探讨气泡混合轻质土路堤填筑施工应用

杨帆

（惠州市交通投资集团有限公司，广东惠州 516000）

0 引言

气泡混合轻质土主要应用发泡机将泡沫与水泥浆进行均匀的混合，并在施工现场现浇或以模具成型，此类材料有较好的保温隔热效果，为新型路基填筑材料，针对部分道路低的软基下沉问题、垮塌问题等能够进行有效的处理，因此本文以具体的工程施工为例，深入探究气泡混合轻质土在路堤填筑施工中的应用。

1 气泡混合轻质土路堤填筑工艺特点

气泡混合轻质土的整体容重比常规土体小，但是在强度和变化性能方面比其他土体更好。与其他类型的公路路堤填筑工艺技术相比，应用气泡混合轻质土进行路基填筑更加方便快捷，无须将此段公路封闭，施工作业面相对较小，同样也不需要搭建临时便道等保障交通。应用气泡混合轻质土路堤填筑技术主要通过自流平浇筑进行硬化施工，施工过程中无须重复进行碾压和振捣操作，进一步解决了路堤填筑过程中侧面填土难以有效压实的问题。此外此种气泡混合轻质土在自重方面相对较轻，能够有效减少路堤的负荷，避免路堤发生自身沉降问题。应用气泡混合轻质土用于桥台台背路堤填筑中可以不必进行台前放坡，直接将其代替部分桥跨，有效减少了工程成本造价；如果应用于路堤加宽施工中，无须改变现有的道路排水系统，有效节约土地资源。在软基换填施工中应用气泡混合轻质土则可以确保路基的综合荷载效应，但也会保持路基的固结状态，让整体施工建设更加简单便捷。

2 路堤填筑施工中应用气泡混合轻质土的技术要点

2.1 工程项目概述

本文探究气泡混合轻质土在路堤填筑施工中的应用，主要以河惠莞高速公路项目惠州平潭至潼湖段工程为研究对象。河惠莞高速公路项目属省高速公路网的重要线路，西接珠三角东西两岸、东往粤东北和江西省。项目批复概算为1021763.61 万元，建设里程为46.79km（不含惠大共线段9.34km）。设有栗岗枢纽、水面岭枢纽、沙澳枢纽、惠南互通、四环互通、惠西互通、珠田枢纽、三和互通、岗头枢纽、赤岗互通共10 座互通式立交；设有河桥管理中心和养护工区各1 处。项目已于2020 年12 月28 日建成通车。采用双向六车道高速公路技术标准，设计速度100km/h，标准路基宽度33.5m。主匝道路基宽度为16.5m，其余匝道的路基宽度为9.0m，该项目为有效节约用地，在沙澳枢纽处即马安段路基与惠大高速拼接主要采用气泡混合轻质土方案实施。

2.2 施工方案对比分析

在此次工程施工过程中，主要针对气泡混合轻质土路堤与普通路肩挡土墙+普通土的路堤施工建设形势进行对比。通过研究，气泡混合轻质土路堤自身优势明显，自重较轻，能够直立现浇开展施工，在对现有路基进行拓宽施工中材料的适应性较强，能够有效缓解新旧路基在成交方面显示出的差异性。受到气泡混合轻质土路堤的影响，能够有效节约路堤施工建设用地，同样也可以应用原有征地进行路堤的拓宽，在施工过程中可以应用现浇混凝土的形式开展施工，减少了路堤填筑过程中大型机械设备对路堤表面造成的碾压影响，与此同时施工过程中可以实现交叉作业，避免对高速公路的正常运行造成负面影响，应有气泡混合轻质土进行路堤填筑施工周期相对较短，进度更快，但不容忽视的是，此类填筑施工的造价相对较高。

反观路肩挡土墙+填普通土形式，虽然在造价方面相对便宜，但是容易出现新旧路堤的沉降差异，特别是部分路段为软土地基，更容易造成路基的纵向开裂。与此同时此类施工技术手段在施工周期方面相对较长，需要进行道路的封闭，施工难度相对较大，施工过程中同样也需要应用到各类大型机械设备，对现有路堤造成碾压，同样也会对公路的正常运行造成影响。最后二者在造价估算方面的对比如表1 所示，由此可见针对现有施工项目进行路堤填筑施工，应用气泡混合轻质土在技术手段和造价方面优势更为明显。

