泡沫混凝土在橋頭路基處理的應用分析

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，福建 泉州 362000）

作為現(xiàn)階段道路橋梁工程常見問題病害，橋頭跳車問題的存在不僅影響到橋梁工程質(zhì)量，亦會增大出現(xiàn)交通事故的出現(xiàn)幾率。常規(guī)處理技術(shù)的應用，無法做到對橋頭跳車問題的有效抑制，甚至會增大橋頭跳車問題的發(fā)生幾率。在此背景下，泡沫混凝土因具備施工便捷、壓縮性低、流動性強等特點而被應用于橋頭路基處理，可以在顯著降低橋頭跳車問題發(fā)生率的同時，提升道路橋梁工程的安全性與耐久性。

1 工程概況

某工程為城市次干路，設計車速為40km/h，雙向4 車道，橋梁2 座，橋面寬32m，其中大橋采用2×145m 下承式簡支提籃系桿拱橋，中橋采用1-30m預應力混凝土簡支小箱梁橋，大橋與中橋距離較近，兩橋間路基段約31m。考慮到該工程橋頭路基存在軟基，且兩座橋梁距離較近，為了控制橋頭路基段工后沉降，橋頭兩側(cè)路基采用泡沫混凝土進行回填，具體處理方案為：橋頭兩側(cè)處理長度為15m，處理高度以橋臺高度為準，大橋2 號臺4.61m、0號臺4.31m；小橋橋臺為3.42m，兩橋之間其余路處理均為換填50cm。具體橋頭路基處理如下圖所示。

圖一：橋頭路基處理圖

2 橋頭路基處理中泡沫混凝土的應用

2.1 泡沫混凝土特性分析

相較于常規(guī)混凝土的應用，泡沫混凝土具備以下優(yōu)勢特點：（1）自重輕。經(jīng)大量實踐研究證明，泡沫混凝土自重要遠遠小于常規(guī)填料，通常情況泡沫混凝土的自重為每立方米6KN，進有常規(guī)填料總重量的75%左右。也正因該材料自重的優(yōu)勢，應用于地基處理可以降低地基沉降問題的出現(xiàn)率，確保地基的附加應力保持在允許范圍內(nèi)[1]。（2）地壓縮性。該材料的壓縮模量較為顯著，意味著使用該材料后，路基的變形抵抗能力會大幅度增加，并減少填料壓縮變形現(xiàn)象的發(fā)生。（3）施工便捷。相較于常規(guī)填料的應用，該材料的使用無需開展振搗與碾壓作業(yè)，并且在地基擾動方面表現(xiàn)優(yōu)異，其施工成本得到降低。

2.2 材料要求

結(jié)合該工程施工要求、現(xiàn)場情況的分析，明確材料使用具體規(guī)范，具體為：（1）在保證各項材料質(zhì)量達標的前提下，要求水泥、外加劑材料符合氣泡穩(wěn)定性標準要求，并達到規(guī)定抗壓強度[2]。（2）常規(guī)添加材料包括外加劑、骨料以及水泥材料等，而為保證泡沫混凝土的泡沫效果達到預期要求，需重視對發(fā)泡劑材料的合理應用。具體施工期間，規(guī)定發(fā)泡劑的應用需符合以下技術(shù)要求。①混凝土中存在的氣泡需保持細微且均勻的分布；②規(guī)定混凝土內(nèi)氣泡必須達到標準的泌水率標準，且控制氣泡時間呈現(xiàn)出互不連通的狀態(tài)；③泡沫混凝土的拌制，需按標準將發(fā)泡率控制在20 以上，而發(fā)泡混凝土的稀釋倍率則需控制在40 以上。（3）嚴控材料計量精度，規(guī)定發(fā)泡劑、水泥、外加劑等材料的計量偏差均需控制在±2%內(nèi)，避免因原材料計量精度控制不到位而影響到泡沫混凝土性能[3]。（4）明確規(guī)定泡沫混凝土相關(guān)要求，規(guī)定構(gòu)件若長度超過15m，需結(jié)合實際情況將變形縫的設置間距控制在5～15m，并且需結(jié)合實際情況將變形縫設置于斷面突變位置。而針對填縫材料的應用，采用聚苯乙烯泡沫板，將其厚度控制在20～30mm，保證變形縫的填充效果；若采用厚木板材料，則需將其厚度控制在10～20mm 之內(nèi)。（5）視情況在泡沫混凝土內(nèi)添加防水劑等材料，如澆注位置在地下水位下，添加適量防水劑來保證泡沫混凝土性能[4]。

