解析现浇泡沫轻质土在路基加宽施工中的应用

解析现浇泡沫轻质土在路基加宽施工中的应用

关键词:泡沫轻质土;路基加宽施工;实例分析

1.泡沫轻质土概念及特点

泡沫轻质土是“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫,与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌,并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”,其外观如下图1所示。类似的材料有日本的“气泡轻量土”,国内的”泡沫混凝土”等。就硬化成型的过程而言,泡沫轻质土、气泡混合轻质土与泡沫混凝土并无本质区别。但泡沫轻质土的原材料可用范围更广,力学性能介于土与混凝土之间,使用功能更侧重于替代常规土或砂用于各种填充或充填。

图1泡沫轻质土

2.泡沫轻质土路基加宽施工特点

2.1减轻填土荷载,优化软基处理、桥台结构,减少挡土墙及桥梁构筑物,实现道路工程修建的经济化。

2.2泡沫轻质土进行加宽路基填筑,能有效降低拓宽部分填土的容重,减少附加荷载总成的工后沉降,消除旧路加宽新旧路基之间的差异沉降,避免纵向开裂。

2.3高流动性,采用管道泵送浇筑,自流平,自硬化,施工作业面小,可避免某些地段高压线、通讯管路等的拆迁。浇筑完后可固化且无需机械碾压或振捣等优势,回填这些特殊空洞,可达到施工简便且能回填密实的效果,为解决空洞回填和隐蔽狭小空间难以回填密实的技术难题提供了一种新的技术。

2.4常规复合地基工法多为隐蔽工程,施工质量难以保证。而泡沫轻质土工法属非隐蔽工程,施工质量较易控制,可靠度高。

2.5施工便捷高效,可大幅缩短施工工期。

较常规路基土填筑,泡沫轻质土施工准备期短,填筑施工通过管道泵送实现,可不修或少修施工便道;泡沫轻质土施工可每天连续进行,无需因碾压问题而间断路基填筑。

3.某高速公路路基加宽中现浇泡沫轻质土的应用实例

3.1项目概况

某高速公路扩建工程两侧路基、桥梁各加宽4.25m,肋板式桥台处均属于软土地基处理,旧路部分路段含水量偏高、压实度偏低、承载力不足、路面破损严重等病害。施工采用边通车、边施工。且路段场地受限,施工作业面小,征地困难,PTC管桩或水泥搅拌桩器械不便于施工作业的段落,因此采用现浇泡沫轻质土进行施工。

3.2施工准备

3.2.1原材料准备

施工用的水泥、粉煤灰、发泡剂、水等所有进场材料应出具出厂合格证。在施工前进行检测合格后方可进行配合比设计施工。

3.2.2水泥浆制备

水泥浆可以在现场拌合,也可使用拌合站集中拌合供应,拌合时间宜控制在90s左右,并生成轻质土。

3.3现场浇筑

3.3.1泡沫轻质土浇筑前的场地验收。

3.3.2分区模板安装要牢固,浇注区间应采用塑料布进行密封,防止轻质土沿缝隙渗流。

3.3.3泡沫轻质土单个浇注区、浇注层的浇注时间应控制在水泥浆初凝时间3h~4h内,上层浇注层仅当下层浇注层终凝6h~8h时间后方可浇注施工。一般采用水平分层浇注施工。

3.3.4浇筑过程中,需要移动浇注管时,应沿浇注管放置的方向前后移动,而不宜左右移动浇注管,如确实需要左右移动浇注管时,则应将浇注管尽可能提出当前已浇注轻质土表面后再移动。

3.3.5进行扫平表面时,应尽量使浇筑口保持水平,并使浇注口离当前浇筑轻质土表面尽可能低。

3.3.6尽量减少在已浇筑尚未固化的轻质土中来回走动。

3.3.7泡沫轻质土下一浇注层终凝后,开始施工上一层的模板,上一层的模板分台阶进行支撑浇筑,台阶的宽度符合该层路基加宽宽度,标准高度0.5m。

3.4金属网的铺设

距离填筑体底面和顶面100cm以内位置分别设置两层钢丝网,每层钢丝网间距不大于50cm;填筑高度超过10m时,应每隔不大于5m以内位置设置两层钢丝网,每层钢丝网间距不大于100cm。

3.5变形缝、养护及回填

3.5.1泡沫轻质土扩建路基区段边界断面或填筑体长度在20m~30m间距设置一道变形缝,变形缝材料可采用20mm~30mm厚的聚苯乙烯板或10mm~20mm厚的沥青木板或泡沫塑料板;采用泡沫塑料板填塞:施工时可在已经浇注的区段侧面锚固泡沫塑料板后在浇筑另一侧。

3.5.2泡沫轻质土包边土宜采用粘性土,压实度不低于90%。

3.5.3桥台锥坡浆砌片石应待泡沫轻质土养护龄期达7d以后方能施工;应特别注意承台基坑回填密实,基坑回填料应采用砂砾料。

3.5.4泡沫轻质土仅当一般路基段软基处理、路基填筑完成后,方能施工另一侧的泡沫轻质土路基;一般路基段在搭接段纵向应向泡沫轻质土路基段坡线超挖0.5m再开挖台阶。

3.5.5施工时应特别注意纵向边界衔接面与泡沫轻质土区段边界断面的关系:衔接面最底部台阶里程位置与边界断面里程位置应一致。

3.5.6除空洞填充、空洞注浆或管线回填工程外,填筑完气泡混合轻质土填筑体的顶层时,应对填筑体顶层表面覆盖塑料薄膜或土工布,养生时间不少于3d。泡沫轻质土硬化成型后,不宜直接在填筑体表面进行机械或车辆作业。

3.5.7泡沫轻质土路基施工完毕后,仅当最后1层浇注层同条件养护强度≥0.4MPa方能进行路面结构层或素土回填施工。需要特别注意的是,路面结构层或素土回填施工时,应避免大型机械如自卸车直接在轻质土顶部行走,应采取边推料、边卸料的前进方式进行摊铺和碾压,即卸料车应在推平机械的后端卸料。

结束语:综上所述,在路基加宽施工中,采用现浇泡沫轻质土进行施工,可以减少新旧路基之间沉降量的发生,减少施工成本,缩短施工工期,从而可以避免纵向开裂现象的产生,提高公路工程的质量,以此促进公路建设的进一步发展。

参考文献

[1]陈忠平,孙仲均,钱争晖.泡沫轻质土填充技术及应用[J].施工技术.2011.

[2]庄伟,谭奎.泡沫轻质土的应用和技术改进[J].江西建材.2016.

[3]张鹏华.泡沫轻质土技术综述[J].山西建筑.2013.

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