橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土技術(shù)研究

劉康富、劉康斌

（1.上饒市廣豐公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 廣豐334600；2.上饒市三清山公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 玉山334700）

1 泡沫輕質(zhì)土工藝原理

泡沫輕質(zhì)土，又名泡沫混凝土。借助物理的模式將發(fā)泡劑水溶液打成泡沫，然后結(jié)合一定的比例進(jìn)行攪拌處理。攪拌的混合料有水泥基膠凝材料、骨料、水、摻和料等等。然后通過(guò)化學(xué)作用，使其形成一種典型的輕質(zhì)微孔混凝土材料。全面探討公路橋頭跳車的基本成因，并尋找適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行防治。結(jié)合泡沫輕質(zhì)物理特征，全面參考力學(xué)知識(shí)，選擇合適的泡沫輕質(zhì)土臺(tái)背回填工藝，具體的操作原理如下：

其一，地基附加應(yīng)力的降低。結(jié)合有效應(yīng)力原理，對(duì)軟基沉降變形本質(zhì)進(jìn)行全面分析。通過(guò)附加應(yīng)力的作用，逐步消除超孔隙水壓力，使其能夠持續(xù)增加相關(guān)的應(yīng)力內(nèi)容。此外，當(dāng)消除超孔壓力時(shí)，將軟土內(nèi)部的自由水進(jìn)行全面排除。所以，為了能夠控制體積，降低不必要的沉降，需要做好適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備工作。和普通田土相比較，泡沫輕質(zhì)土的整體重量能夠控制在45%左右。尤其是在臺(tái)背過(guò)渡段，通常會(huì)選擇泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行回填。在進(jìn)行應(yīng)力的比較過(guò)程中，這種材料的整體地基附加力應(yīng)力偏小，能夠有效地控制沉降量。

其二，做好路基和橋臺(tái)的過(guò)渡工作。和臺(tái)背填料相比較，泡沫輕質(zhì)土具有自身的優(yōu)勢(shì)。憑借其較好的壓縮性和剛度，能夠做好科學(xué)的臺(tái)背回填工作，進(jìn)而緩解不同部位的壓力，降低橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。

其三，縱向厚度漸變過(guò)渡。在臺(tái)背處進(jìn)行回填施工的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的縱向厚度漸變，并以臺(tái)階狀的形式排列。泡沫輕質(zhì)土技術(shù)不但能夠合理控制回填的曲線值，而且可以實(shí)現(xiàn)高效的橋頭搭板，消除橋頭跳車帶來(lái)的影響[1]。

2 工程概況

在我國(guó)某市的公路擴(kuò)建工程中，設(shè)計(jì)為雙向四車道，按照26m的寬度進(jìn)行路基設(shè)計(jì)。后來(lái)通過(guò)兩側(cè)拼接法，將原先的四車道改為六車道。改變之后，路基的整體寬度為34m。總體上來(lái)看，該公路擴(kuò)建工程涉及9184.1m的長(zhǎng)度。為了降低跳車現(xiàn)象的發(fā)生頻率，最終決定選擇使用泡沫輕質(zhì)土作為主要的填土材料。具體的技術(shù)方案和指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 泡沫輕質(zhì)土臺(tái)背技術(shù)指標(biāo)

3 施工工藝

3.1 開(kāi)挖機(jī)槽和降水

在正式開(kāi)挖基坑之前，要事先做好基礎(chǔ)性的測(cè)量放線工作。結(jié)合平面位置的具體狀況，嚴(yán)格控制基坑高度。之后參考基坑設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，按照合理的開(kāi)挖斷面方式進(jìn)行填埋。除此之外，安排專業(yè)的人員全面檢查地基承載力，使其能夠符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定。在對(duì)基坑進(jìn)行施工的環(huán)節(jié)中，必須選擇合適的措施進(jìn)行控制，確保支護(hù)的穩(wěn)定和排水的通暢。如果施工位置的地下水位偏高，通常會(huì)借助防水混凝土進(jìn)行填埋，避免地下水涌出地面影響地表狀況。

3.2 驗(yàn)收澆筑場(chǎng)地

在正式澆筑之前，應(yīng)該對(duì)基坑截面尺寸、基坑高程和承載力進(jìn)行全面復(fù)核。確定最終的基坑質(zhì)量效果，消除積水松散問(wèn)題的影響。和設(shè)計(jì)要求相比較，應(yīng)當(dāng)留出部分澆筑區(qū)平面尺寸面積，然后合理控制偏差量。及時(shí)處理臺(tái)背連接路基的各部位，并清除周圍的雜草和浮土[2]。

3.3 劃分澆筑區(qū)與澆筑層

從一般的泡沫輕質(zhì)土臺(tái)背來(lái)看，整體的澆筑量偏大。就拿泡沫輕質(zhì)土質(zhì)量來(lái)說(shuō)，高溫環(huán)境和大面積的澆水都會(huì)影響到最終的質(zhì)量效果。在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制泡沫輕質(zhì)土的施工質(zhì)量，通過(guò)分區(qū)分層的形式澆筑臺(tái)背泡沫輕質(zhì)土。在每個(gè)澆筑區(qū)域內(nèi)，應(yīng)該對(duì)路基高度進(jìn)行全面安排，并對(duì)單層厚度進(jìn)行有效控制。在水泥漿初次凝結(jié)之前，要做好單層澆筑施工的結(jié)束工作。

