摘要：泡沫轻质土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质土材料。泡沫轻质土具有的高流动性以及轻质减载性能使其在道路工程中得到广泛应用。本文以本项目的桥涵及挡墙台背回填施工实例，简要介绍该项材料的应用。
关键词：泡沫剂；轻质性；减轻荷重；桥台回填；透水层
一.前言
本工程桥梁上部结构采用装配式预应力混凝土简支小箱梁，下部结构采用柱式墩、座板式桥台、钻孔灌注桩基础。本工程桥涵布设区域均为鱼塘，地基承载力差，桥梁台背与道路交接段加载后变形量大易发生不均匀沉降，故桥涵台后均设置素混凝土桩复合地基后现浇泡沫轻质土的方式进行台背回填，以消减沉降，解决狭小空间填料压实度及工后沉降的难题。本文结合该工程泡沫轻质土台背回填施工实例介绍泡沫轻质土在桥涵台背回填中的应用。
二.泡沫轻质土的特性的利用
（1）轻质性：轻质性的应用核心在于减轻荷载，降低工后沉降和不均匀沉降，传统填充材料经常为土石方材料及混凝土，其自重较大；轻质的泡沫土材料质量轻，荷载小，对工程其他结构层扰动小，使用轻质泡沫土可达到结构减荷的目的。
（2）高流动性：由于轻质泡沫土不含普通混凝土的粗集料，其流动性远高于水泥混凝土，施工中具有自流平的特性，施工中可通过软管泵送；轻质泡沫土的制作点与现场施工浇筑点可分离，且浇筑点占用的施工空间极小，可在狭小空间施工，且结合自流平的特性，填充自密实，无需振捣碾压，施工便捷高效。
（3）低弹抗震：台背填土施工完成后仍会产生蠕变变形，易因台后沉降过大而造成“桥头跳车”等问题。由于轻质泡沫土具有较高的压缩性和良好延展性，时期在发生较大的变形之后，不发生整体破坏，因此轻质泡沫土作为桥涵工程台背回填材料可承担、吸收变形压力，同时轻质泡沫土弹性模量低，冲击能量吸收性能好，对结构具有很好的软垫特性，能有效减少车辆荷载对搭板结构的冲击。
（4）免压实：常规回填材料回填碾压易出现填料不饱满，填料与结构物交界面碾压不密实等缺陷。轻质泡沫土回填具有容重小，无需进行振捣压实，以达到有限控制路基沉降的目的，节省路基处理工序，缩短施工工期。
（5）耐久稳定性：轻质泡沫土属于水泥累材料，使用寿命与水泥混凝土同等，具备极好的耐久性。当轻质泡沫土离路面顶面大于25cm时，汽车动荷载（接地压强为0.7MPa）引起的附加应力不超过总应力的1/5（0.14MPa），若轻质泡沫土强度取疲劳值强度均值0.88MPa，其中应力比Y=0.16，则轻质泡沫土路基可使用N=1029次。显然，轻质泡沫土路基能足够抵抗汽车动荷载，同时其使用年限完全满足设计要求。
三.轻质泡沫土施工技术指标
（1）原材料检验：进场原材料检验合格后进行消泡试验，当消泡试验确定的湿密度增加率和标准沉陷距满足设计要求后进行抗压强度试验。本工程采用普通硅酸盐PO42.5（R）的水泥。
（2）抗压强度试验：抗压强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法，但要求压力机采用小凉菜砂浆压力机进行抗压试验，并且强度结构不做尺寸折减。
（3）施工配合比试配试验：本工程施工配合比强度试验以6组试块为1组，共做2组配合比，分别测定路床和路堤部位7天龄期强度。当7 天龄期抗压强度≥0.5倍设计强度时，该配合比可作为施工配合比采用。经试验本工程选用的配合比为：水泥：水=330：225，轻质土发泡率为66.8%。
（4）基底的要求：1、轻质泡沫土浇筑前基底不得有积水；2、级配碎石垫层压实度满足设计要求；3、台背回填10m范围开挖成台阶状，每级台阶为2m×0.5m。
四、台背回填轻质泡沫土施工工艺流程
施工准备→施工场地硬化→机械设备安装调试→测量放线→模板安装→防渗土工布铺设→镀锌铁丝网铺设→轻质泡沫土浇筑
五、台背回填轻质泡沫土施工操作要点
（1）泡沫生成
泡沫由发泡剂稀释后加压缩空气经发泡剂生产，拌合水不应含有影响泡沫稳定性、强度和耐久性的有机物、油污等杂质，发泡剂的稀释、起泡采用设备自动的控制，泡沫应细密、稳定。
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（2）水泥浆的制备
水泥浆采用现场拌合的方式制备，需保证拌合的连续性，同时在出料口设置过滤网
（3）泡沫与水泥浆的的混合
轻质土是将气泡和加压水泥浆混合而成，施工过程中需对其参数进行严格监控
（4）模板安装
根据设计图纸要求及轻质泡沫土的特性，模板采用1.5cm厚竹胶板背方木，模后用钢管顶托支撑在摆设在地面上的方木进行加固。轻质土按预先开挖完成的台阶进行分层浇筑，每层浇筑厚度为0.5m。浇筑之前需对基底和模板严格检查，不得出现缝隙，防止轻质泡沫土沿缝渗漏。
（5）浇筑施工
1）浇筑施工前在基底完成防渗土工布的铺设，并在每层浇筑之前完成镀锌铁丝网的铺设。
2）浇筑时如遇到下雨情况，需立即停止浇筑，并覆盖好刚浇筑的轻质泡沫土。
3）施工温度不低于15摄氏度，浇筑间隔时间为3天。
4）浇筑方向为一端向另一端进行浇筑，当采用2条以上浇筑管进行浇筑时可采用并排浇筑或者对角浇筑的方式。
5）浇筑完成后应将表面进行扫平，并采用塑料薄膜进行覆盖保湿养护
6）浇筑完成后需对道路进行封闭，禁止任何机械人员进入尚未完全固化的轻质土浇筑区域。
六、台背回填轻质泡沫土质量控制要点
（1）消泡试验的湿密度增加率不超过10%，标准沉陷距不超过5mm
（2）在保持强度要求的前提下，轻质土的容重控制是关键，本工程设计指标为容重≤6.0kN/m³，强度≥0.6MPa；施工过程控制指标为容重≤6.0kN/m³，强度≥0.8MPa。
（3）硬化后质量检验指标为抗压强度和准干密度，抗压强度不低于设计值，准干密度不超过湿密度的设计值。
七、结束语
在软土地基区域的结构物台背回填采用轻质泡沫土，工后沉降量小，施工效率高，并可使得“桥头跳车”问题得到显著改善。
桥涵搭板施工前压实度检测及施工完成后的沉降观测结果表明本施工技术达到设计及规范要求。采用轻质泡沫土进行台背回填大量减少了因工后沉降过大造成的维修费用，具有良好的经济效益。适合在软土地基区域进行推广使用。
参考文献：
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[4]《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2-2008）
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[6]《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）
[7]《复合地基技术规范》（GBT50783-2012）
[8]《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）
[9]《城市道路路基设计规范》（CJJ 194-2013）
作者简介：
郭飞龙，男，（1986－），湖北浠水人。中国建筑第八工程局有限公司。工程师。
黄浩然，男，（1990－），湖南长沙人。中国建筑第八工程局有限公司。助理工程师。
论文作者:郭飞龙,黄浩然
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
标签：轻质论文; 泡沫论文; 抗压强度论文; 强度论文; 发泡剂论文; 桥涵论文; 水泥浆论文; 《基层建设》2019年第22期论文;