EPS轻质填料在桥头段路基工程中的施工及应用

陈 小 芳

(中铁十五局集团有限公司，上海 200070)

EPS轻质填料在桥头段路基工程中的施工及应用

陈 小 芳

(中铁十五局集团有限公司，上海 200070)

介绍了聚苯乙烯泡沫(EPS)的材料特点，并结合工程实例，从材料准备、块体铺砌、块体之间联结和灌缝、浇筑顶层钢筋混凝土压板等方面阐述了EPS轻质路堤的施工技术，实践证明了EPS在桥头段路基的应用效果良好，前景广阔。

EPS轻质填料，材料，路基，块体

1 概述

聚苯乙烯泡沫(简称EPS)是一种新型的路基填料，由阻燃型聚苯乙烯颗粒发泡而成，具有燃烧时的自灭性。EPS颗粒中有许多封闭的空腔，所以其具有轻质、高强、化学稳定性及水稳定性。用来做路基轻质填料，能较好地解决桥头和路堤相接处的差异沉降，减少桥头的侧向压力和位移等问题。

EPS从1965年开始作为道路工程的轻质填料在瑞典、法国、加拿大、日本等国得到了广泛应用，在国内的道路工程中也广泛地被应用于桥头台背回填的处理。

2 工程实例

南京南站双龙街D1标作为南京南站综合枢纽快速环线双龙街立交工程的子项，施工内容主要包括：宁溧路主线部分路基改造、宁溧路东侧隧道、匝道及绕城公路集散车道。该工程在宁溧路桥头段的路基处理设计上采用了EPS块体填筑。

宁溧路路基改造范围为双龙街立交至卡子门高架桥头处，桩号范围K1+919.055～K3+023.12。该桥头段路基工程位于宁溧路主线两侧下穿隧道的中间，地基有淤泥质土夹层，较软弱；宁溧路两侧下穿隧道未开挖，基坑深度10 m左右，路基桥头路段填筑5 m左右，高差近15 m。由于宁溧路主线处于南京市区主要交通要道上，交通流量大、施工场地狭窄，结合现场条件需先完成桥头段路基填筑，宁溧路主线路基工程通车后再进行两侧的下穿隧道施工，为此该段路基采用了EPS轻质填料填筑。

3 EPS材料特点

EPS标准块尺寸为300 cm(长)×123 cm(宽)×63 cm(高)，抗压强度是EPS作为路堤轻质填料的重要指标，规范规定桥头等部位强度不低于250 kPa[1]。它作为路基填料的优点是：材料质量轻，仅为压实土方的1/70～1/100；耐久性好、自立性好，对附近结构物的侧向推力很小。

EPS块体施工采用人工铺设，不需要大型机械，施工速度快，非常简单方便，因此EPS是一种性能优良的路基轻质填料。EPS的市场价格：普通型(100 kPa)约为350元/m3、加强型(250 kPa)约为800元/m3。

4 EPS轻质路堤施工

EPS路堤的施工程序为：施工放样→5%石灰土下承层→铺砂砾(碎石)垫层→粗砂调平层→EPS块体铺砌→布设联结件和灌缝→浇筑钢筋混凝土压板[2]。

4.1 材料准备

施工前至少提前3个星期按照设计要求与厂家定制EPS块体，EPS材料受阳光照射会老化且风易吹倒；再加上EPS块体较大且脆，可能会产生凹陷和边角的损坏；材料还具有一定吸水性，虽然不会改变强度，但会增加其重量。所以，EPS在材料运输、存放和铺砌时要注意保护，存放地最好能防晒、防雨和防风，并尽可能在较短时间内施工。

4.2 施工准备

平整场地和施工放样，检查基底标高和平面尺寸是否满足设计要求，5%石灰土下承层、30 cm砂砾石或碎石排水层、20 cm粗砂调平按照设计依次施工。受场地限制在EPS填筑前，在距坡脚1 m处开挖60 cm深排水沟，以排除路基范围积水。

