橋梁臺背回填泡沫輕質土施工技術分析

文/牛愛國

1 前言

由于我國各個地區的地質條件相差比較大，特別是有些區域的高填方、高橋臺背等部分在施工時，施工團隊沒有做好有效的管理和控制工作，進而導致一系列的質量問題爆發出來。其中，路基不均勻沉降等病害比較常見，同時還存在路橋過渡段出現橋頭跳車的情況，縮短了路橋的使用壽命。為了消除這一方面的問題，施工人員在公路工程的施工中最好選擇使用液態粉煤灰進行臺背回填施工，因為這種材料中有包邊土存在，可以避免出現路基沉降問題，但是其作業工序極為復雜且成本較高，另外泡沫土的存在還會導致橋梁產生病害，因此需要積極采取措施消除這些問題，保證橋梁工程的質量合格。

2 泡沫輕質土的主要特點

輕質性。因為泡沫土內存在比較多的氣泡，所以其存在輕質的特性。結合工程的具體情況展開分析，了解施工位置的特點，發現輕質混凝土可以調節自重，進而達到不同施工條件的使用需要，滿足工程的質量標準要求[1]。

密度和強度的可調節性。根據工程材料的不同分組明確相應的用量、氣泡率等參數，并結合項目的具體情況確定合適的泡沫混凝土密度與強度性能，保證達到工程質量標準。

良好的施工性。目前混凝土澆筑施工主要采用的是泵送方式，因此可以在較小的空間內進行施工，不需要實施振搗與碾壓處理就可以達到流動性的要求，保證短時間內達到強度性能標準，同時還能降低項目成本。

泡沫輕質土進行垂直澆筑作業，能夠保證結構強度滿足要求，確保臺背側向土壓力達到工程的標準要求，同時還能延長使用壽命，消除沉降問題，預防發生橋頭跳車的缺陷，降低項目成本，產生更好的經濟效益[2]。

水泥類型的材料耐久性非常好，與混凝土材料使用壽命基本相同。

具備較高的環保性，不會發生嚴重的環境污染問題，保證粉煤灰等工業廢料得以使用。

內部存在比較多的氣泡，有較高的保溫、隔熱性能。

3 工程概況

某公路項目的總長度為1km，是雙向四車道的形式，路基寬度為26m，當前管理單位結合項目的實際情況需要將四車道擴建成為六車道，此時的路基寬度達到34.5m。為了避免該項目存在橋頭跳車問題，確定選擇使用泡沫輕質土進行橋梁臺背的回填施工，技術參數可見表1 所示。

表1 泡沫輕質土臺背技術指標

4 公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工工藝

4.1 基槽開挖及降水

開挖作業之前，相關人員需要進行測量放線工作，保證平面部位、基坑高程等參數符合工程的要求。根據基坑設計深度的尺寸要求，確定合適的斷面形式，然后檢測確定承載力參數，達到設計標準的要求。在深基坑項目實施作業階段，選擇合理的處理措施極為重要，因此工作人員確保基坑支護施工的穩定性、排水通暢性滿足工程的標準要求。在施工位置上地下水含量比較豐富的情況下，技術補充防水混凝土材料，避免地下水凍融或者毛細作用下泡沫輕質土造成損壞。另外，還需要加強現場的防排水結構施工，預防基坑浸水的缺陷問題，反之則將會給工程的質量產生不利的影響[3]。

4.2 澆注場地驗收

澆筑作業開始前，相關人員應該明確基坑截面尺寸、基坑高程以及承載力性能參數，以確保基坑質量達到標準的要求，防止存在積水、松散等質量缺陷。根據設計標準要求，澆注范圍內平面尺寸需要盡量擴大，基底高程偏差處于-10～+10cm 之間，同時還要保證臺背連接路基的基底，沒有任何雜草、浮土等，確保項目施工不會受到任何影響。

4.3 澆注區與澆注層劃分

通常來說，泡沫輕質土臺背的澆筑施工量很大。分析泡沫輕質土質量，高溫條件、大體積混凝土澆筑所產生的水化熱會給工程質量造成很大的影響。在管理泡沫輕質土質量時，選擇分區、分層的方法進行澆注作業。各個澆注施工區域內應保證路基高度以0.3～1m 之間厚度尺寸符合工程要求；在終凝前，完成單層厚度的澆注施工[4]。

