泡沫輕質(zhì)土在季凍區(qū)涵背回填中的應(yīng)用

楊士斌，潘 玲，邢宏濤

(1.吉黑高速山河至哈爾濱段工程項目辦，黑龍江 哈爾濱 150001；2.黑龍江省公路工程造價管理總站，黑龍江 哈爾濱 150008；3.黑龍江省公路建設(shè)中心，黑龍江 哈爾濱 150001)

泡沫輕質(zhì)土是由稀釋后發(fā)泡劑產(chǎn)生的氣泡群與水泥、水及可選添加材料按一定配比經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護而成的輕質(zhì)多孔混凝土，亦稱泡沫混凝土。由于其具有輕質(zhì)、高強、低滲透性、高耐久性等特點，跟常規(guī)路基回填材料相比，可有效減小結(jié)構(gòu)體自重，從而降低地基附加應(yīng)力，減小沉降量，避免橋頭跳車等病害，常用于采空區(qū)填充、軟基處理、道路加寬等工程中[1]。

1 工程概況

本項目施工選取吉黑高速山河至哈爾濱段哈爾濱繞城高速連接線A13標段牛家工業(yè)園互通段EK0+300.00鋼筋混凝土箱涵涵背為泡沫輕質(zhì)土回填試驗段。哈爾濱繞城高速連接線路段(高速公路)長31.653 km，設(shè)置小橋1座，涵洞36道；互通式立體交叉3處，設(shè)計時速120 km/h，采用四車道高速公路標準。

2 泡沫輕質(zhì)土回填方案

2.1 泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)工藝

泡沫輕質(zhì)土的生產(chǎn)過程包括泡沫輕質(zhì)土混合料制備、澆注成型、養(yǎng)護、檢驗。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)工藝流程

2.2 施工前準備

(1)施工現(xiàn)場清理干凈，確定水、電、料配合到位。

(2)施工設(shè)備根據(jù)工程進度要求集中進場安放。

(3)生產(chǎn)工區(qū)布置如圖2所示，寬度均為10 m。

圖2 泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)工區(qū)布置圖

(4)原材料準備。

①水泥。本項目擬采用P·O 42.5等級的復(fù)合硅酸鹽水泥。水泥進場必須分廠家，按批、按品種分類存放，并且必須有出廠合格證明及試驗資料，絕對禁止使用超期和受潮結(jié)塊的水泥。為有效提高施工效率，在合理范圍內(nèi)縮短施工工期，降低水泥使用周期和現(xiàn)場儲存時間，保證水泥質(zhì)量，同時緩解水泥運輸過程中給環(huán)境保護帶來的壓力，現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土工程宜采用散裝水泥。

②鋼筋網(wǎng)。采用線徑3.2 mm、網(wǎng)格1 010 cm的鋼筋網(wǎng)，其抗拉強度不小于200 kN/m，延伸率不大于2%。鋼筋網(wǎng)不應(yīng)有明顯銹跡。鋼筋網(wǎng)由總包單位供應(yīng)，附出廠檢測報告。

③防滲土工膜。土工膜為M2/PE型號，厚度為2 mm，伸長率大于50%，縱、橫向拉伸強度不小于18 kN/m，縱、橫向直角撕裂強度不小于100 N/mm，CBR頂破強度不小于600 N，垂直滲透系數(shù)不超過510-11cm/s。

④模板。由于泡沫輕質(zhì)土在澆筑時具有較好的流動性，在澆筑前，應(yīng)按照設(shè)計要求，使用模具支護對填筑體最外側(cè)進行圍檔。

2.3 回填要點

(1)支模。根據(jù)設(shè)計的收坡寬度，使用扣件式腳手架和竹膠板作為模板支撐體系。當填筑體縱、橫向超過15 m，必須使用模板分割，模板外部增加斜撐，計劃單層支模高度為1.5 m，填筑分塊10～15 m為易。

(2)泡沫輕質(zhì)土制備。泡沫輕質(zhì)土的制備可通過在泡沫輕質(zhì)土輸送機上設(shè)置好各項配合比參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)字自動化控制，重點關(guān)注以下內(nèi)容。

①確定配合比。②水泥漿制備。③泡沫制備。④漿泡混合。

(3)泵送澆筑。①泡沫輕質(zhì)土按照每層厚度30～80 cm分層澆筑，每工作面間隔8～14 h澆筑1層。②填筑施工過程中要避免過度振動，避免消泡和材料離析現(xiàn)象發(fā)生。

(4)土工膜防滲處理。由于泡沫輕質(zhì)土是一種具有閉孔孔結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)多孔材料，在季凍區(qū)地下水發(fā)育地區(qū)易產(chǎn)生凍融破壞[2]，在施工中應(yīng)將回填體用防滲土工膜進行包裹，以避免由于融水或地下水導(dǎo)致泡沫輕質(zhì)土產(chǎn)生剝蝕、開裂等凍融破壞病害。

3 質(zhì)量控制

3.1 主控項目

(1)泡沫輕質(zhì)土容重和28 d無側(cè)限抗壓強度符合設(shè)計要求。

(2)符合《泡沫輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 177—2012產(chǎn)品行業(yè)標準，滿足相關(guān)規(guī)范及設(shè)計圖紙的要求。

3.2 一般項目

泡沫輕質(zhì)土硬化后，應(yīng)分別對頂面高程、平面位置、平面尺寸進行檢測，檢測結(jié)果不合格，不可進行下一道工序施工。泡沫輕質(zhì)土硬化后檢測項目見表1。

表1 泡沫輕質(zhì)土硬化后檢測項目

4 結(jié) 語

泡沫輕質(zhì)土具有輕質(zhì)、高強、低滲透性等特點，可減小地基沉降，有效避免橋頭跳車等病害，適宜作為回填材料在道路、橋涵等工程中使用。泡沫輕質(zhì)土回填工程施工工序較復(fù)雜，在施工前應(yīng)組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)，特別是對技術(shù)管理人員和工長進行施工方案、技術(shù)交底；在施工過程中注重各專業(yè)工種間的協(xié)同合作，確保泡沫輕質(zhì)土能夠連續(xù)澆筑，從而加快施工工期，保障施工質(zhì)量。