路基建設工程中泡沫輕質土施工質量控制措施研究

藍利海

在路基建設工程中，使用泡沫輕質土對路基進行施工能夠在很大程度上降低施工成本，提高施工質量和施工效率。文章結合工程案例，研究泡沫輕質土的具體應用及施工質量控制措施，為相關工程施工提供參考。

泡沫輕質土;路基建設工程;施工質量;控制措施

U416.04A100363

0 引言

近年來，隨著國家對交通、市政等加大了投資力度，以“輕、快、方便”為特征的泡沫輕質土應用于基礎設施建設取得了較大成效。泡沫輕質土具有輕質、抗壓、自立、抗水、施工簡單、方便、快捷等優點，在國內外得到了有效應用，可對橋臺銜接的路堤差異問題進行有效解決，對軟基過渡段的不均勻沉降也可進行有效解決。另外，該技術在山區路段填筑、橋臺回填、道路拼寬等特殊路段也得到了有效應用。

1 泡沫輕質土概述

1.1 泡沫輕質土定義

泡沫輕質土，是通過氣泡機的發泡系統使發泡劑以機械方式充分發泡，并將泡沫與水泥漿混合均勻，再由發泡機的泵送系統進行現澆施工或模塑成型，經自然養護而形成的一種新型輕質保溫材料[1]。該材料屬泡狀保溫材料，其突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡孔，使混凝土變輕、變熱。

1.2 泡沫輕質土應用范圍

（1）管道回填。廢油箱、地下管道（含粗油、化學品）、下水道管道和其他空洞易引起火災或坍塌，使用泡沫輕質土回填可以解決這些問題，而且成本低。泡沫輕質土的使用密度取決于管道直徑和地下水位，一般在600～1 100 kg/m3之間[2]。

（2）貧混凝土填料。泡沫輕質土由于采用了彎曲軟管，工作度大，適應性強，常用于貧混凝土填層。如果絕熱要求不高，則采用密度約1 200 kg/m3的貧混凝土填層，其平均厚度為0.05 m;如果絕熱要求較高，則采用密度約500 kg/m3的貧混凝土填層，其平均厚度為0.1～0.2 m。

（3）屋頂邊坡。屋頂邊坡采用泡沫輕質土，具有質量輕、施工速度快、造價低等優點。斜坡高度一般在10 mm/m，厚度在0.03～0.2 m之間，可采用密度在800～1 200 kg/m3的泡沫輕質土。

（4）儲罐底腳支撐。在鋼制儲罐（含粗油、化學品）的底腳上澆注泡沫輕質土，必要時還可形成一個凸起的地基，以保證整個儲罐的支撐在焊接時處于最佳的受力狀態，這種連續支撐可以使儲罐成為薄板箱底。與此同時，凸基也很容易清洗。泡沫輕質土使用密度在800～1 000 kg/m3之間[3]。

（5）園林用地。由泡沫輕質土制成的600～1 000 kg/m3的容器可用于園林假山、垃圾箱、桌椅等。

（6）擋土墻。用于港口的主要巖墻。作為輕質回填料，在岸墻后面可以降低垂直載荷，同時還可以減少對岸墻的側向載荷。因為其是一個粘結性能良好的剛體，不會對周圍的岸墻施加側向壓力，沉降量減少，維護費用也相應減少，從而節省了大量的開支。泡沫輕質土也可用于改善路堤邊坡的穩定性，用其代替部分路堤的土質，由于減輕了路堤的質量，從而減少了受力對邊坡穩定性的影響。

（7）運動場地和田徑跑道。采用排水能力強的泡沫輕質土作地基，上面覆蓋礫石或人工草皮，用于運動場。這類場地的密度為800～900 kg/m3，可以進行曲棍球、足球和網球等運動。或將一層0.05 m厚的多孔瀝青層和塑料層覆蓋于泡沫輕質土上，則可用于田徑跑道。

（8）夾心部件。泡沫輕質土可用作預制鋼筋混凝土構件的內芯，具有輕質、高強、保溫等優良性能，一般使用密度為400～600 kg/m3的土壤。

（9）防務（現代戰爭使用信息和先進的機動裝備作為攻擊工具）。泡沫輕質土可用于修復被敵方轟炸破壞的軍事工程，如機場、重要交通道路等進行緊急搶修，可使被敵方破壞的工程迅速恢復原狀，而且，在得到修復后的10 min內，飛機就可以起飛降落，戰車就可以通過。

