湖南省公路设计有限公司 410011
摘要：泡沫轻质土是“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”。下面就结合作者实际工作经验，简要的分析公路桥梁工程的台背回填泡沫轻质土的施工技术，希望对相关从业人员的借鉴参考。
关键词：公路桥梁；台背回填；泡沫轻质土
前言：随着国家交通基础设施的日益发展，公路桥梁施工技术越来越成熟。公路桥梁台背回填作为路桥施工中的一个重点和难点，其质量的好坏极大影响公路通车后的平整度及使用舒适度。例如：施工工艺及相关措施控制不好，此区域极易产生沉降、不平整、跳车等质量隐患。因此一定要对桥梁台背回填施工质量进行控制。
1 公路桥梁工程的台背回填施工技术
1.1 原材料的控制
要保证石灰的每项技术标准满足相关的规定，所选用的石灰最好保持在Ⅲ级以上，这样才能保证施工效果。在存放石灰时，要注意控制好它的存放时间。如需将其堆放在野外，应注意做好防潮工作。对于生石灰而言，在其投入工程使用之前，应对其进行消解，以保证石灰的施工效果。施工人员要尽量粉碎细粒土，应将土块的最大尺寸控制在15mm以内。所选用的细粒土塑性指数也必须参照施工规定来控制。当混合料含水量与最佳含水量差距较大时，可以先添加一些饮用水。
1.2 施工准备
这里特别指出一点，拱桥台背填土应在承受拱圈水平推力之前完成。此外，在架设梁板之前，应先进行薄壁台的台背填土工作。当然，这个过程中还需要满足一些前提条件，比如板端小石子的混凝土强度必须达到标准以及铰缝位置的混凝土强度也必须超出75%。
在对台背进行回填之前，必须对原地表进行一定的处理。在保证原地面的压实度达到一定程度的基础上再开展回填工作。不然的话，必须先整理原地面。在进行填土工作之前，可以在台身背面使用红油漆，标记出分层压实厚度标线。在这个阶段，需要标注好厚度、台背回填的长度、宽度等参数。在将回填区域和路基连接在一起时，必须去除掉表面的松土，接着设置台阶。
1.3 拌制
为了将石灰土拌合得更加均匀，台背回填土可以选用场外集中拌和的方式，另外，拌合后的混合料应符合以下几点要求：混合料中土块的最大粒径应符合规范要求，即采用塑性指数偏大的粘性土时，最大粒径不大于15mm，当采用粗粒土时最大粒径不大于37.5 mm；混合料所采用的各种原材料用量计量要准确，含水量应大于最佳含水量1-2%；混合料拌和要充分，色泽应均匀，无明显的生土团和石灰窝现象。
1.4 摊铺与碾压
在进行回填之前，必须参照各个填筑层的标高位置，对填筑的面积进行计算。进而计算出各个填筑层石灰土的用量，然后采用汽车将其运输到现场进行施工。在对石灰土进行摊铺时，可以结合使用推土机和平地机，这样施工效果将会更好。至于一些台背底部基坑处面积窄小，以及一些机器无法进行施工的部位，可以采用挖掘机和人工摊铺的方法进行施工。对两个桥台进行施工时，要保证两者之间的平衡以及对称，在完成桥台的摊铺工作后，必须对松铺厚度进行检查，去掉厚度不符合施工要求的部分。台背回填部分，则需使用到大吨位的压路机，但是必须控制好它的振动力。对桥台、锥坡和涵洞顶部等位置，同样可以采用分层填筑的方式，它的松铺厚度应保持在15cm范围内，压实的宽度也应超出设计宽度的10cm。进行回填压实时，对于重型压路机无法涉及到的部位，可以采用到汽夯及小型机动夯。无论是采取何种方式，必须保证它的压实度符合要求。
2 泡沫轻质土在公路在台背回填施工中的应用
2.1 泡沫轻质土的性能分析
第一，多孔性与轻质性：多孔性与轻质性是泡沫轻质土最主要的特性，多孔性是由泡沫形成的，轻质性则取决于多孔性。工程上，常用的泡沫轻质土气泡率多在60%～70%，其孔隙比高达3～5。
