摘要：随着新材料新工艺的发展，泡沫轻质土作为一种新型建筑材料，具有稳定的物理力学性能和良好的施工性，已在道路加宽、软弱地基处理、基坑及管线回填和应急抢险等方面得到广泛应用。本文结合路基扩建加宽施工为例，介绍了泡沫轻质土制作工艺、施工要点、质量通病及防治措施。
关键词：路基扩建；泡沫轻质土；工艺；质量通病
泡沫轻质土是用物理方法将发泡剂溶液制备成泡沫，与水泥、粉煤灰、水按一定比列混合搅拌，经物理化学作用硬化形成的一种节能、环保、利废的新型建筑材料。
1、泡沫轻质土优点
1.1 轻质性
泡沫轻质土突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，其容重可控制在5～15KN/m3，
单位体积内其质量较细颗粒土低20%以上，非常适用于软弱地层上填筑。
1.2 密度和强度可调节性
根据不同材料的组成用量和气泡率，按工程需要调整密度和强度。密度可在500～1500kg/m3调节，无侧限抗压强度可控制在0.3～1.5MPa。
1.3 良好的施工性
采用管路泵送方式浇筑，可在狭小空间作业，自流平、硬化，无需碾压、振捣，施工便捷高效，成型后其硬化性、耐久性好。
1.4 环保性能好
泡沫轻质土属无机材料，不会对周围环境、水体造成污染，可减少路基建设用土，节省土地资源，可避免过度挖掘对环境造成的破坏。制备轻质土时可大量采用粉煤灰等工业废渣做原材料，促进资源循环利用。
2、主要技术指标及工艺
2.1发泡剂
发泡剂性能指标
2.3施工配合比试验
抗压强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验，且强度结果不做尺寸折减。
施工配合比强度试验以6块试块为一组，共做2组分别测定7d和28d龄期抗压强度，7d龄期强度≥0.5MPa时，该配合比可作为施工配合比使用。
2.4 质量标准
主要原材料检验项目、检验方法和检验频率
2.5 施工工艺
3、路基拼宽施工操作要点
3.1基坑开挖及砼浇筑
基底标高结合路基横断面设计图确定，开挖时预留20cm，用人工开挖以避免破坏基底土结构，确保基底无杂物、无积水、基底高程满足设计要求。
对旧路基边坡清除（厚度50cm），根据拼宽填筑自下而上，逐级开挖台阶，台阶宽度≥１米，向老路基倾斜４％坡，台阶立面开挖时预留10cm，用人工配合小型机械开挖修整。底部台阶宽度应≥２米。基础采用C25砼，机械振捣，及时预埋支柱角钢。
3.2安装保护壁面板
保护壁面板采用90×30×4cm混凝土预制挡板，在浇筑混凝土基础上分段砌筑并固定在角钢上。面板安装每隔20m设一道沉降缝，用2cm厚木质板隔开。挡板之间挡板与基础之间要严密，为防止隔板发生变形及上浮现象，采用纵横肋加固。
3.3泡沫轻质土制作及输送
采用专业发泡剂与水混合制成发泡液，通过拌合设备与气泵产生的压缩空气混合，从而生成气泡；水泥浆在现场连续拌合，保证其均匀、无沉渣泌水现象。施工过程中，对水泥浆进行检测，避免泡沫轻质土浇筑过程中，出现局部消泡、初凝现象，影响整体施工质量；用拌合设备将泡沫与水泥浆液充分混合，使混合料浆液均匀，呈粘稠状，经质量检验合格后，进行下道工序；泡沫轻质土搅拌完成后采用软管进行泵送，输送距离不大于500米。
3.4泡沫轻质土浇筑及养护
泡沫轻质土浇筑前，根据工程地质及边界条件，进行浇筑区、浇筑层划分，符合以下要求：