表1 气泡混合轻质土的造价估算对比

2.3 施工技术要点分析

气泡混合轻质土在路堤填筑施工中的具体流程如图1 所示，在施工建设之前，需要提前做好施工准备，开展辅助工程的施工，按照气泡混合轻质土的施工计量开展搅拌，在施工现场进行混合泵送，随后对整个施工过程进行有效控制，开展现场浇筑，最后进行保湿养护。

图1 气泡混合轻质土施工流程

2.3.1 施工准备

在施工准备阶段，需要合理选择拌和场地，要保障发货场地与施工现场浇筑区和水源临近，距离浇筑现场的最远距离应该维持在500m 左右，如果超过此范围则会影响拌和效果，因此可以增加中继泵，以实现良好的施工水平。在水泥供应方面，本工程主要采取散装水泥的供应方式，同时确保除尘设备的良好运行，减少灰尘对周边人群的污染和影响。进行管道布设时，合理选择泵送距离和高度，同时对管道的布设进行规划，确保管道之间连接牢靠，保持顺平状态。针对施工过程中所应用到的各类设备和原材料进行全面的标定和检验，以确保施工材料设备与施工要求相符合。

2.3.2 辅助工程施工

辅助工程施工过程中主要开展基坑与挡板施工，首先需要按照施工设计要求进行基坑开挖，要保障基坑的平整度和压实度，底部要避免出现明显积水。在施工过程中如果出现需要加宽路堤的情况，需要保证基坑的边坡进行有效支护，并且在施工过程中随时检查边坡的状态，以做好风险预警。在施工过程中难免会出现地下水位以下的浇筑施工状态，因此可以采取一定的地下水位降水措施，以确保基坑开挖过程中的安全性和稳定性。在开展挡板施工时，需要提前进行施工放样，拌和混凝土，在浇筑过程中挡板主要发挥模板的作用，在混凝土固化之后能够有效防止路堤的风化作用，同时也能实现一定的美观效果，因此在进行挡板基础施工过程中要消除挡板与基础之间的孔洞和间隙问题。

2.3.3 混合搅拌与泵送施工

根据气泡混合轻质土的路堤填筑施工要求需要，按照特定的计量精度进行混合料的拌和，主要应用水泥、发泡剂、掺合料、水以及外加剂等进行混合。在进行水泥浆料的搅拌时，要维持在30s 以上的搅拌时间，确保混合搅拌效果更加均匀，在对水泥浆料进行泵送时要特别注意在1h 之内泵送完毕，避免水泥浆料在泵送管道内停留时间过长而造成凝固，影响后期的泵送效果。气泡混合轻质土与水泥浆料进行混合时会进行气泡群的生成，随后可以开展具体的混合工序，因此当混凝土混合为水泥浆料之后需要立即用发泡装置将气泡群注入水泥浆料之中，以实现良好的混合状态，确保混合更加均匀，同时也要避免使用超过原有发泡时间的发泡群，减少不良发泡的影响。特别需要注意在进行混合搅拌与泵送施工过程中，要针对气泡混合轻质土在水泥浆气泡群等多方面指标要素开展指标检测和抽样检测，如果发现指标存在与规定要素不相符合的问题，需要立即将其返回搅拌站，直至混合浆料与施工建设要求相符合。

2.3.4 现场浇筑与养护施工

气泡混合轻质土浇筑可以采取分层浇筑的方式，每一层厚度控制在0.5m 左右，误差控制为±0.3m。单块浇筑面积可以根据施工现场设备的能力水平和浇筑厚度进行确定，但也要特别注意实施分层浇筑要保障前一层浇筑终凝完成之后才可进行下一层的浇筑。气泡混合轻质土浇筑完成之后，需要对其进行必要的保湿与养护施工可以在路堤表面覆盖塑料薄膜，以达到保湿的效果。如果整体路堤的强度与设计强度有一定差异，要避免在气泡混合轻质土的表面进行车辆作业，保证气泡混合轻质土的施工效果。

3 结语

综上所述，应用气泡混合轻质土进行路堤的填筑有重要的意义和价值，不仅能够全面节约土地资源，同时也能避免施工过程中对于交通运输的影响，有较好的环保优势，特别是在施工周期和经济效益等方面成果显著。本文首先分析了气泡混合轻质土路堤填筑的工艺特点，其次以具体的施工项目案例为研究对象，深入探讨气泡混合轻质土路堤填筑施工的应用，希望能够有效推动我国气泡混合轻质土的应用拓展，有效落实可持续发展战略。