中國建筑土木建設有限公司路橋分公司 上海 200122

1 加筋泡沫輕質(zhì)土的特點

利用水泥、粉煤灰和水及發(fā)泡劑進行混合發(fā)泡，形成一種有一定空隙率的輕質(zhì)混凝土，用以替代填料土。泡沫輕質(zhì)土可采用錯縫跳倉現(xiàn)澆技術，以有效減少施工通縫。同時，在泡沫輕質(zhì)土中加入鋼塑土工格柵、金屬網(wǎng)等，可有效地防止因泡沫輕質(zhì)土水灰比過大而形成的收縮裂縫。現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土的施工速度快、一次性澆筑面積大，與其相配備，我們還開發(fā)了一種能快速裝拆的工具式模板，以保證施工進度，節(jié)約大量人力，不僅實用而且還具有一定的經(jīng)濟性[1,2]。

2 配合比設計

通過優(yōu)化泡沫輕質(zhì)土配合比，使其強度均滿足規(guī)范及設計要求，最終形成配合比如表1、表2所示。

泡沫輕質(zhì)土發(fā)泡裝置應采用壓縮空氣與發(fā)泡劑水溶液混合的方式生成泡沫，嚴禁攪拌發(fā)泡生成泡沫；泡沫輕質(zhì)土制作設備應具有原材料自動化計量功能，在拌和制作泡沫輕質(zhì)土時，應能調(diào)節(jié)水泥漿或泡沫流量。

表1 設計配合比抗壓強度≥0.6 MPa

表2 設計配合比抗壓強度≥0.8 MPa

3 施工操作要點

3.1 基底處理

根據(jù)設計要求對基底進行處理，即對軟土地基進行堆載預壓穩(wěn)定，同時應做好防、排水工程等施工準備工作。

3.2 碎石墊層

按設計要求鋪設碎石墊層，碎石采用連續(xù)級配。碎石墊層嚴格按照設計及規(guī)范要求進行施工，鋪設完畢后應對碎石墊層鋪設質(zhì)量進行驗收。

3.3 鋼筋混凝土保護壁施工

1）按設計要求對泡沫輕質(zhì)土護壁進行基礎換填、壓實，然后澆筑護壁基礎；在基礎達到一定強度后，再綁扎鋼筋、支立模板進行墻身澆筑。

2）保護壁可視高度一次澆筑，也可以分層澆筑。當分層時，第2層混凝土可以待泡沫輕質(zhì)土施工完畢后，直接利用泡沫輕質(zhì)土側(cè)面臨空面作為保護壁施工內(nèi)模板[3]。

3）模板支立后，應對模板安裝質(zhì)量進行檢查，各項指標應符合規(guī)范要求。

4）按設計要求，保護壁縱向每20 m設置1 道變形縫，縫寬2 cm，采用在封頭模板上粘貼2 cm的泡沫板形成。

3.4 鋼塑土工格柵、防滲土工膜、金屬網(wǎng)鋪設

為了控制路堤的不均勻沉降，設計在碎石墊層頂、泡沫輕質(zhì)土底鋪設了1 層鋼塑土工格柵；在鋼塑土工格柵上鋪設1 層HDPE防滲土工膜來隔離基底和側(cè)壁的承壓水，以對泡沫輕質(zhì)土路堤形成保護作用，當泡沫輕質(zhì)土澆筑至路床設計標高時，再鋪設1 層HDPE防滲土工膜。泡沫輕質(zhì)土具有一定的收縮性，為了抑制其收縮裂縫，在分層澆筑面上再鋪設1 層φ3 mm@5 cm 鍍鋅金屬網(wǎng)。

3.4.1 鋼塑土工格柵鋪設

1）鋪設鋼塑土工格柵基面應平整、密實，不得出現(xiàn)扭曲、褶皺、重疊等現(xiàn)象，不得對格柵進行拉伸安裝。在斜坡上攤鋪時，應保持一定松緊度。

2）施工中應采取措施防止土工格柵受損，在出現(xiàn)破損時應及時修補或更換。

3）鋼塑土工格柵沿路堤橫向鋪設，搭接寬度不小于30 cm，綁扎采用8#鐵絲，進行穿插連接。鋼塑土工格柵采用U形釘固定，間距2 m，按照正梅花形布置。

3.4.2 防滲土工膜

1）HDPE土工膜在鋪設中，亦應避免產(chǎn)生人為褶皺。溫度較低時，應盡量拉緊、鋪平。在斜坡上攤鋪時，應保持一定松緊度。鋪設完成后，應減少在膜面上行走，減免土工膜意外損傷，出現(xiàn)破損時應及時修補或更換。