单个浇筑区面积最大不应超过400m2；单层浇筑层厚度宜控制在0.3～1.0m；分区模板安装牢固，浇筑区间采用塑料布密封，防止轻质土沿缝隙渗流；应尽可能沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑，需移动浇筑管时，沿浇筑管放置方向前后移动，确实需要左右移动时，将管提出已浇筑体表面后再移动；单个浇筑区，浇筑层的浇筑时间控制在水泥浆初凝时间内，上层浇筑层当下层浇筑层终凝后方可浇筑施工；遇大雨或长时间小雨天气，对未固化表面采取遮雨措施，防止雨水消泡；雨后对受冲刷表层1～3cm厚度清除处理；轻质土浇筑区顶面浇筑至设计高程后，采用塑料薄膜进行表面覆盖，对轻质土路基进行保湿养护，养护时间不低于7天。
3.5成品检测
检验项目为抗压强度，每工作日取试件两组，分别做7d和28d强度检测，按照《规程》相关规定执行。检测试件在浇筑点出料口制取，记录湿密度。试件3个1组，脱模后置于密封塑料袋中养护，养护温度20℃～25℃。施工路段的路基标高、宽度、横坡等质量指标按正常路基验收标准实施。
4、施工技术难点
4.1消泡
泡沫轻质土是通过泡沫作为主体产生作用的，固化前泡沫的密度及数量尤为重要。由于施工区域不同，原材料不同，都会有不用程度消泡情况，施工前必须通过消泡试验来确定材料与发泡剂的适应性，如果消泡率超过规范要求，应退返水泥浆料。此外，还需关注雨水消泡影响，采取有效措施避免其初凝前被雨水直接浇淋。
4.2防水
泡沫轻质土固化后属于透水材料，冬季施工时若不注意采取防水措施，会因冻胀破坏结构。地下水位以下施工时，必须采取排水和防水措施，保证内部不被水侵入。排水措施为：设置渗水盲沟，有孔排水管或滤水层。防水措施为：在填筑体顶、地面铺设防水土工膜，侧面设置保护壁。
4.3固化后检查
按照《规程》要求对泡沫轻质土试件做抗压强度试验，若留取试件的抗压强度未达到设计要求时，应对该工日浇筑的实体钻芯检验，每个浇筑区段芯样不少于两点，芯样合格，即确认实体质量合格。成型路段需钻芯检测，查看整体浇筑质量和结构完整性。发现不连续或内部消泡等问题，及时采取措施，情况严重的应返工处理。
5、泡沫轻质土施工常见质量问题
5.1软弱夹层
中间浇筑层明显比上下两个浇筑层疏松，强度偏低，属于典型的软弱夹层。反映在施工过程中，湿密度控制不稳定，导致不同浇筑层质量不稳定。
5.2 软弱透镜体
软弱透镜体强度低至可直接用手抠出粉末状轻质土，反映了同一浇筑层湿密度控制不均匀，导致质量不均匀问题。
5.3 剪切裂缝
同一浇筑层未能在初凝时间内完成浇筑，致使泡沫轻质土内部形成大量的隐性剪切裂缝，影响浇筑体的总体质量。
5.4 沉陷开裂
泡沫轻质土浇筑过程中内部出现消泡问题，造成上层轻质土凝结后因自重产生沉降开裂。此类病害对于泡沫轻质土路堤的稳定性危害巨大，尤其对于高路堤，极易在工后导致路基开裂失稳。
从以上病害问题来看，多归因于混合浆液湿密度不稳定。因此，在施工过程中应严格按照规范频率抽查混合浆液的湿密度，采用计量准确、控制精确的浆液制备设备，保证浇筑过程中轻质土浆液质量稳定。
6、结语
泡沫轻质土由于自身材料的特点，决定了一次成型的特性，在施工过程中必须保证各工序质量，加强工序施工质量的控制，充分发挥此材料在工程建设中的优势。因其便捷的施工方法，快速的施工进度，良好的质量保证，扩大的综合效益，在工程建设中，具有很大的市场前景和推广价值。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准 CJJ/T 177-2012，气泡混合轻质土填筑工程技术规程，北京：中国建筑工业出版社，2012。
[2]陈忠平，气泡混合轻质土填土新技术，北京：人民交通出版社，2006。
论文作者:于文秀
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
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