泡沫混凝土在软基路桥过渡段的应用

泡沫混凝土在软基路桥过渡段的应用

罗宇娟

广东金辉华集团有限公司529000

摘要：在市政路桥施工中，路桥过渡段出现不均匀沉降而引发桥头跳车是最为常见的问题，是路桥施工中的通病。特别在珠三角地区软基路段更为明显。本文通过实际的工程案例，对比各种路桥过渡段的施工技术，选择出一种适合在珠三角地区软基路桥过渡段的技术方案：泡沫混凝土过渡段应用技术方案。通过本文，对软基路桥过渡段乃至一般的路桥过渡段施工提供参考。

关键词：路桥；过渡段；泡沫混凝土；质量控制；

桥台“斗门区井岸镇防洪排涝综合整治工程V标段施工”包含三条大道，总长约4100米，施工内容包括道路工程、管线工程、交通工程、照明工程和景观工程等。其中，道路工程中，有8座桥涵。对比珠海大道和江珠高速的路桥过渡段的跳车现象，如何选择一种好的技术方案处理好该工程的路桥过渡段，是本工程重中之重。

一、过渡段方案的选择

通常，路桥过渡段处理的方案分别有设置桥头搭板、土工格网加筋、软弱地基处理、台背换填、采用轻质填料、挤密桩复合地基、设置柔性桥台等几种，但每种都有其优缺点，是否适合该工程的实际，需要一一对比。

1、设置桥头搭板

采用桥头搭板来防止桥头跳车现象是目前一种比较常见的处治方法。为了达到消除沉降差的目的，避免产生行车的不舒适感，一般认为，最有效的桥台搭板长度为足以保持其坡度在3‰～6‰以下且能承受全部行车荷载的搭板。因此，若假设工后沉降为10cm，坡度按5‰计，则板的长度需要20m以上，很不经济。由于实际施工中搭板长度都较短，因此，设置桥头搭板对于较大的差异沉降仍旧无能为力。所以，对于珠三角的软件路段沉降较大，在该该工程不太理想。

2、土工格网加筋

但土工格网作为一种平面结构，其对路基刚度的提高有限，但对填料的要求却比较高，更重要的是由于土工网的锚固作用只能阻止桥头较短距离内路堤填土的沉降，而对桥头路堤其它区域只能减小部分的路基压缩变形，不能消化由于地基沉降所产生的变形量，其适用于地基条件较好情况下的桥头跳车处理。而该工程的地基条件较差，不太适用。

3、软弱地基处理

桥头软弱地基在路堤填上荷载作用下产生的较大工后沉降是导致桥台与路堤沉降差的主要因素。道路的软基处理中常用的有两类：一是排水固结法，二是复合地基法。排水固结法工程造价较低，但预压工期较长，工后沉降较大；而搅拌桩复合地基可以大大减小地基总沉降量，但其工程造价较高，且施工质量不能完全保证。该工程工期短，再考虑经济性，该方法不适合该工程。

4、台背换填

根据“刚柔过渡”原理选用半刚性材料（灰土和水泥改良土）进行台背回填，回填尺寸为：底长最短为2米，对于台背填土与路基原状土采用1：1坡度相接，对于路基土为回填土部分采用1：1.5相接。这些填料经过压路机压实后，压缩模量大，水稳定好，可以大为减小路基的压缩变形，但很多地区换填材料比较缺乏，从而导致造价偏高而不便应用。

5、采用轻质填料

（1）采用泡沫聚苯乙烯EPS材料。EPS用于填筑路堤可显著减小地基的附加应力，从而减小地基的沉降量，且其具有足够的承载力，能满足上部路面结构层和行车荷载作用的强度要求，并且符合刚度要求。

（2）采用粉煤灰。粉煤灰和一般细粒上相比，具有自重轻、强度高、压缩性小，透水性能良好等特点。在一定的工艺条件下，可形成具有一定强度的整体性材料。用其填筑路堤，可有效减小桥头路堤的总沉降。

6、挤密桩复合地基

采用挤密复合地基的方法来处理路基填土，是利用在填筑完毕的路基上成孔，通过挤密作用，使路基土密实度提高，然后在孔内填入材料并振动压实成桩。随着路基向桥台的靠近，可通过桩变长或减小桩间距的方式，使路桥过渡段刚柔得到过渡。由于桩的挤密和置换作用，路堤填土的密实度提高，应力减小，路堤整体刚度增大，从而减小了路堤的压缩变形。虽然土桩的材料较为低廉，但其需要一整套打入桩施工设备，故在经济上代价较高。

