简述泡沫轻质土在实际工程中的应用

简述泡沫轻质土在实际工程中的应用

郭建光

上海市政工程设计研究总院集团佛山斯美设计院有限公司

摘要：本文着重介绍了泡沫轻质土的特性及其形成原理，并结合江门连海路（五邑路~金瓯路）工程从施工工艺、配合比参数等方面介绍了泡沫轻质土在公路工程中的施工技术进行探讨。

关键词：泡沫轻质土；工程；设计；施工

0引言

泡沫轻质土是近年来我国在日本引进的一种施工技术，在我国公路建设中发挥了非常重要的作用，并且在很多工程领域中都得到了推广与应用，尤其是在软基处理中效果显著。文章中探讨了泡沫轻质土的生产及施工工艺的特点，以及应用之后的良好效果，满足了构造物对荷载大小的要求，对泡沫轻质土在同类型路基填筑中的施工起到了较好的推广作用。

1工程概况

连海路（五邑路~金瓯路段）是江门高新区内现状一条重要道路起点接五邑路交叉口，终点接金瓯路交叉口，路线大致呈南北走向，路线全长约为1.626Km。

3软基处理特点及难点

（1）地基软土层较厚，且埋深较浅，软土层厚度达20~25m，埋深仅2~3m。

（2）道路红线已控制，现状路沉降基本稳定，拓宽段为“夹心”段。

（3）道路下穿过现状广珠城轨，施工期间对城轨桥墩的影响应最小。

（4）地上杆线、地下管线的关系

本项目道路范围内市政管线较多，有电力、燃气、通信、给水、排水等市政管线，沿中分带由北至南，存在国防光缆。

电力管线主要有110kV外桥甲线、110kV外桥乙线、110kV桥中线、110kV向桥线、10kV花厂线、10kV逸华线、10kV二岭线、10kV横沥线、10kV月湾线、10kV石洲线、10kV码头线、10kV桥奕线。其中包括地下电缆和架空线。燃气管线设置于道路东侧，现状绿化带内，为中压燃气管，管径约315mm，距道路中心线约17m。

因以上工程难点，软基处理措施需不影响城轨桥墩，需避开现状地下管线，一般处理方式如堆载预压排水方式、打桩形成复合地基方式均有较大的限制，且施工不便，对周边房屋的影响较大。故经方案比选，采用了换填泡沫轻质土的处理方式。

4泡沫轻质土的施工要点

（1）土工膜、金属网铺设

轻质土路基顶部防渗土工膜应铺设在金属网上方，铺设时搭接应采用热焊的方式，搭接宽度5cm。铺设时，应展平拉紧，避免局部卷起的现象，必要时，可采用U型钉进行锚固。

金属网铺设时，应采用U形钉进行锚固，纵向锚固间距2m、横向锚固间距1.0m。金属网平面位置应重叠搭接，搭接宽度不低于2.5cm，搭接处用塑料扎扣绑扎并用U型钉锚固。

（2）浇注区、浇注层与变形缝设置

轻质土浇注前，根据工点工程地质条件及边界条件，先进行浇注区、浇注层划分，且应符合以下要求：

①单个浇注区顶面面积最大不应超过400m2。

②单个浇注区长轴方向长度宜为10~20m。

③泡沫轻质土纵向上每大约10～20m设置一道沉降缝，沉降缝采用夹板，夹板厚度不宜小于1.5cm。

④单层浇注层的厚度宜控制在0.3～1.0m。

⑤每一浇注区该层应一次性浇注完毕。

（3）轻质土浇注施工

每一浇筑区首次浇筑前，应以线路纵向50m为单位，对基底进行检查，确保基底无杂物、无积水、基底高程满足设计要求。

（4）浇注施工控制要点

a.同一区段上下相邻浇注层，当施工期气温不低于15℃，浇注间隔时间不低于8小时；否则，浇注间隔时间应不低于12小时。

b.泡沫轻质土单个浇注区浇注层的浇注施工时间应控制在2小时内。

c.应沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑；如采用一条以上浇注管浇注时，则可并排地从一端开始浇注，或采用对角的浇注方式。

d.浇筑过程中，当需要移动浇注管时，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，则应将浇注管尽可能提出当前已浇筑轻质土表面后再移动。

e.浇注过程中，浇注管出料口尽可能置于当前浇注面以下；在扫平表面等其它情况下，浇注管出料口离当前浇注面的距离不宜高于1.5m。

（5）专业施工设备

现浇泡沫轻质土的施工质量与其专业施工设备紧密相关，基于现浇泡沫轻质土在制备过程中牵涉到复杂的固、液、气三相物质的混合，保持混合的均匀性和稳定性是确保施工质量的关键，尤其是设备产能和自动化控制程度，必须满足下表的要求。

图3泡沫轻质土专用设备基本要求

（6）施工配合比试验

施工配合比应满足下述要求：

a.配合比试配试验应在原材料检验合格基础上进行；

b.抗压强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验，且强度结果不做尺寸折减；

c.施工配合比强度试验以6块试块为一组，测定7天龄期强度；当7天龄期强度不低于0.5倍设计强度时为合格。

d.当配合比试验确定的施工湿密度、标准沉降率及强度满足要求时，该配合比可作为施工配合比使用。

（7）施工效果

①泡沫轻质土具有较好的施工特性：拌合后其流动性和固化后的自立性良好，可垂直填土，对挡土结构物几乎没有挤压力，不需振捣和碾压作业，施工作业面要求不高。

②泡沫轻质土施工由于施工准备期短，施工工程中无需因碾压问题而间断路基填筑，使得施工流程便捷高效，可大幅缩短施工工期。

③具有一定的环保节能作用，材料的本身的组分及施工工艺对工程现场环境的影响较小。泡沫轻质土属无机材料，施作路基时不会对周围环境、水体造成污染；同时，由于其特有的轻质性，可减少路基建设用土，节省土地资源，避免过度挖掘对环境造成的破坏，对保护自然生态环境具有重要的意义。

5结语

通过泡沫轻质土在江门连海路工程中作为填料的应用，泡沫轻质土作为新工艺、新材料，其应用在一定条件下的软基处理中具有极大的优势，同时施工过程中应严格控制，必须做好试验段监测，加强质量检测及过程质量控制，并做好软基监测工作。随着对泡沫轻质土的深入研究与推广，今后将在越来越多的工程中发挥更好的性能作用。

参考文献：

[1]《现浇泡沫轻质土技术规程》（CECS249：2008）

[2]陈忠平，王树林《气泡混合轻质土及其应用综述》，中外公路，2003。