探討氣泡混合輕質土路堤填筑施工應用

楊帆

（惠州市交通投資集團有限公司，廣東惠州 516000）

0 引言

氣泡混合輕質土主要應用發泡機將泡沫與水泥漿進行均勻的混合，并在施工現場現澆或以模具成型，此類材料有較好的保溫隔熱效果，為新型路基填筑材料，針對部分道路低的軟基下沉問題、垮塌問題等能夠進行有效的處理，因此本文以具體的工程施工為例，深入探究氣泡混合輕質土在路堤填筑施工中的應用。

1 氣泡混合輕質土路堤填筑工藝特點

氣泡混合輕質土的整體容重比常規土體小，但是在強度和變化性能方面比其他土體更好。與其他類型的公路路堤填筑工藝技術相比，應用氣泡混合輕質土進行路基填筑更加方便快捷，無須將此段公路封閉，施工作業面相對較小，同樣也不需要搭建臨時便道等保障交通。應用氣泡混合輕質土路堤填筑技術主要通過自流平澆筑進行硬化施工，施工過程中無須重復進行碾壓和振搗操作，進一步解決了路堤填筑過程中側面填土難以有效壓實的問題。此外此種氣泡混合輕質土在自重方面相對較輕，能夠有效減少路堤的負荷，避免路堤發生自身沉降問題。應用氣泡混合輕質土用于橋臺臺背路堤填筑中可以不必進行臺前放坡，直接將其代替部分橋跨，有效減少了工程成本造價；如果應用于路堤加寬施工中，無須改變現有的道路排水系統，有效節約土地資源。在軟基換填施工中應用氣泡混合輕質土則可以確保路基的綜合荷載效應，但也會保持路基的固結狀態，讓整體施工建設更加簡單便捷。

2 路堤填筑施工中應用氣泡混合輕質土的技術要點

2.1 工程項目概述

本文探究氣泡混合輕質土在路堤填筑施工中的應用，主要以河惠莞高速公路項目惠州平潭至潼湖段工程為研究對象。河惠莞高速公路項目屬省高速公路網的重要線路，西接珠三角東西兩岸、東往粵東北和江西省。項目批復概算為1021763.61 萬元，建設里程為46.79km（不含惠大共線段9.34km）。設有栗崗樞紐、水面嶺樞紐、沙澳樞紐、惠南互通、四環互通、惠西互通、珠田樞紐、三和互通、崗頭樞紐、赤崗互通共10 座互通式立交；設有河橋管理中心和養護工區各1 處。項目已于2020 年12 月28 日建成通車。采用雙向六車道高速公路技術標準，設計速度100km/h，標準路基寬度33.5m。主匝道路基寬度為16.5m，其余匝道的路基寬度為9.0m，該項目為有效節約用地，在沙澳樞紐處即馬安段路基與惠大高速拼接主要采用氣泡混合輕質土方案實施。

2.2 施工方案對比分析

在此次工程施工過程中，主要針對氣泡混合輕質土路堤與普通路肩擋土墻+普通土的路堤施工建設形勢進行對比。通過研究，氣泡混合輕質土路堤自身優勢明顯，自重較輕，能夠直立現澆開展施工，在對現有路基進行拓寬施工中材料的適應性較強，能夠有效緩解新舊路基在成交方面顯示出的差異性。受到氣泡混合輕質土路堤的影響，能夠有效節約路堤施工建設用地，同樣也可以應用原有征地進行路堤的拓寬，在施工過程中可以應用現澆混凝土的形式開展施工，減少了路堤填筑過程中大型機械設備對路堤表面造成的碾壓影響，與此同時施工過程中可以實現交叉作業，避免對高速公路的正常運行造成負面影響，應有氣泡混合輕質土進行路堤填筑施工周期相對較短，進度更快，但不容忽視的是，此類填筑施工的造價相對較高。

反觀路肩擋土墻+填普通土形式，雖然在造價方面相對便宜，但是容易出現新舊路堤的沉降差異，特別是部分路段為軟土地基，更容易造成路基的縱向開裂。與此同時此類施工技術手段在施工周期方面相對較長，需要進行道路的封閉，施工難度相對較大，施工過程中同樣也需要應用到各類大型機械設備，對現有路堤造成碾壓，同樣也會對公路的正常運行造成影響。最后二者在造價估算方面的對比如表1 所示，由此可見針對現有施工項目進行路堤填筑施工，應用氣泡混合輕質土在技術手段和造價方面優勢更為明顯。