2 工程概況

依托工程橋頭泡沫輕質土填筑路基，設計車速為80 km/h，路基寬度為25.5 m，最大填筑高度為18.3 m。該合同段的主線按雙向四車道高速公路標準建造。

設計參數如下：

（1）泡沫輕質土技術要求：輕質土頂面以下0～50 cm，濕容重標準值γd =8.0 kN/m3， 抗壓強度≥1.0 MPa/28 d; 輕質土頂面50 cm以下，濕容重標準值γd= 7.0 kN/m3 ， 28 d抗壓強度≥0.6 MPa，流動度為180 ±20 mm。泡沫輕質土路基底部4.5 m高度范圍內濕容重<900 kN/m3，無側限抗壓強度>4 MPa。

（2）泡沫輕質土填筑縱、橫向施工縫，應結合斜坡地形采用臺階式澆筑，臺階坡度應內傾2%～4%。

（3）基坑開挖完畢后，應將基坑底部壓實再澆注，防滑錨筋設置垂直距離為200 cm，水平距離為250 cm。

（4）鋼絲網5～215 cm;上（下）面以下50～100 cm設5 cm。當輕質地板的填充高度>6.0 m時，應在所有2 m高度水平鋪設一層鋼絲網，鋼絲網直徑為3.5 mm，橫向搭接長度為10 cm強度。電壓強度8 805 300 MPa，輕質地板頂部應鋪設一層不透水土工布。應使用聚乙烯土工膜m0.5/pe。縱向和橫截面強度應為′-8 805;6.0 kN/m，斷裂伸長率>>300%，直角抗裂性<20 N/mm，CBR抗裂性注2.555 cm，尺寸變化88 045%，靜水壓力>0.05 050 A;垂直滲透性。

3 泡沫輕質土填筑工藝

3.1 施工流程

施工流程如圖1所示。

3.2 施工工藝

3.2.1 安裝面板

（1）采用C25小石混凝土預制板材，適用于裝配鋼模板，面板表面需平滑美觀。

（2）面板為標準塊，邊板和頂板為異形塊，安裝時可由標準塊通過鋼鋸切割而成。

（3）基坑開挖要嚴格按批復的專項施工方案做好支擋、臨邊圍蔽等，基底、臺階碾壓密實后進行泡沫輕質土施工。面板基礎采用C25混凝土。裝配面板時，應先準確放樣，確定支柱（角鋼75 mm×75 mm×6 mm）的位置，現澆基礎前先放置固定好支柱。

（4）6 mm拉桿與角鋼之間采用點焊連接，且焊接長度不少于2個焊點。

（5）預留連接和擴展連接也應將面板及其基礎分開，考慮面板的寬度和連接桿的位置。

（6）在邊部和角隅位置存在異形面板，預制時須注意。此時宜適當調整預埋筋的位置，同時需采取措施注意固定好異形面板。

（7）面板之間勾凹縫，也可勾平縫。勾縫需光滑、圓順、美觀。

（8）澆筑面板基底時，應預留滲水空間。

（9）在垂直和水平方向均設面板時，可對其中一個方向的支柱進行適當調整。

（10）安裝面板時，應嚴格控制尺寸，避免安裝困難。邊緣和頂部的異形板應根據施工時的實際位置確定尺寸，板與板之間的連接必須緊密，板與基板之間應密實度良好，以避免混凝土泄漏。立柱與板材應牢固，防止坍塌。

（11）面板之間設置的沉降縫應用瀝青麻絮填塞，沉降縫表面作勾凹縫美化處理。

3.2.2 輕質填土補強設計

為了提高輕質填土中氣泡混合物的穩定性，應分別設計3.0 mm@10 mm×10 mm鍍鋅鋼絲網，按照如下標準鋪設：

（1）填筑高度H<5 m，在輕質土基頂、底部50 cm以內分別設置一層鋼絲網;

（2）填筑高度5 m≤H≤8 m，在輕質土基頂、底部100 cm以內分別設置兩層鋼絲網;

（3）填筑高度H>8 m，除在輕質土基頂、底部100 cm以內分別設置兩層鋼絲網外，每隔4 m再設置兩層鋼絲網。

3.3.3 輕質土澆筑

泡沫輕質土澆筑流程如圖2所示。

4 施工質量控制

4.1 施工準備階段

施工前應做好前期準備工作，為后續施工提供良好的支撐，為工程質量的提高奠定基礎。首先對施工區段進行劃分，在劃分過程中要保證路基頂部具有相同的高度，使劃分的施工區段更加合理可行。劃分路基工程時，應結合路基工程所具有的特點，綜合考慮相關的施工方案。當施工區段比較大時，在完成路基開挖和削坡后，要及時澆筑。其次，在進行路基開挖削坡工程時，應注意以下兩個問題：

