谈泡沫轻质土在桥台台背路基填筑工程中的应用

祝耀东 刘 旺 汪 翠

(1.南昌市政公用投资控股有限责任公司，江西 南昌 330029； 2.江西建设职业技术学院，江西 南昌 330200)



·建筑材料及应用·

谈泡沫轻质土在桥台台背路基填筑工程中的应用

祝耀东1刘 旺1汪 翠2

(1.南昌市政公用投资控股有限责任公司，江西 南昌 330029； 2.江西建设职业技术学院，江西 南昌 330200)

介绍了泡沫轻质土的研究现状，从配合比设计与施工工艺两方面，阐述了泡沫轻质土在桥台路基填筑中的应用，指出泡沫轻质土在路基回填中具有质量高、成本低、工期短等优势。

泡沫轻质土，桥台，路基，施工工艺

0 引言

泡沫轻质土，顾名思义，是一种具有泡沫形态且较其他土体容重较轻的土体。泡沫轻质土是应用有效的物理手段将发泡剂与水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水、组分集料、掺合料和外加剂等按一定的比例混合搅拌后，经过物理化学作用硬化而成的一种轻质材料。泡沫轻质土经养护成型后，具有良好的耐久性、刚度大、压缩性低、强度高和优良的环保性等特点。目前广泛的应用于路基填筑工程的回填材料。

1 泡沫轻质土的应用现状

20世纪30年代，美国研制出发泡剂并将发泡剂加入混凝土的制备中，使其物理力学性能发生改变，并成功的应用于建筑工程的隔板和隔层中。1986年，日本首次将泡沫轻质土应用于道路工程的建设，成功的解决了滑坡病害的问题。1988年，在英国伦敦，应用泡沫轻质土作为路基填筑材料，解决路基沉降问题。随着轻质泡沫土技术的逐步成型和发展，其广泛的应用于高速公路、市政和机场等工程的建设当中。并在工程建设中对于沉降量控制和缩短工期发挥了重要作用。我国于2000年左右开始对泡沫轻质土技术进行应用，通过大量的试验和工程实例对其进行了更为深入的研究，并成功的应用于许多大型工程。2004年，广东中江高速的建设，其地层为深厚软土，应用泡沫轻质土有效的控制了其工后的沉降且对原有的路基侧应力影响较小。北京奥运村地铁工程中，考虑结构自重的影响，应用轻质泡沫土代替常规土体作为回填材料，既满足设计的要求也给施工条件带来便利。泡沫轻质土在广州亚运会道路扩建、天津双港高架桥和汕头市东部城市市政基础项目等工程均有良好的应用。

2 泡沫轻质土在桥台路基处理中的应用

随着经济的发展以及人民生活的需要，城市快速路的建设成为当前的必然趋势。城市快速路桥台台背路基的处理是工程的重点和难点。路基与桥面衔接段的刚性突变和地基的沉降变形是造成桥头跳车的原因，泡沫轻质土的应用能较好的解决桥头跳车的问题。软土地基的沉降变形可用有效应力原理加以解释，因附加应力的作用，超空隙水压力的不断消散，地基土中的自由水排出，使得附件应力逐渐的增加，地基土体积不断的压缩，宏观表现即是整体的沉降产生。软体地基自身刚度较小、压缩性较高、强度较低，使其与桥面的连接存在明显的刚度突变。强度高、压缩性低、刚度大是泡沫轻质土优良的属性。在路基的处理当中能有效的解决地基的沉降，给路基与桥面的衔接处提供一个优良的刚柔缓冲段。因实际工程中工期的需要，涉及的地下管道、光纤和电缆等未能进行及时的拆迁，给地基处理过程中的施工作业面带来很大的挑战。泡沫轻质土作为填筑材料能很好的解决此类状况，泡沫轻质土施工过程中所需的工作面较小，可减少挡土支护结构的使用。其垂直分层浇筑的特点，在施工过程中不需进行碾压，对已埋置的管线影响较小。因工程实际的需求桥台路基在回填中，回填材料所需的强度和密度指标存在异同。泡沫轻质土展现了其独特的优势，其强度和密度的可控性使其可根据配合比的调整来适应工程的实际。目前通常用于地基处理的方法有CFG桩、管桩、旋喷桩和水泥搅拌桩等，相对于这些施工工艺，泡沫轻质土应用于路基地基处理时施工工艺更为简捷且造价明显降低。由上述可见，泡沫轻质土在桥台路基处理中有明显的应用前景和优势。

