現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土在鐵路路基加寬施工中的應(yīng)用

羅靖翔

（四川麗攀高速公路有限責(zé)任公司 工程養(yǎng)護(hù)部， 四川 成都 610000）

1 工程概況

本工程為新建某高速鐵路客運(yùn)專線，站場(chǎng)路基里程 D2K197+900～D2K329+150，為了減小對(duì)某高速鐵路既有線的擾動(dòng)及路基填土自重荷載對(duì)既有線路基的側(cè)向擠壓，在DK327+550～DK328+355.41段7道與9道采用泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行填筑。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察，拌合站選址在高鐵站房附近，混凝土拌合站共占地 3710m2，主要分為凈漿生產(chǎn)區(qū)、泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)區(qū)。凈漿生產(chǎn)區(qū)主要包括：凈漿攪拌機(jī) 4臺(tái)，150t水泥罐12座；泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)區(qū)主要包括：發(fā)泡劑稀釋水槽2座，泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)機(jī)2臺(tái)，生產(chǎn)能力為160m2/小時(shí)。

2 泡沫輕質(zhì)土性能

2.1 泡沫輕質(zhì)土的定義

泡沫輕質(zhì)土，是通過(guò)氣泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過(guò)發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料。 它屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點(diǎn)是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。

2.2 泡沫輕質(zhì)土的特點(diǎn)

（1）輕質(zhì)性：干體積密度為300-1600kg/m3，相當(dāng)于普通水泥混凝土的1/5～1/8左右，可減輕建筑物整體荷載。

（2）整體性：可現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，與主體結(jié)合緊密，不需留界隔縫和透氣管。

（3）低彈減震性：泡沫水泥輕質(zhì)土的多孔性使其具有低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

（4）抗壓性：抗壓強(qiáng)度為0.6-25.0MPa。

（5）耐水性：現(xiàn)澆氣泡混合輕質(zhì)土吸水性較小，相對(duì)獨(dú)立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能。

（6）耐久性：與主體工程壽命相同。

（7）施工速度快：只需使用簡(jiǎn)單的機(jī)器就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送，工作量為150—300m2/工作日。

（8）環(huán)保性：泡沫水泥輕質(zhì)土所需原料為水泥和起泡劑，起泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境污染和消防隱患。

（9）經(jīng)濟(jì)性：綜合造價(jià)低。

3 泡沫輕質(zhì)土在某客運(yùn)專線中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用

新建某鐵路客運(yùn)專線，站臺(tái)加寬工程為臨近某高速鐵路既有線施工。采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土進(jìn)行站臺(tái)加寬，是泡沫輕質(zhì)土首例運(yùn)用在高速鐵路站臺(tái)加寬?，F(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土施工具有輕質(zhì)性、整體性、低彈減震性、抗壓性、耐水性、耐久性、施工速度快、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性。在提高施工效率的同時(shí)，還避免了臨近既有線環(huán)境污染和消防隱患，不僅減小對(duì)某高速鐵路既有線的擾動(dòng)還減輕了路基填土自重荷載對(duì)既有線路基的側(cè)向擠壓，將既有線路基的傷害減至最小，使某客運(yùn)專線站臺(tái)加寬工程成為一個(gè)與主體緊密結(jié)合的整體。

3.2 施工中的缺陷

泡沫輕質(zhì)土常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題和安全隱患有：軟弱夾層、軟弱透鏡體、隱性剪切裂縫、沉陷及沉陷式裂縫。在初期的檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn) K30與 Evd存在不合格點(diǎn)和裂縫，經(jīng)挖開研究后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)存在軟弱夾層。如圖1。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)存在的軟弱夾層

缺陷產(chǎn)生的原因及對(duì)策

（1）人為因素：輸入錯(cuò)誤，責(zé)任心差。對(duì)于人為因素可以通過(guò)提高業(yè)務(wù)技術(shù)水平，加強(qiáng)責(zé)任心意識(shí)，分責(zé)任到個(gè)人，避免人為操作失誤來(lái)控制；

（2）計(jì)量偏差 ：計(jì)量偏差大，加量裝置未校驗(yàn)。設(shè)備的計(jì)量偏差是不可避免的，但是可以通過(guò)定期對(duì)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)來(lái)減小誤差；

（3）設(shè)備因素：攪拌不均勻。可以通過(guò)不斷調(diào)試設(shè)備至最佳狀態(tài)，使其攪拌均勻；

（4）配合比：理論濕密度偏高?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行濕密度測(cè)試，調(diào)整配合比；

（5）原材料：原材料不合格。對(duì)原材料的控制至關(guān)重要，這就需要檢測(cè)人員對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料（水泥、發(fā)泡劑）進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，從源頭上控制泡沫輕質(zhì)土的質(zhì)量；

（6）施工過(guò)程及養(yǎng)護(hù)：施工過(guò)程中由于泡沫輕質(zhì)土攪拌不均勻、理論濕密度偏高等，這些因素可能使顏色不一致，攪拌不均勻；出機(jī)濕密度超出設(shè)計(jì)范圍。

對(duì)于上述因素拌合站還將泡沫輕質(zhì)土輸送管從100m增加到500m，增加了泡沫輕質(zhì)土在輸送管內(nèi)的滯留時(shí)間，使得泡沫輕質(zhì)土在輸送管內(nèi)進(jìn)行二次攪拌，出機(jī)泡沫輕質(zhì)土更加均勻。

在配合比設(shè)計(jì)中，泡沫輕質(zhì)土的理論濕密度為500kg/m3，在實(shí)際使用過(guò)程中，輸送管有一定的長(zhǎng)度，會(huì)進(jìn)行二次攪拌，泡沫輕質(zhì)土?xí)a(chǎn)生消泡現(xiàn)象，濕密度增加，這樣就不符合設(shè)計(jì)中不大于500kg/m3的要求，因此在實(shí)際攪拌過(guò)程中，泡沫輕質(zhì)土的濕密度控制在470kg/m3為最佳，在水灰比不變的情況下，泡沫輕質(zhì)土的泡沫率從72.7%提高到74.5%，使理論濕密度從500kg/m3降低到470kg/m3，增長(zhǎng)輸送管后，濕密度增加率最大為 5%，出機(jī)濕密度的范圍為 470 kg/m2-490kg/m3，在設(shè)計(jì)范圍要求內(nèi)，強(qiáng)度也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

這兩項(xiàng)措施相輔相成，既增加了泡沫輕質(zhì)土的勻質(zhì)性，又有效的控制了泡沫輕質(zhì)土的濕密度，滿足了施工要求和設(shè)計(jì)要求。

養(yǎng)護(hù)時(shí)嚴(yán)禁在已澆完尚未固化的輕質(zhì)土里來(lái)回走動(dòng)，當(dāng)遇大雨或暴雨天氣時(shí)，未固化的泡沫輕質(zhì)土表面應(yīng)采取遮雨措施，防止雨水消泡。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)及時(shí)有效的對(duì)泡沫輕質(zhì)土施工工藝和過(guò)程的改善，成功避免了缺陷在實(shí)體工程中的產(chǎn)生，有效的防止了施工質(zhì)量問(wèn)題及安全隱患的發(fā)生，減少新舊路基之間的差異沉降量，避免縱向開裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。加快了施工進(jìn)度，為后續(xù)工程的繼續(xù)施工提供了基礎(chǔ)，為類似的施工提供了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)指導(dǎo)。