4.4 預制及安裝混凝土保護面板

根據工程的需要選擇使用C30 混凝土作為保護結構形式，90×30×4cm 為設計尺寸標準，因為厚度相對比較小，所以可以根據需要選擇應用細石混凝土材料進行施工。按照設計方案中的要求，工作人員要做好預埋鋼筋的設置施工，保證安裝作業的質量達到標準要求。通過平板振搗器進行振搗作業施工，邊角部位的振搗施工也要達到要求，沒有任何過振、漏振等情況存在；達到密實度要求后可以停止振搗施工，并且在表面覆蓋薄膜以養護施工，避免風干、溫濕等情況下產生裂縫，給工程質量帶來不利影響。另外，在運輸環節還需要合理堆放成品面板，以此不會損壞結構的性能。

4.5 泡沫輕質土制作及澆注

4.5.1 制作泡沫輕質土

泡沫可以選擇使用壓縮空氣聯合發泡劑的方式制作而成，不能直接進行發泡攪拌處理；在形成泡沫的結構后，工作人員應該設置好發泡率，達到穩定性的標準。泡沫輕質土水泥攪拌制作的過程中，不能和泡沫輕質土同時攪拌。攪拌站集中拌制的方法效率最高，為了保證作業效率符合要求，使用混凝土運輸車運輸材料，進入現場再進行澆注作業。原材料的自動化計量功能極為重要，這也是泡沫輕質混凝土設備的重要功能之一，因此在拌和階段就需要做好水泥漿、泡沫流量的控制工作。另外，在拌和成型的過程中，以達到均勻性為合格標準，這也是確定攪拌時間的一種方式。

4.5.2 泡沫輕質土輸送

可以采取泵送的方式傳輸泡沫輕質土，然后在現場進行澆注作業，或者結合現場的施工具體情況選擇合適的傳輸方式，以達到材料性能的標準要求。

4.5.3 澆注泡沫輕質土

結合設備的運行實際情況，綜合性分析水泥初凝時間，然后確定符合工程要求的泡沫輕質土澆注作業的厚度，一般控制在0.5m 左右為宜。水泥漿液的初凝時間內完成整個澆注作業施工，在澆注層達到終凝的狀態，就可以進行上層結構澆注施工。沿著澆注施工作業范圍內的長軸方向進行澆注，從一側到另外一側逐步進行。在澆注過程中，選擇使用的澆注管要在1 條以上，可以使用并排從一側或者對角的澆注方法。澆注作業階段，如果要移動處理澆注管，可以沿著方向前后進行移動，通常來說不能左右移動。如果因為特殊原因不得不進行左右移動，應保證澆注管向已經澆注的輕質土體表面提出，然后才能開始左右移動。澆注作業環節，把輕質泡沫土直接埋設到出料口部位上，出口和澆注點間距不能超過1m。如果遇到降雨天氣，選擇合適的遮蓋措施極為重要，以加強防護處理[5]。

5 公路橋梁臺背回填泡沫輕質土施工質量控制

一次性完成整體的混凝土保護面板安裝作業，同時結合人工配置、泡沫輕質土生產能力逐層施工。安裝作業前，需要應用面板支撐立柱開始作業，結合設計方案的要求確定角鋼立柱的形式。為了能夠達到外部美觀性的標準，可以采取錯縫面板設計方法，保證面板標高、線形、錯縫等結構部分符合工程要求。在面板接縫部位上使用勾縫的作業方式進行，確保不會有任何漏漿的情況。頂部達到設計標高后，根據設計要求，鋪設一層HDPE 防滲土工膜材料，保證該位置沒有任何雜物影響工程質量，且搭接尺寸符合標準。

輕質土澆注作業結束且沒有完全固化時，禁止人員、車輛進入施工現場。如果因為環境溫度過高而造成水分流失比較嚴重的話，就會導致結構強度難以滿足要求。在各個層澆注作業后，表面覆蓋塑料薄膜或者防滲土工布，做好養生施工，進而提升整體結構性能。最后一層澆注后，養護至少7d 的時間。路面結構表面的回填作業階段，應保證泡沫輕質土頂部不會有大型車輛進入現場，同時選擇邊推邊卸料的方式，逐步進行攤鋪、碾壓施工環節；做好現場車輛的規劃管理，避免存在因車輛集中而產生的輕質土層損壞問題。

6 結語

綜上所述，在橋梁臺背回填工程項目施工中，對于泡沫輕質土技術的應用能夠提升臺背回填工程質量。但需要注意的是，在具體操作環節，相關人員還應對工藝操作過程進行控制，進而保證整體工程質量提升。此外，對該技術的工藝要點進行解析，其目的就是在于提升橋梁工程的質量。