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第二，密度和强度的可调节性：根据不同的材料组成用量、不同的气泡率，可按工程需要调整密度和强度；工程上常用的施工湿密度级别为D600、强度等级为F0.8。
第三，良好的施工性：采用管路泵送的方式现浇，可在狭小空间浇筑，自流平，自硬化，无需碾压或振捣，无需汽车运输。
第四，硬化后可自立：可垂直填筑。
第五，具有良好的耐久性：属水泥类材料，与EPS轻质材料相比，具有更好的耐久性。
第六，良好的环保特性：对环境无污染，且可利用粉煤灰等工业废渣，具有优越的环保特性。
由于泡沫轻质土轻质性、硬化后可自立、良好的施工性，泡沫轻质土用于桥梁台背填筑，特别是深厚软基路段，将起到无可比拟的效果。
2.2 实际施工应用分析
广东某高速公路位于珠三角冲洪积平原区，其场地地层为典型的深厚软土，是港口互通式立交区的典型钻孔柱状。由于港口互通式立交具有多个填土高度基本相等的桥台背，为检验泡沫轻质土填筑桥台背控制工后沉降的效果，特选择其中两个桥台背进行了对比试验：
KX匝道桥台背采用常规堆载预压联合泡沫轻质土反开挖回填的处理方式；
KJ匝道桥台背采用真空预压联合常规填土路基的处理方式。
为检验效果，对KX匝道和KJ匝道的沉降及土压力均进行监测研究。
1）对比两个桥台填土顶部距桥台2m处的沉降观测结果可以看出，普通土桥台背的土体的沉降量远大于轻质土桥台背土体的沉降量，且轻质土台背的沉降已基本完成，普通土台背的沉降则在继续发生。
2）轻质土对桥台的土压力并不随深度的增加而增加，几乎为零；普通土台背的土压力则与深度之间表现出良好的线性关系，即随着深度的增加，土压力也基本呈线性增加。
根据前述监测结果显示：1）台背泡沫轻质土减载效果明显。2）台背泡沫轻质土路基工后累计沉降不到3cm即趋于稳定，说明其对降低工后沉降的控制效果显著。3）桥台前墙上的土压力，在浇注过程中逐渐增大，最大增加为15~23kPa，但随着泡沫轻质土强度逐渐形成，侧向土压力逐渐降低，最后几乎为0，这与泡沫轻质土可直立填筑的特性相一致。
以上结论说明，泡沫轻质土用于软基路段桥台背填筑在技术上完全可实现两大目标：控制工后沉降并优化桥台结构。
3 公路桥梁台背回填施工质量的控制措施
3.1 施工质量控制
（1）台背回填应与锥坡填土同步进行。
（2）根据现场施工情况，当结构物已完成且路基土方未填筑或填筑进度较慢时，采用7%石灰土与路基同步填筑；当路基填筑较快或已完成，结构物施工较慢时，采用液态粉煤灰填筑。严禁使用砂砾或山皮土作为填料进行填筑。
（3）台背回填时，台（涵）身水泥砂浆的强度与混凝土强度应达到设计强度的90%以上，在施工过程中应采取完善的保障措施，以确保结构物基底不被水浸泡。
（4）台背回填施工应符合设计图纸的尺寸要求，根据图纸设计本项目分U型桥台、肋式、扶壁式桥台、暗板涵、明板涵、箱涵、管涵，施工时认真审核图纸，按桥头路基处理设计图进行施工。
结束语
总之，泡沫轻质土用于桥梁台背填筑，特别是深厚软基路段，将起到无可比拟的效果，我相信，随着技术工艺的日趋成熟，运用成本将进一步降低，这项新技术将得到更广泛的应用，为社会主义现代化建设贡献更大力量。
参考文献
[1]陈忠平，王树林，邓江.气泡混合轻质填土新技术[M].北京：人民交通出版社，2004.
[2]中国工程建设协会标准.CECS249：2008，现浇泡沫轻质土技术规程[S].北京：中国计划出版社，2008.
论文作者:王貌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/18
标签：桥台论文; 轻质论文; 泡沫论文; 石灰论文; 强度论文; 公路论文; 路基论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;