7、设置柔性桥台

从作用机理看，柔性桥台基本等同于加筋土挡墙。采用柔性桥台结构来降低桥台的刚度，缩小桥台和路堤的刚度差，使其衔接处的行车荷载压缩变形和填土固结沉降均匀过渡，达到消除路面纵坡突变防止桥头跳车的产生。但柔性桥台一般适用于个别简单桥梁结构形式，而且施工难度大。

通过以上7种过渡段工艺方案的对比，采用轻质材料比较适合软基路桥过渡段的处理。但是传统的轻质材料EPS材料单价高，而粉煤灰质量不够轻。由轻质调料启发，如果采用泡沫混凝土，不但质量轻，强度高，而且价格便宜，无疑是最佳的选择方案。

二、泡沫混凝土过渡段方案的应用

泡沫混凝土又称发泡水泥，泡沫混凝土具有轻质性、低压缩性、稳定性好并且其施工较简便，能有效的降低垂直载荷。泡沫混凝土过渡段有以下优势：

1、降低路基承载力需求。在市政路桥过段采用泡沫混凝土作为路基填料，由于其性质能较大的减轻台后回填料的自重，因此，对地基的承载力的要求就可以降低了很多。

2、由于泡沫混凝土质量轻，能解决台后回填的侧压力的问题，从而提升桥梁的安全性和耐久性。

3、采用泡沫混凝土作为台后填料，因为泡沫混凝土施工处理的特殊性，相比以往采用粉煤灰、石灰土等作为填料要环保得多，不但避免了施工产生的大量的粉尘污染问题，起到环保经济的作用。

三、泡沫混凝土施工过程中的质量控制措施

1.施工前控制

（1）原材料控制

泡沫混凝土的主要原材料有：水泥、水、发泡剂和外加剂。①水泥必须按规格采购，合格了才能进场，进场复检合格才能使用。②外加剂满足泡沫混凝土抗压强度、流动度、气泡稳定性的要求。③发泡剂应采用能产生大量的均匀、细微泡沫并稳定性较高的类型。

（2）设计配合比

在施工前，泡沫混凝土的配合比要根据设计强度、湿容重、流动性等进行试配确定好，并要进行配比设计实验，测试各项性能是否达到物理力学的要求，以便最终确定采用那些材料的施工最佳配合比。

2.施工中控制

2.1地基处理在施工前，就应该清理干净并整平桥头路段基底，按要求标准挖好每层的台阶，以便泡沫混凝土能与地基更好的结合在一起。确保桥头路段的使用寿命更长。对于泡沫混凝土中的预埋件、预留孔（水管、排水孔等）必须要在施工前做好，并根据工程设计图纸安装好，在浇筑后的桥头路段上严禁一切凿孔打洞。

2.2配合比控制在拌和时，必须严格根据设计实验好的配合比进行投料。采用电子称计量的方式对于水泥、集料等各材料进行计量，并应严格控制好水灰比，一般在水泥加水后的30min后加入泡沫。

2.3表面起皮、泛砂的质量控制施工尽量选择在天气较好的进行，保证连续几天无雨的天气施工；为预防在施工时，突然出现下雨天气，要准备好防雨用具。

2.4浇筑工艺控制以及防止泡沫破裂的措施就近配置泡沫混凝土，采用管道泵进行输送，出料口保持与浇筑面水平，不能直接从高处倾倒下来。泡沫混凝土最后都是直接输送到位，避免二次转运。如果实在出现必须要二次转运的情况下，施工人员也必须要按照规范要求用小桶转运并慢慢地贴地倾倒。一次性浇筑高度不得超过1米，以0.6米为宜。在泡沫混凝土固化前应该避免对其进行扰动。在施工时采用倒退施工路线进行施工；在刮平后就马上盖上薄膜并封闭。

3.检验验收在进行泡沫混凝土施工时，应按照配比标准检验其湿容重和流动度的。在施工完后，要对混凝土的强度、外观质量、沉降缝设置、顶面高程及尺寸偏差等进行检验。制作试件标养28d后送检，主要检测项目一般为：干容重、抗压强度等主要指标。

四、结束语

本工程用泡沫混凝土来填料的路桥过渡段，其整体性和稳定性都良好，极大的减少了工后沉降的问题，并且由于泡沫混凝土施工较简便快捷，不仅大大的缩短了工期，还为节约了成本。而且能有效的减少了桥台的侧压力，使桥台结构的使用寿命更长。同时采用泡沫混凝土作为台后填料，有效地减免粉尘污染，从而起到了环保作用。

参考文献：

[1]骆广潮.浅谈路桥过渡段施工技术[j].城市建设理论研究，2013年第21期

[2]罗仁纲.泡沫混凝土在工程中的应用及监理质量控制[j].人力资源管理，2012（02）

[3]丁益.任启芳.闻超发泡混凝土研制进展[期刊论文]-混凝土2011（10）