2.3 施工工藝

1 準備工作

為保證橋頭地基處理施工的順利開展，需按照相應技術(shù)規(guī)范開展施工準備工作，結(jié)合現(xiàn)場情況的分析進行施工位置平整、清理作業(yè)。待場地處理完成后檢查其處理效果是否滿足橋頭地基處理具體要求。

2 基礎施工

要想進一步提升基礎施工質(zhì)量，需結(jié)合以下幾點強化基礎作業(yè)：①嚴格按照該工程設標準進行基礎開挖。待挖掘作業(yè)結(jié)束后，借助專用測量儀器檢查基坑寬度，控制基礎挖掘?qū)挾纫笥谠O計標準。②結(jié)合現(xiàn)場情況的分析，判斷是否需進行防排水處理，并保證防排水措施的實施可以充分發(fā)揮出應有的效用[5]。③該工程橋頭位置為軟土地基，需按照設計要求進行基地平整、壓實作業(yè)。

3 泵送澆注

泡沫混凝土澆注作業(yè)的開展采用泵送方式，保證其澆注效果達標標準要求。具體澆注作業(yè)中，需按照規(guī)范要求控制澆注面與澆注管出料口之間保持水平的狀態(tài)。結(jié)合實際情況控制澆注厚度，如面積狹小位置，其澆注厚度需控制在1m 以下，而其余位置泡沫混凝土澆注厚度的最大厚度均控制在0.8m左右。等到澆注作業(yè)完畢，視情況實施相應防護措施，如在混凝土表面進行土工布、塑料薄膜的覆蓋，保證泡沫混凝土的養(yǎng)護時間最少為3d[6]。同時，做好混凝土的防雨措施，避免持續(xù)下雨或暴雨天氣對尚未完全凝結(jié)的泡沫混凝土產(chǎn)生影響。若混凝土表面因雨水侵蝕而發(fā)生性質(zhì)變化，需重新進行泡沫混凝土表層的澆注。需注意，重新澆注前必須先細致清理消泡的表層混凝土。

4 質(zhì)量檢驗

需做到在混凝土澆注期間進行濕容重與流動度的檢查測驗，具體檢查方法為：濕容重檢測，需以100 立方米泡沫混凝土的連續(xù)澆注為周期，開展1 次濕容重自檢，若檢測結(jié)果的偏差值控制在±0.1a（a 為設計值），表明泡沫混凝土澆注的濕容重達標；針對流動度的檢測，同樣以100 立方米泡沫混凝土的連續(xù)澆注為周期，進行1次流動度自檢，若檢測結(jié)果偏差值控制在±20 表明混凝土的流動度達標。

預制邊長為100mm 的立方體構(gòu)6 個，在此基礎上按照標準要求進行泡沫混凝土澆注質(zhì)量檢測：①若連續(xù)澆注量小于400 立方米時，試件提取控制在每組200 立方，視情況對構(gòu)造單元各取一組試件；②在配合比相同的前提下，當連續(xù)澆注量超出400 立方米時，試件提取的條件為400 立方米。若針對水位下混凝土質(zhì)量的檢測，其檢測標準為：①實際混凝土的平均飽和度抗壓強度大于設計值，表面混凝土飽和抗壓強度達標；②若實際混凝土平均飽和容重值低于設計值，意味著混凝土的飽和容重達標；③若實際混凝土最大飽和容重值低于設計值的1.1 倍左右，表明混凝土最大飽和容重達標。

5 質(zhì)量驗收

為保證橋頭路基處理質(zhì)量達標，涉及到質(zhì)量驗收作業(yè)。該工程施工中，對橋頭路基處理以及泡沫混凝土的應用做出規(guī)范，具體為：①以泡沫混凝土總面積為依據(jù)，計算混凝土表面蜂窩的具體面積，標準值為蜂窩面積小于混凝土總面積的1%；②若混凝土表面非受力裂縫的寬度控制在5mm 以內(nèi)，視為檢測合格，若超出寬度需扣分處理；③檢查擋板的具體狀態(tài)，合格的擋板應保持平順垂直、線形順適、光潔等，且沉降縫的狀態(tài)需保持為順直貫通，若實際沉降縫與擋板的狀態(tài)未達標，需視情況扣分處理；④檢查工程現(xiàn)場清潔情況，若存在工程廢棄物處理不到位、生活垃圾未處理情況，需予以扣分處理。

3 結(jié)束語

該路橋工程借助泡沫混凝土的應用，實現(xiàn)對路基變形、路基沉降幾率的減少，并顯著降低橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生率，保證路橋工程質(zhì)量達標，為來往行車提供安全保障。