3 泡沫轻质土桥台路基处理工程实例

3.1 泡沫轻质土配合比设计

泡沫轻质土的制备主要有泡沫生成、水泥砂浆制备、泡沫轻质土的生成和浇筑。工程桥台台背回填按设计要求泡沫轻质土强度设计为0.8 MPa。根据强度要求首先进行施工配合比试验，抗压强度试块采用10 cm×10 cm×10 cm立方体试块，7 d龄期抗压强度不小于0.5倍。抗压强度测定设备采用压力机，其强度测定如图1所示。

按设计配合比测定共6个试件，其强度测定值均大于0.5倍的设计强度。可作为施工所使用配合比。

3.2 泡沫轻质土的施工过程

泡沫轻质土采用现场制作，通过泵送方式进行浇筑。

为保证泡沫轻质土力学性能的稳定，在浇筑之前进行泡沫密度、泡沫轻质土湿容重和流动度的检验。泡沫密度应控制在48 kg/m3～52 kg/m3左右，泡沫轻质土湿容重应在5.2 kN/m3～5.6 kN/m3范围之内，流动值满足160 mm～200 mm的要求。在满足上述指标要求的泡沫轻质土进行浇筑时，在浇筑过程中应分

层浇筑，每层浇筑的高度控制在50 cm左右。浇筑过程中应随时观察模板的变形情况，确保模板固定的位置。浇筑管在浇筑过程中因沿前后方向移动，避免左右方向的平移。待每层浇筑完成，需间隔2 d后，进行上层的浇筑。浇筑完成后应进行养护，采用土木布遮盖的方式进行洒水，养护时间宜为3 d。泡沫轻质土浇筑见图2，泡沫轻质土制作流程图见图3。

4 结语

采用泡沫轻质土进行桥台台背的回填，可大幅度的减少工后路基沉降问题。可提供给桥路之间一段平稳的过渡面，有效的避免桥头跳车的现象。泡沫轻质土在工后的良好防渗性能，使路基的耐久性得以加强，减少了后期的维护成本。泡沫轻质土较其他地基处理方式，施工工艺更为简洁，具有很强的质量可靠度。泡沫轻质土应用于桥台台背路基的回填中有显著的工期、成本和质量保证优势。

[1] 魏 星.现浇泡沫轻质土在地基处理中的应用[J].四川建筑,2015(3):104-105.

[2] 曹正波,王晓明.泡沫轻质土在高速公路建设中的应用[J].西南公路,2015(4):157-160.

[3] 盛 斌.泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的应用[J].公路与汽运,2014(4):115-118.

On application of foam light soil in ubgrade filling engineering of abutment

Zhu Yaodong1Liu Wang1Wang Cui2

(1.NanchangMunicipalPublicGroup,Nanchang330029,China； 2.JiangxiCollegeofConstruction,Nanchang330200,China)

The paper introduces the research status of the foam light soil, illustrates its application in the subgrade filling of the abutment from the proportional ratio and construction craft, and points out the foam light soil is featured with high quality, low cost, and short construction period in the subgrade filling.

foam light soil, abutment, subgrade, construction craft

1009-6825(2016)28-0107-02

2016-07-28

祝耀东(1983- )，男，工程师； 刘 旺(1991- )，男，工程师； 汪 翠(1990- )，女，助教

TU521

A