3.4 混凝土保護(hù)面板的安裝和預(yù)制

保護(hù)面板材料一般會(huì)選擇型號(hào)為C30混凝土作為主要的顏料。其基本設(shè)計(jì)尺寸為90cm×30cm×4cm。這種材料的整體厚薄度偏薄，一般會(huì)選擇其作為主要的施工材料。結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的要求，事先安設(shè)面板預(yù)埋鋼筋，進(jìn)而保證整體的安裝質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土振搗施工的環(huán)節(jié)中，通常會(huì)選擇平板振搗器進(jìn)行處理。尤其是在振搗施工的環(huán)節(jié)，為了消除欠振和過(guò)振的現(xiàn)象，在密實(shí)操作結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)立馬進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工操作。特別是在風(fēng)干、濕潤(rùn)的環(huán)境下，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象。

3.5 制作和澆筑泡沫輕質(zhì)土

3.5.1 泡沫輕質(zhì)土的制作

發(fā)泡劑溶液和壓縮空氣進(jìn)行結(jié)合，就可以形成相關(guān)的泡沫。在這個(gè)過(guò)程中，避免出現(xiàn)攪拌發(fā)泡的現(xiàn)象。泡沫成型之后，及時(shí)設(shè)置發(fā)泡倍率，使其自身具有較好的穩(wěn)定效果。制作泡沫輕質(zhì)土水泥漿拌和劑的環(huán)節(jié)中，為了保證整體的生產(chǎn)效率，通常會(huì)進(jìn)行集中攪拌。通過(guò)混凝土攪拌運(yùn)輸工具，將水泥漿運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。之后，制作泡沫輕質(zhì)土?xí)r，一般會(huì)選擇泡沫輕質(zhì)土專用設(shè)備。在進(jìn)行泡沫輕質(zhì)土拌和的過(guò)程中，及時(shí)調(diào)節(jié)水泥漿和泡沫流量。等到成型之后，還應(yīng)該合理控制相關(guān)的時(shí)間。

3.5.2 輸送泡沫輕質(zhì)土

輸送泡沫輕質(zhì)土方法很多，常見(jiàn)的有直接泵送和配管泵兩種。針對(duì)直接泵送方式來(lái)說(shuō)，主要是采用泵送設(shè)備直接將材料噴射到施工位置當(dāng)中；針對(duì)配管泵送而言，主要是通過(guò)使用泵送設(shè)備配合泵送管，在啟動(dòng)設(shè)備后將材料輸送到指定的施工位置。由于該工程施工環(huán)境比較狹窄，在經(jīng)過(guò)考慮之后采取配管泵送的方式將材料輸送到指定的位置[3]。

4 施工質(zhì)量控制

在橋梁臺(tái)背回填工程施工中，對(duì)于泡沫輕質(zhì)土技術(shù)的應(yīng)用需要做好施工過(guò)程中控制，使其能夠發(fā)揮出技術(shù)作用，提升臺(tái)背回填質(zhì)量。

首先，在橋梁臺(tái)背回填工程施工環(huán)節(jié)，需要做好面板的防護(hù)設(shè)施安裝，操作時(shí)要對(duì)立面進(jìn)行固定支撐，使其能夠具備一定的承載力。安裝支撐體系時(shí)需要對(duì)板面的標(biāo)高以及錯(cuò)縫、線型進(jìn)行控制，使其滿足后續(xù)作業(yè)要求。同時(shí)在面板接縫施工階段需要選擇砂漿進(jìn)行勾縫施工，操作時(shí)避免出現(xiàn)漏漿的情況；針對(duì)頂面區(qū)域施工，澆筑時(shí)則按照施工方案的要求，做好放滲土工膜的鋪設(shè)，并且及時(shí)清理下層區(qū)域的雜物，而后進(jìn)行材料的澆筑。

其次，泡沫輕質(zhì)土未固化前，需要做好交通控制。在泡沫輕質(zhì)土施工時(shí)若施工季節(jié)為高溫季節(jié)，會(huì)存在大量水化熱情況，此時(shí)受到溫度變化的影響很容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。并且由于高溫蒸發(fā)的原因使得水分流失過(guò)快，表層材料強(qiáng)度會(huì)下降。因此，在各個(gè)層面澆筑完畢后，要采用防滲土工布或是塑料薄膜進(jìn)行覆蓋，做好養(yǎng)生，一般來(lái)說(shuō)養(yǎng)生周期要大于1周。

5 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在新時(shí)期背景下，隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路建設(shè)工程規(guī)模也在不斷地?cái)U(kuò)張，而公路橋梁工程的質(zhì)量也受到人們的關(guān)注。對(duì)于橋梁工程來(lái)說(shuō)，在運(yùn)行通車一段周期之后就會(huì)受到車輛荷載以及地質(zhì)因素的影響，會(huì)出現(xiàn)各種沉降不均勻等病害問(wèn)題。此類問(wèn)題的存在，在一定的程度上就會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)造成很重大的破壞，不利于車輛的安全行駛。因此在橋梁工程施工的階段中，做好橋梁臺(tái)背回填的施工控制，合理地應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性是非常關(guān)鍵的。所以在橋梁臺(tái)背回填泡沫輕質(zhì)土技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要綜合橋梁臺(tái)背的實(shí)際工程情況合理的選擇回填的材料，并且對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行管理控制，如此才能夠保證技術(shù)應(yīng)用的效果，進(jìn)而提高橋梁的安全性和穩(wěn)定性。