公路泡沫轻质土路基施工技术分析

李亚琼

(山西路桥第四工程有限公司，山西 大同 037004)

1 项目背景

某公路工程项目的全线长度是16.27 km，起讫桩号是K133+710～K149+980，采用的是双向四车道，设计的行车速度是60 km/h，路基的宽度是26 m。根据工程项目现场条件与施工要求，通过研究、讨论后确定此项目选择泡沫轻质土路基施工技术。本文以此公路工程项目为例，重点研究了轻质泡沫土路基施工技术。

2 泡沫轻质土路基的特点

2.1 轻质性与强度的可调性

从本质上分析，泡沫轻质土指的是以水泥、胶凝、发泡剂水溶液为材料进行混合而成的一种物质，其内部存在大量闭合微小胶质气泡，而且所有气泡间无互通现象，所以材料容重比较小，能够减小路基的荷载，严格控制工后路基沉降现象[1]。此外，通过合理地优化轻质土不同成分比例，能够实现其强度的调整，从而满足不同路基强度的实际需要。

2.2 便捷性

泡沫轻质土主要以搅拌站与管道进行制作运输，能够实现自流平与自硬化，无需展开碾压与振捣施工，能够实现小空间或是长距离施工，而且施工效率比较高。当浇筑施工结束之后，正常固化时间大约为4 h，且不会对挡土墙结构造成影响。

2.3 耐久性与环保性

相较于高分子材料而言，泡沫轻质土具备较强的抗油污能力与耐久性。一般泡沫轻质土内包含的气泡体积量≥60%，导热系数比较低，具备良好的隔热保温作用[2]。此外，公路工程施工中可以采用泡沫轻质土取代原路基填料，以免路基高挖、高填而对自然环境造成破坏。

3 施工技术

3.1 施工参数

综合分析项目现场施工要求与检测结果，确定的泡沫轻质土路基施工参数具体如下：试验段泡沫轻质土的浇筑施工时间控制为15 min，湿密度范围是606～688 kg/m3，选用的水泥浆设备功率是60 m3/h。泡沫轻质土的配合比详见表1所示，试验段泡沫轻质土具体湿密度及流值详见表2所示。施工后28 d的路基抗压强度是1.3 MPa，完全符合此公路工程项目路基抗压强度设计规定要求。

表1 试验段泡沫轻质土配合比

表2 泡沫轻质土试验段湿密度与流值

3.2 泡沫轻质土制作

根据配合比要求采用专业设备制作水泥浆，然后通过软管泵送到中继站。试验路段属于高填方纵坡段，结合设计内容与要求，为了增强高填方路基结构的安全性与稳定性，控制施工后路基沉降，需要保证此段泡沫轻质土路基的28 d后抗压强度≥1.2 MPa[3]，所以应对配合比进行合理调整，实现泡沫轻质土湿密度与流值的优化，从而保证符合设计规定要求。

3.3 侧向挡板安装

此项目中侧向挡板选择的是水泥预制板(具体厚度是4 cm，长度×高度：90 cm×30 cm)。安装施工选择的方式是分层分块，结合当日施工量与工作面确定模板实际安装量，而在模板安装施工阶段，应结合泡沫轻质土路基区与断面图分层完成安装与拆卸。其中标准台阶确定的高度是2/3，根据台阶高度与施工围挡实现模板尺寸的有效控制。施工时必须加强模板支护处理，以免受到外力与泡沫轻质土压力的影响造成模板倾倒。保证泡沫轻质土路基浇筑的高度符合设计规定要求，同时泡沫轻质土的固化时间>24 h，才可以将侧向挡板拆除。但是拆除作业时必须缓慢，严格根据设计顺序以分段的方式拆除，禁止发生硬砸或是猛撬等现象，以免破坏泡沫轻质土。

3.4 泡沫轻质土输送

如果泡沫轻质土选择泵送模式或是管道泵送模式，其气泡群的消解量都比较小。而选择翻斗车+预拌混凝土车模式输送，由于振动量比较大就会造成气泡大部分消解，从而影响泡沫轻质土内空气量与湿润度，减小泡沫轻质土的流动性[4]。结合项目具体状况，并经过综合性研究确定泡沫轻质土的泵送模式，由于泡沫轻质土的气泡较为稳定，以及考虑材料分离产生的损耗，管道输送距离应≤500 m。

3.5 泡沫轻质土浇筑

1)在正式浇筑施工前，需要在浇筑施工区划定路线纵向施工距离(一般是50 m)，同时对基底实施严格检查，确保基底无任何的杂物、积水等，且基底高程必须符合设计规定要求。

2)同区段的上下临近浇筑层需要保证施工温度≥15℃，且浇筑间隔时间≥8 h。

3)各泡沫轻质土浇筑层的施工时间应≤2 h，按照浇筑区长轴向端浇筑至另外一端。若是选择>1条管道同步实施浇筑，需要通过并排式由一端浇筑或是采用对角浇筑模式完成浇筑作业。

4)在浇筑施工阶段若是需要移动浇筑管，则必须按照其放置方向前后进行移动，且浇筑时禁止左右移动。若是必须左右移动，则需要把浇筑管下放至浇筑面的下部。此外，浇筑管的出料口与浇筑面的距离应保证≤1.5 m。

5)泡沫轻质土浇筑中需要确保浇筑高度<1 m，且合理控制材料用量。此项目中浇筑施工选择的是分层浇筑模式，避免一次性浇筑量过大而影响强度。同时应按照规定要求检测湿密度，当湿密度符合标准规定之后才可以有效控制同一层浇筑效果。在浇筑过程中以10 min为单位进行1次湿密度检测，以确保湿密度符合规定要求。每层浇筑施工结束后，需要对湿密度进行5次检测，若是无法达到设计规定要求，则必须及时停止施工，然后查找原因并解决[5]。此外，要组织监理工作人员负责进场检查，保证表面平整性，且无任何的开裂与沉陷现象。若是泡沫轻质土的浇筑层沉陷>3 cm，或是裂缝宽度>2 mm，则必须清理干净然后重新浇筑。

3.6 养护与维护

在泡沫轻质土区的顶面浇筑施工至设计规定要求的高程数值之后，必须及时地从泡沫轻质土路基的表面采用塑料膜实施覆盖处理，同时通过保湿养护的模式实现泡沫轻质土路基的有效养护，也可以选择无纺土工布从泡沫轻质土路基的表面实施覆盖处理，紧接着以洒水方式进行养护，保证泡沫轻质土路基的养护时间≥7 d。

此公路工程项目中泡沫轻质土路基的顶部路面施工阶段，禁止其他所有施工机械设备从上部行驶。而针对其他路段不能进行回避的，则必须选取适宜的位置进行临时保护层的有效铺设，其中保护层的厚度需要≥50 cm。通常设置的工程机械行驶临时便道，主要选择的是钢板覆盖模式。

4 总 结

本文结合公路工程项目实际情况，首先论述了泡沫轻质土路基的基本特点，然后重点研究了泡沫轻质土路基施工技术，主要包含了施工参数、泡沫轻质土制作、侧向挡板安装、泡沫轻质土输送、轻质土浇筑等。研究表明，采用泡沫轻质土路基施工技术有效控制了工后沉降，同时显著提高了路基结构强度及承载力。

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