泡沫轻质土在现代桥头路基回填技术中的应用论文_王国静

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摘要:为了改善通车后的行车舒适度,减少桥头沉降,在桥头路基的回填施工中,采用泡沫轻质土进行回填,缓解路基沉降对桥头路面造成的影响。

关键词:泡沫轻质土;桥头路基;回填技术

一、泡沫轻质土的物理性能

1、容重特性

在不同浇筑高度及不同浸水时间条件下,研究泡沫轻质土的容重变化规律。试验方法为:用镀锌薄铁皮做成圆筒并焊接,底部用50mm厚的水泥浆固定、密水,圆筒的中部用铁丝缠绕进行加固,在一次浇筑完成后,从试验柱不同的高度截取28d龄期的试件进行试验,观察不同浇筑深度下容重的变化情况。试验结果如图1、2所示。

由表2可以看出,泡沫轻质土的干燥收缩量随砂的用量增加而减少。因此,可以适当增加砂的用量,减少收缩引起的龟裂,提高路基的性能。

二、现浇泡沫轻质土的适用范围

1、一般软基路段;

2、新近填海路段;

3、施工作业面小、施工作业高度受限软基路段、局部用地受限、征地困难以及拆迁困难软基路段;

4、桥台台背高路堤软基路段;

5、地下管道施工阶段、线缆无法迁移路段;

6、受限制的路基加宽填筑施工路段,且水泥搅拌桩、高压旋喷桩等施工机械受到限制,可采用现浇泡沫轻质土。

三、泡沫轻质土的特性、构成及制作过程

1、泡沫轻质土的特性

(1)泡沫轻质土重量轻,减少了路基自重对高铁桥梁基础的影响,保证了桥梁安全;

(2)泡沫轻质土无需压实,与填土路基施工相比,减少了施工对地基的影响;应用于台背回填时,减少了施工荷载对桥台的影响;

(3)泡沫轻质土材料硬化后可自立,可垂直填筑,侧压力小;

(4)泡沫轻质土可以泵送浇筑,施工方便快捷;

(5)施工过程中不用修筑施工便道,占地面积小,可节约征地成本;

(6)具有填筑过程不需碾压、对现有交通干扰少,施工噪音低,施工工期短,施工占地少等优点。

2、泡沫轻质土构成

(1)原材料

泡沫轻质土主要由集料、掺和料、水泥、水、发泡剂混合而成。

普通水泥应符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的规定,快硬硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥应符合《快硬硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥》(JC933-2003)的规定。

水可采用一般生活用水,参照普通水泥混凝土用水标准。

(2)原材料计量

泡沫轻质土一般采用流量电子计量。根据大量工程应用实例,该计量完全能满足施工生产的精度要求。

(3)配合比试验

依据《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》(住房和城乡建设部CJJ/T177-2012)规定,进行施工配合比试验。当泡沫土的密度及强度、流值等均满足设计要求时,依据此时的各项参数作为施工技术参数,进行泡沫土拌制。

3、泡沫轻质土的制作

(1)泡沫的生成

泡沫由发泡剂稀释后加压缩空气经发泡机生产,发泡剂的稀释、起泡采用设备自动控制,泡沫应细密、稳定。

(2)水泥浆的制备

水泥浆现场拌合,制备连续,同时在出料口设置过滤网。

(3)泡沫与水泥浆的混合

轻质土是将泡沫加压和水泥浆混合而成,拌和设备应具有原材料自动化计量功能,在拌和制作泡沫轻质土时,能够调节水泥浆或泡沫流量。

四、应用研究

1、工艺原理

(1)减轻应力

在桥头路基回填施工过程中,为了减轻应力,减少沉降的发生,使用泡沫轻质土进行回填,可以减少沉降的发生。这种轻质土的容量相对于普通填土的体积有很大的优势,在进行回填后,地基的附加应力相对于填土建筑来说较小,在很大程度上减轻了沉降的发生。

(2)实现纵向的渐变过渡

在进行桥头路基的回填时,纵向填厚实行渐变排列,在后期的沉降发生时,其曲线平缓,相对于桥面的平坦有一定的帮助。

2、施工流程分析

(1)施工前准备

施工场地应平整,不得有积水,在施工段面两侧要有排水设施。堆放材料的场地四周要排水畅通,保证阴雨天气无积水现象,清理,保证施工现场整洁。

(2)施工顺序

分层浇注,从下往上,下层终凝后浇注上一层。

(3)泡沫轻质土输送

泡沫轻质土直接采用液压泵通过活塞运动进行泵送。

(4)浇注、铺设

泡沫轻质土路堤沿纵向在10~15m设置横向沉降缝,缝宽2cm,缝间用夹板填充。路堤底面纵向应分段做成台阶状连接台阶位置和高度按设计图确定。路堤底面沿纵向横向均为水平状以便于施工。泡沫轻质土中气泡既有独立细微的特点,也具有分散性。由于其具有良好的流动性和固化后的自立性,浇筑时不需振捣和碾压作业,施工后需保湿养护。为减少气泡的消解及材料分离现象,施工过程中要采用正确的浇筑方法进行浇筑,且要控制好浇筑厚度,根据大量的试验和施工经验,一次浇筑的最大厚度一般不超过0.8m,最小不小于0.3m。同时,要避免雨天施工。

(3)硬化后的质量检验

①主控项目抗压强度

抗压强度的龄期取28天,在出料口取样制作,每3块为一组,每400m3取样一组,不够400m3时按400m3考虑。试块脱模后,置于密封塑料袋中进行养护,养护环境温度控制在20℃±2℃。

②一般项目为准干密度、顶面高程、平面位置及尺寸。顶面高程与设计高程的偏差不应超过5cm;平面位置长轴中线偏差不得超过5cm;平面尺寸以浇筑边界不小于设计边界为合格标准。

准干密度每400m3取样1组,不足400m3时按400m3考虑。

顶面高程沿长轴中线每10m检查一处;平面位置沿中轴线每10m检查一处;平面尺寸按长和宽方向各检查一次。

结束语

采用泡沫轻质土路基回填技术虽然具有一定的时效性,但是我国采用这种技术的时间较短,在技术上还存在着问题,这就需要加强对该工程的施工质量进行控制,按照正确的施工工序,来对出现的质量问题进行一定的防治。

参考文献

[1]于建国,庄伟,谭奎,等.泡沫轻质土质量控制关键技术[J].江西建材,2016,(10):97-97,102.

[2]卢江.关于轻质混凝土在台背回填当中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(13):1054.

论文作者:王国静

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/9

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