何伟召
中铁二十三局集团第六工程有限公司 重庆 401121
摘要: 泡沫轻质土是软基处理的一种方法，在施工中出现消泡下沉，空鼓、表面开裂、表面不平整，通过选用合适的发泡剂、控制施工长度、施工温度，有效解决了消泡下沉、空鼓、开裂、表面不平整。
关键词: 泡沫轻质土 消泡 空鼓 表面裂缝 发泡剂 浇筑长度 温度
引言
泡沫轻质土是用物理方法将发泡剂与水泥基胶凝材料、水及集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。泡沫轻质土是利用其轻质性、直立性、高流动性、不可压缩及高强性、密度和强度可调节性、施工便捷性的特点来减少地基的附加应力，抑制地基的不均匀沉降，施工中除严格控制施工工艺、原材料、拌合设备外，还需严格控制表面平整度、容重及强度。
一、工程概况
佛山市三水区桃园路西延线二标位于佛肇轻轨两侧，全长1.78km，桃园路西沿线地质主要以淤泥质土为主，厚度0.8～21.5m，呈流塑状，具有天然含水量高、高压缩性，低抗剪、承载能力低的特点，力学性能差，强震时易产生变形使地基失稳等特性，不宜作路基持力层，应进行软基处理。城际铁路桥梁采用摩擦桩，为降低填土压力对佛肇轻轨桥梁结构的影响，确保两条道路运行的安全，采用泡沫轻质土进行地基处理。
二、施工中出现问题
泡沫轻质土软基处理除严格控制施工工艺外，针对前期施工的泡沫轻质土出现表面裂缝、圆形空鼓、平整度差、消泡下沉进行调查和总结。
针对5月27日~5月30日浇筑的泡沫轻质土进行了现场调查，调查表如下：
（1）针对影响质量的主要问题进行了认真分析，消泡下沉是影响泡沫轻质土质量的主要原因，消泡下沉造成容重增加，泡沫轻质土不均匀，局部强度不足，泡沫轻质土将失去原本意义。
（2）圆形空鼓是由于消泡下沉产生的不均匀沉降，上下两层之间存在空隙，局部不能形成整体，强度降低，裂缝处吸水量大，造成泡沫轻质土重量增加。
（3）表面裂缝及平整度差属于质量通病，通过与邻标段相比较，发现问题出在施工环节与原材料控制上。
三、原因分析
（1）湿容重不符合要求经查看拌和记录和现场浇筑记录发现，浇筑时间超过1小时，而泡沫轻质土水泥浆的稳泡最佳时间为45min~60min
（2）作业面太大现场施工三段长度均在30m、宽度15m、厚度60cm；浇筑体积过大，导致水化热散发慢表面开裂，且分段范围内有佛肇轻轨承台，浇筑后轻质土产生不均匀沉降。
（3）天气炎热浇筑完成的水泥浆在凝固过程中经过每隔1小时监测发现温度变化为：29度、36度、43度、44度、37度、30度，经过观察发现36度~44度范围内持续时间比较长，施工时段三水区室外温度在37度左右，导致水化热散发慢，轻质土表面开裂。
四、采取措施
（1）从发泡剂供应厂家采取不同发泡剂样品进行消泡试验，将发泡剂按照试验要求进行40倍稀释，然后进行发泡，将泡沫盛入相同的量筒内，观测1小时之内泡沫沉降距离。根据厂家提供的4种不同样品进行试验，将试验记录数据统计如下：
发泡剂供应厂家提供的四种样品，在相同的条件下分别做了消泡试验，根据上表数据可知样品2沉降距离最小，样品4沉降距离最大，且超过允许范围，其余沉降距离均在消泡试验允许范围之内，为了确保施工质量，降低成本投入，根据试验结果采用样品2作为后续施工发泡剂。
（2）减小浇筑段落长度及厚度，缩短浇筑时间。将浇筑长度缩短，分三个长度进行试验，分别为10m，15m，20m，检查浇筑设备及拌和设备，防止浇筑过程中断。三段浇筑后分别采取浇筑后的样品进行称重与浇筑过程中出料口采样湿容重进行对比，根据容重计算公式γ=G/V(N/m3)，计算出出料口及浇筑后容重。具体比较如下表：
在采用分段长度不同的情况下进行浇筑，虽然浇筑后容重还在设计允许范围之内，但是分段长度为20m时浇筑时间过长，超过了泡沫轻质土水泥浆最佳的稳泡时间45~60min，泡沫受到干扰，产生消泡，导致水泥浆用量增加，相应水泥和发泡剂使用量增加，成本浪费。因此在浇筑施工中分段长度不超过15m。
3、降低拌和温度及轻质土表面温度。拌和用水采用地下水，随用随抽取，禁止采用蓄水池中水，在拌合时将水泥浆温度降低，待泡沫轻质土浇筑完成初凝后及时洒水养护，加快水化热散热速度，降低因水化热引起的表面开裂。
通过减少浇筑段长度及厚度和降低拌和温度、轻质土表面温度及避开高温时段浇筑，进行现场观察，并采集数据，具体如下表：
通过调整浇筑段长度、厚度及浇筑时间，同时及时洒水养护，表面裂缝现象得到有效控制，四个不同时间段虽然还有裂缝现象，但是均在规范允许范围之内。
五、结论
在各项目检查结果合格的基础上，每天留取了试样，对试样进行了养护，在不同条件下取得了不同的结论，进一步证明各项措施实施后泡沫轻质土质量得到了保障，具体结果如下：
经过论证，在施工现场严格控制湿容重、发泡剂稳定性、浇筑时间、浇筑段落的情况下，自然养护28天强度满足设计要求；在浇筑时湿容重控制在550kg/m3~600 kg/m3，自然养护七天后泡沫轻质土容重仍然在设计要求D600范围之内，满足软基处理要求；采用稳定性良好的发泡剂使泡沫轻质土表面光滑平整，杜绝了局部消泡下沉现象。
参考文献：
《CECS 249-2008 现浇泡沫轻质土技术规程》
《佛山市三水桃园路西延线施工图纸》
论文作者:何伟召
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
标签：发泡剂论文; 轻质论文; 泡沫论文; 容重论文; 表面论文; 水泥浆论文; 长度论文; 《防护工程》2018年第9期论文;