4.3 块体铺砌

EPS块体铺设有以下几点要求：1)干燥路面；2)禁止机械设备在块体上碾压；3)避免错搭；4)可根据实际尺寸进行切割，且高度不得小于标准块的一半[3]。

宁溧路桥头段一般路基填筑部位采用普通型EPS块体(抗压强度不小于100 kPa)； EPS路堤结构形式如图1所示，横向纵向施工按照图纸要求，与土接触的部分梯形铺设，且要求混凝土浇筑部分向填土方向延伸1 m～2 m。

EPS轻质填料铺设采用人工铺筑，块体自下而上逐层错缝铺设。宁溧路桥头段路基工程路面宽度为28 m，EPS轻质填料填筑长度104 m，高度约3 m，整个EPS路堤铺筑进度很快，大约4 d就完成了铺砌施工。

4.4 块体之间联结和灌缝

EPS块体之间的联结要求如下：1)缝隙大小与错台符合缝隙大小不大于20 mm，错台不大于10 mm；2)缝隙要充分填塞；3)EPS块体之间采用爪钉联结，形式如图2所示；4)EPS块体与路基及土基之间采用L形联结，且深度不小于20 cm。

4.5 浇筑顶层钢筋混凝土压板

在最上一层EPS块体铺砌好后，在其顶层现浇一层15 cm厚的C30钢筋混凝土压板。宁溧路路基改造工程由于工期紧，为缩短工期采用了早强水泥(3 d抗压强度为22 MPa)。

现浇钢筋混凝土压板目的是为了使EPS块体形成一个良好的整体，提高路面的使用性能。它的主要作用：调整EPS块体铺设时所形成的错台和不平整，提高EPS路堤的整体强度；减少有害物质的侵害。

5 EPS在桥头段路基的应用效果

EPS轻质填料施工的关键技术在于产品的各项性能经检测要严格符合设计要求，在施工中严格控制平整度及块体缝隙，施工完成后设立观测点进行长期监测。从该项目的监测数据反映，自2010年5月1日南京南站双龙街立交宁溧路主线改造工程建成通车后，在南京南站双龙街D1标开挖隧道施工期间，该段路基对隧道围护结构的侧压力引起的变形与该段路基坡底的路基变形曲线一致，没有增加明显变形量，且都在允许范围内。经观测，宁溧路路基桥头段的台背压力、地基沉降和桥头道路表面状况，其路基沉降在下穿隧道施工结束后就趋于稳定，在近两年的运行中未出现继续沉降，也未发现路面病害，EPS桥头路堤及路面结构层的运行质量良好。

这说明EPS作为桥头段路基填料具有很好的土工性能和稳定性，采用EPS轻质填料作为路基填料，对于施工场地狭窄、交通量大的扩建公路工程，减小了高拓宽时引起的地基变形，以及对原有的宁溧路主线道路、宁溧路双侧隧道等建筑物的影响。

6 应用前景

上述工程实例证明，EPS可以减少软基的沉降，减少路基的差异沉降以及减少桥台的侧向压力和位移。在软基和有场地限制的桥头段路基工程上使用EPS是可行的，在国内具有较好的应用前景。

作为超轻质路基填料，EPS造价高的问题仍需解决，其在道路荷载的长期作用下的应用效果仍需要进行观测，收集更多有价值的数据，为轻质填料发展提供可靠依据。

[1] JTG F10—2006，公路路基施工技术规范[S].

[2] 沈寿材.EPS轻质填料在软基桥台引道中的应用[J].闽西职业技术学院学报，2006(3):109-112.

[3] 何佛生.EPS轻质路堤在桥台软基填方工程中的应用研究[J].广东交通职业技术学院学报，2004(2):21-23.

Construction and application of EPS filler in bridge approach subgrade

Chen Xiaofang

(ChinaRailway15thBureauGroupCo.,Ltd,Shanghai200070，China)

With an introduction of EPS features, based on engineering examples, the paper describes EPS lightweight subgrade construction technologies from aspects of material preparation, block paving, block connection and joint filling, grouting top layer and steel reinforced concrete pressured board and so on. Practice proves that: the application effect of EPS in bridge head subgrade is good, which has wide application prospect.

EPS lightweight filler, material, subgrade, block

2015-03-03

陈小芳(1978- )，女，工程师

1009-6825(2015)14-0143-03

U416.1

A