表1 氣泡混合輕質土的造價估算對比

2.3 施工技術要點分析

氣泡混合輕質土在路堤填筑施工中的具體流程如圖1 所示，在施工建設之前，需要提前做好施工準備，開展輔助工程的施工，按照氣泡混合輕質土的施工計量開展攪拌，在施工現場進行混合泵送，隨后對整個施工過程進行有效控制，開展現場澆筑，最后進行保濕養護。

圖1 氣泡混合輕質土施工流程

2.3.1 施工準備

在施工準備階段，需要合理選擇拌和場地，要保障發貨場地與施工現場澆筑區和水源臨近，距離澆筑現場的最遠距離應該維持在500m 左右，如果超過此范圍則會影響拌和效果，因此可以增加中繼泵，以實現良好的施工水平。在水泥供應方面，本工程主要采取散裝水泥的供應方式，同時確保除塵設備的良好運行，減少灰塵對周邊人群的污染和影響。進行管道布設時，合理選擇泵送距離和高度，同時對管道的布設進行規劃，確保管道之間連接牢靠，保持順平狀態。針對施工過程中所應用到的各類設備和原材料進行全面的標定和檢驗，以確保施工材料設備與施工要求相符合。

2.3.2 輔助工程施工

輔助工程施工過程中主要開展基坑與擋板施工，首先需要按照施工設計要求進行基坑開挖，要保障基坑的平整度和壓實度，底部要避免出現明顯積水。在施工過程中如果出現需要加寬路堤的情況，需要保證基坑的邊坡進行有效支護，并且在施工過程中隨時檢查邊坡的狀態，以做好風險預警。在施工過程中難免會出現地下水位以下的澆筑施工狀態，因此可以采取一定的地下水位降水措施，以確保基坑開挖過程中的安全性和穩定性。在開展擋板施工時，需要提前進行施工放樣，拌和混凝土，在澆筑過程中擋板主要發揮模板的作用，在混凝土固化之后能夠有效防止路堤的風化作用，同時也能實現一定的美觀效果，因此在進行擋板基礎施工過程中要消除擋板與基礎之間的孔洞和間隙問題。

2.3.3 混合攪拌與泵送施工

根據氣泡混合輕質土的路堤填筑施工要求需要，按照特定的計量精度進行混合料的拌和，主要應用水泥、發泡劑、摻合料、水以及外加劑等進行混合。在進行水泥漿料的攪拌時，要維持在30s 以上的攪拌時間，確保混合攪拌效果更加均勻，在對水泥漿料進行泵送時要特別注意在1h 之內泵送完畢，避免水泥漿料在泵送管道內停留時間過長而造成凝固，影響后期的泵送效果。氣泡混合輕質土與水泥漿料進行混合時會進行氣泡群的生成，隨后可以開展具體的混合工序，因此當混凝土混合為水泥漿料之后需要立即用發泡裝置將氣泡群注入水泥漿料之中，以實現良好的混合狀態，確保混合更加均勻，同時也要避免使用超過原有發泡時間的發泡群，減少不良發泡的影響。特別需要注意在進行混合攪拌與泵送施工過程中，要針對氣泡混合輕質土在水泥漿氣泡群等多方面指標要素開展指標檢測和抽樣檢測，如果發現指標存在與規定要素不相符合的問題，需要立即將其返回攪拌站，直至混合漿料與施工建設要求相符合。

2.3.4 現場澆筑與養護施工

氣泡混合輕質土澆筑可以采取分層澆筑的方式，每一層厚度控制在0.5m 左右，誤差控制為±0.3m。單塊澆筑面積可以根據施工現場設備的能力水平和澆筑厚度進行確定，但也要特別注意實施分層澆筑要保障前一層澆筑終凝完成之后才可進行下一層的澆筑。氣泡混合輕質土澆筑完成之后，需要對其進行必要的保濕與養護施工可以在路堤表面覆蓋塑料薄膜，以達到保濕的效果。如果整體路堤的強度與設計強度有一定差異，要避免在氣泡混合輕質土的表面進行車輛作業，保證氣泡混合輕質土的施工效果。

3 結語

綜上所述，應用氣泡混合輕質土進行路堤的填筑有重要的意義和價值，不僅能夠全面節約土地資源，同時也能避免施工過程中對于交通運輸的影響，有較好的環保優勢，特別是在施工周期和經濟效益等方面成果顯著。本文首先分析了氣泡混合輕質土路堤填筑的工藝特點，其次以具體的施工項目案例為研究對象，深入探討氣泡混合輕質土路堤填筑施工的應用，希望能夠有效推動我國氣泡混合輕質土的應用拓展，有效落實可持續發展戰略。