（1）要保證開挖次序的正確性，避免因次序不合理而導致路基發生滑坡。在一般情況下，挖掘堤壩的順序是由高到低依次進行。如果呈現為橫向，則首先要挖坡肩，然后挖坡腳。當輕質土路基實際澆筑高度與相關要求相一致時，比設計高度還要高，超過一般方可進行后續開挖。

（2）要控制坡面高度和寬度等，其中坡面寬度要大于設計值，坡面高度要小于需要擴建的地面高度，再將澆筑區段進行劃分，并在劃分時參照設計區段，使高程的銜接更平順，控制其厚度在50 cm左右[4]。

（3）選擇所需的攪拌設備，按合理的比例將漿料與發泡劑混合攪拌，然后加入到有較高品質的攪拌設備中。

4.2 施工階段的質量控制

（1）配制相應的漿液，有效地將水泥漿與泡沫輕質土的拌和制作分離，避免兩者同時進行。當水泥漿進行初期凝固時，還應在施工現場設置專門的攪拌站，以便對現場的水泥漿進行攪拌，并使澆筑輕質泡沫土能夠順利進行。在集中拌制的情況下，采用硅水攪拌車輸送水泥漿，保證水泥漿的及時有效供給，并有效控制輸送時間。（2）要保證泡沫輕質土的生產設備具有良好的質量和使用性能，且具有自動計算原料的功能。當攪拌泡沫輕質土時，可以有效地調節水泥漿和發泡劑的流動速度。（3）要保證制模過程中所用原料的均勻性和充分性，保證水泥漿和泡沫輕質土的有效性，并保證出料裝置的停機時間不超過2 h。隨后還要對澆筑施工進行相應的控制，當澆筑方法選

擇為上部、下部時，則要保證施工環境溫度<15 ℃，并且澆筑過程中要有時間間隔，一般應>12 h，也可以控制在8 h以內。如果采用的澆筑方法是單層澆筑，則應控制澆筑時間在2 h以內。實際澆筑時，控制出料口與地面的高度，一般應<1 m。當澆筑到一定高度時，則應將出料口置于泡沫輕質土層內，沿長軸向澆筑[5]。在澆筑管數>1時，可同時進行澆筑，也可采用對角式澆筑。由于實際澆筑過重，需要移動相應的澆筑管道，且宜前后移動而避免左右移動。在移走澆筑管道之后，還應嚴格檢查已經移走澆筑管道部位的澆筑質量是否符合相關標準，查看路面情況，有空洞、松散等現象時，應及時補澆。之后還應處理頂部縱向臺階，通常在施工之前就要處理。對臺階坡度采用人工修整方法，使其控制在33%～50%之間。此外，還要對公路進行相應的養護，這樣才能有效地保證公路質量，充分發揮公路本身的使用價值。在已經澆筑好的路面上鋪膜，可以避免日曬。同時，要適當灑水，保證路面濕度，避免因水分蒸發過多而引起開裂。養護工作完成7 d后，開始后續工程的施工，若連續養護14 d，路面質量仍達不到相應標準，則應重新施工。

4.3 工序的銜接及雨季施工

泡沫輕質土地基頂蓋結構施工時，應保證強度范圍在0.5 MPa左右，并將道路封閉起來，避免機動車在路上行駛。碾壓和鋪平施工時，可采用邊壓邊推平邊卸料的方法[6]。如果是雨季施工，為了保證工程質量，就要做好相應的排水工作。維修階段，應采取薄膜覆蓋、設置臨時排水溝等措施，防止雨水天氣和道路積水包裹泥漿對已澆筑完畢的泡沫輕質土路基造成污染破壞。

5 結語

在本文中，通過實際應用分析，對泡沫輕質土的填筑質量問題進行了有效解決，并借鑒了以往的填筑方法，為以后與此相關的施工工程提供了寶貴的經驗，為工程的技術質量和經濟效益提供了有力的保證，為其在工程中的應用開辟了更大的空間。

[1]鄒侗飛.淺談路基擴建工程中泡沫輕質土施工質量控制[J].區域治理，2019（2）：200.

[2]梁春雙.高速公路改擴建泡沫輕質土施工質量控制[J].商品與質量，2016（13）：329.

[3]陳 曉.泡沫混凝土在軟基處理中的應用[J].科技創新與應用，2013（28）：188.

[4]李 斯，姚建平，楊偉利， 等.高速鐵路泡沫輕質土路基幫寬施工關鍵技術[J].鐵道建筑，2020，60（4）：136-139.

[5]龔 亮.大體積現澆泡沫輕質土路基填筑質量控制研究[J].建材與裝飾，2018（28）：252-253.

[6]童 虎.泡沫混凝土在公路隧道施工中的應用[J].大陸橋視野，2017（6）：113-114.