2）土工膜采用雙焊縫熱熔焊接工藝，焊縫寬度為2.5 cm，搭接長度不小于5 cm。焊接前應將焊縫表面的雜物清理干凈，焊縫按照錯位形成丁字形焊接縫。土工膜四周采用壓條密封安裝。

3）泡沫輕質(zhì)土底部和頂部均應設置土工膜，底部在泡沫輕質(zhì)土四周沿保護壁向上包裹1 m，頂部四周向下包裹0.5 m。

4）考慮地基變形比較大，底部鋪設土工膜時應按2%～5%比例留出伸縮放量。

3.4.3 金屬網(wǎng)鋪設

金屬網(wǎng)采用φ3 mm@5 cm鍍鋅鋼絲網(wǎng)，在每分層、分區(qū)頂部鋪設，金屬網(wǎng)鋪設時，應展開鋪平，避免出現(xiàn)卷起現(xiàn)象，并采用U形釘進行錨固，錨固間距3 m。在分區(qū)澆筑時，鋪設的鋼筋網(wǎng)應預留寬度，使其有充足的搭接寬度。在澆筑過程中可以先把金屬網(wǎng)固定在模板內(nèi)側(cè)，待拆除工具式模板時再鋪平，與相鄰處進行搭接[4-6]。金屬網(wǎng)平面位置應重疊搭接，搭接寬度不少于5 cm，搭接處用鐵絲綁扎連接并用U形釘錨固，出現(xiàn)破損時應及時修補或更換（圖1）。

3.5 分區(qū)模板安裝

圖1 鋼絲網(wǎng)鋪設施工照片

根據(jù)泡沫輕質(zhì)土的密度小、現(xiàn)澆時側(cè)向壓力很小的特點，本項目設計出一種能快速定型定尺、裝拆方便、循環(huán)周轉(zhuǎn)快的工具式模板（圖2）。

圖2 工具式模板示意

模板分區(qū)進行安裝時，模板拼縫應平整嚴密，并采取措施填縫，不得漏漿，模內(nèi)必須干凈，模板必須支撐牢固、穩(wěn)定。

3.6 分區(qū)、跳倉施工

3.6.1 分區(qū)、變形縫設置

澆筑層的劃分應以單層澆筑厚0.3～1.0 m為準，金屬網(wǎng)鋪設在澆筑層的分界面處。單個澆筑層應在初凝時間內(nèi)澆筑完畢且單個澆筑層澆筑量以不超過200 m3為控制標準，最大澆筑面積不應超過400 m2，泡沫輕質(zhì)土具體分區(qū)、分塊、分層施工同樣應當根據(jù)施工現(xiàn)場情況而決定，應盡量減少縱向施工縫。變形縫應結合澆筑區(qū)施工縫的位置進行分層、錯開設置，路基縱向每20 m宜設置橫向變形縫，采用厚2 cm的泡沫塑料板進行填塞。另外，路基橫向方向不設變形縫。

3.6.2 跳倉施工

為減少路面產(chǎn)生工后通縫，采用錯縫跳倉現(xiàn)澆技術，如圖3所示，泡沫輕質(zhì)土澆筑順序為1→2→3→4。當澆筑第2層時應錯開第1層縱、橫向施工縫，這樣就形成錯縫跳倉現(xiàn)澆施工技術。

3.7 泡沫輕質(zhì)土坡面整理

金屬網(wǎng)應跨過施工縫或變形縫位置連續(xù)鋪設，在平面上形成整體。當分區(qū)澆筑至路床頂面時可對路床頂面進行縱橫坡設置，由低處向高處鑿除多余的泡沫輕質(zhì)土，使之形成滑順、符合設計要求的縱橫坡面，如圖4所示。

圖3 錯縫跳倉現(xiàn)澆施工平面示意

圖4 輕質(zhì)土臺階削坡處理示意

3.8 泡沫輕質(zhì)土的澆筑

泡沫輕質(zhì)土澆筑應直接采用軟管泵送方式，當澆筑量較小時也可采用車輛運送或其他工具運輸?shù)姆绞竭M行施工，施工中應注意：

1）當采用軟管泵送分層澆筑泡沫輕質(zhì)土時，單層厚為0.3～1.0 m，當在地下水位以下施工時，應采取臨時降水措施，以確保在基底無積水的情況下澆筑。

2）澆筑時，泵管出料口應埋入泡沫輕質(zhì)土內(nèi)，當無法滿足該要求時，出料口離澆筑點的高度差應當控制在1 m以內(nèi)。

3）泡沫輕質(zhì)土澆筑時應沿澆筑區(qū)長軸方向自一端向另一端澆筑；如采用2 條以上澆筑管澆筑時，則可并排地從一端開始澆筑，或采用對角澆筑的方式。

4）進行掃平表面時，應使?jié)仓诒３炙?，并與已澆筑輕質(zhì)土表面盡可能接近，在此期間，應盡量減少人員走動或擾動。

5）在單個澆筑區(qū)內(nèi)，澆筑施工時間應當控制在水泥漿初凝時間內(nèi)；當澆筑層終凝后方能進行上層的澆筑施工。

6）當遇大雨、暴雨或持續(xù)時間較長的小雨天氣，應立即停止?jié)仓?，對未硬化的泡沫輕質(zhì)土表面應采取遮雨措施。繼續(xù)施工時，應對已澆筑泡沫輕質(zhì)土表面進行檢查，發(fā)現(xiàn)有消泡或鼓泡層應予以清除。

7）臨時降水措施應在泡沫輕質(zhì)土養(yǎng)護齡期不少于3 d且施工滿足抗浮要求的條件下方能撤除。

3.9 沉陷及裂縫處理

現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土澆筑施工過程中，當出現(xiàn)較為嚴重的沉陷及裂縫時，應進行必要的處理：

1）對于坑洼式沉陷，應對沉陷區(qū)域進行清除處理，當處理深度為一個澆筑層厚度，清除后的部位應及時補充澆筑。

2）對于整個澆筑層的整體式沉陷，當沉陷不超過澆筑層厚度的5%時，可不做處理；當沉陷超過澆筑層厚度的5%，則應將該澆筑層鏟除并重新澆筑。

3）對于寬度不大于3 mm的裂縫，可不做處理；對裂縫較大者，則應在整條裂縫邊界外1 m的范圍內(nèi)鋪設1 層鍍鋅鐵絲網(wǎng)。

3.10 養(yǎng)護

泡沫輕質(zhì)土澆筑后，應及時鋪設防滲土工膜，如不能及時鋪設防滲土工膜的，則應采用塑料薄膜或針刺土工布進行表面覆蓋，以對泡沫輕質(zhì)土路基進行保濕養(yǎng)護。

3.11 與其他工序的銜接

1）輕質(zhì)土路基頂部路面結構層應在輕質(zhì)土路基同條件養(yǎng)護強度達到0.6 MPa以上時方能展開施工。

2）在各區(qū)泡沫輕質(zhì)土頂面削坡處理后，應加鋪設1 層水泥穩(wěn)定碎石調(diào)平層，使其泡沫輕質(zhì)土路床橫坡符合設計規(guī)范要求。

3）路面結構層施工時，嚴禁自卸車、壓路機、推土機等大型機械直接在輕質(zhì)土路基的頂面行走，而應采取邊卸料、邊推平、邊碾壓的前進方式進行攤鋪和碾壓，即卸料車、壓路機應在推平機械的后端卸料和行走。

4 結語

采用加筋泡沫輕質(zhì)土錯縫跳倉澆筑施工技術，其泡沫輕質(zhì)土外觀平整、無坑洼、無貫通縱橫裂縫、無差異沉降。通過檢測，抗壓強度符合設計規(guī)范要求，足以證明本技術成熟、安全可靠，為我國高速公路、市政道路的綠色施工提供了新的材料和方法，具有良好的推廣價值和前景[7-8]。