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        路橋過渡段施工中氣泡混合輕質土的應用與分析

        2020-10-12 14:04:30李向冰郭孟卓
        汽車世界·車輛工程技術(中) 2020年5期
        關鍵詞:路橋過渡段質量控制措施

        李向冰 郭孟卓

        摘 要:隨著公路建設里程的不斷增加,路橋過渡段差異沉降已成為公路建設亟待解決的難題。作為一種無機材料,氣泡混合輕質土具有高流動性、自重輕等特點,可優(yōu)化傳統(tǒng)挖填工藝。將氣泡混合輕質土用于路橋過渡段施工,可減小對地基的附加應力,有效控制差異沉降。為此,本文在全面了解氣泡混合輕質土特點的基礎上,結合具體案例,對其施工技術要點和質量控制措施進行了分析與探討。

        關鍵詞:路橋過渡段;氣泡混合輕質土;質量控制措施

        1 氣泡混合輕質土的特點

        氣泡混合輕質土,是通過氣泡機的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機械方式充分發(fā)泡,并將泡沫與水泥漿均勻混合,然后經過發(fā)泡機的泵送系統(tǒng)進行現(xiàn)澆施工或模具成型,經自然養(yǎng)護所形成的一種含有大量封閉氣孔的新型輕質路基填筑材料,同時具有很好的保溫隔熱效果。目前,在路基工程施工中現(xiàn)澆泡沫輕質土應用較多,作為一種新型填筑材料,該材料的應用為路基施工提供了一種新思維。其特點如下:

        (1)輕質性。干體積密度為300-1600kg/m3,相當于普通水泥混凝土的1/5~1/8左右,可減輕建筑物整體荷載。

        (2)整體性??涩F(xiàn)場澆注施工,與主體結合緊密,不需留界隔縫和透氣管。

        (3)低彈減震性。氣泡混合輕質土的多孔性使其具有低的彈性模量,從而使其對沖擊載荷具有良好的吸收和分散作用。

        (4)耐水性?,F(xiàn)澆氣泡混合輕質土吸水性較小,相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性,使其具有一定的防水性能。

        (5)環(huán)保性。氣泡混合輕質土所需原料為水泥和起泡劑,起泡劑為中性,不含苯、甲醛等有害物質,避免了環(huán)境污染和消防隱患。

        (6)耐久性。作為水泥基材料, 其耐久性、耐熱及抗油污能力強, 與混凝土耐久性相同。

        此外,氣泡混合輕質土自身含大量封閉氣泡, 導熱系數(shù)小, 隔熱、隔音及抗凍融性能優(yōu)越。目前,氣泡混合輕質土已大量用于道路加寬、軟基路堤、橋臺臺背、陡坡路堤、地下結構物減荷回填、軟土地基與基礎處理、塌方快速搶險修復、寒區(qū)路堤填筑等工程,具有廣泛的應用范圍,且施工效果顯著,因此,將其用于路橋過渡段施工具有重要意義。

        2 路橋過渡段氣泡混合輕質土施工工藝

        2.1 擋墻設置

        在澆筑施工中,為保護氣泡混合輕質土,需提前設置擋墻。并根據施工設計方案,完善擋土墻排水系統(tǒng),保證排水通暢。路基填料回填時,必須保證擋土墻混凝土抗彎拉強度滿足設計90%要求,待填料強度、壓實度等均符合設計規(guī)定后,才能用于施工。

        2.2 鋪設金屬網和土工膜

        橋頭縱向1:1.5斜坡處,提前進行鋼絲網預鋪固定。將氣泡混合輕質土澆筑于底面上部,為1~2層,隨后進行一層鋼絲網鋪筑。隨后將一層鋼絲網鋪于頂面以下50cm處。

        2.3 發(fā)泡、混合拌和

        在空氣壓力作用下,便可進行發(fā)泡施工。待發(fā)泡量達到設計要求后,即可將其和水泥漿進行均勻攪拌,并向施工場地澆筑。

        2.4 輸送

        氣泡混合輕質土一般可采用泵送方法輸送,輕質土的流動性、澆筑高度均會影響輸送距離。一般來講,為避免對輕質土質量造成不利影響,泵送距離不得超過500m,根據施工現(xiàn)場具體情況,可適當縮短泵送距離,以200m左右為準,便于施工。

        2.5 澆筑和鋪設

        根據工程實際情況,需分層、分區(qū)、分段進行氣泡混合輕質土澆筑施工。結合現(xiàn)場情況,進行澆筑區(qū)合理劃分并繪制成圖。澆筑過程中,保證和澆筑面水平,施工中不得出現(xiàn)振動過度現(xiàn)象。此外,還要在0.3~0.8m之間做好單層厚度控制及澆筑間隔時間控制工作。

        2.6 沉降監(jiān)測

        按照相關質量檢測標準,對氣泡混合輕質土施工情況進行合理控制,保證質量滿足規(guī)范要求,提高施工質量。為驗證橋頭路基處氣泡混合輕質土的應用效果,掌握基底沉降分布情況,決定在第1斷面與第2斷面的中間部位均進行一個沉降標設置。經檢測分析,第1斷面監(jiān)測中最高沉降值為0.034m,第2斷面的最高沉降值為0.046m,隨著施工時間的不斷增加,兩個斷面測點的沉降值均呈下降趨勢,并逐步趨向穩(wěn)定。

        3 路橋過渡段氣泡混合輕質土質量控制措施

        為了保證氣泡混合輕質土在路橋過渡段中的施工質量,確保能夠達到基本的施工規(guī)范要求,在具體施工中,必須做好全面質量控制工作。

        3.1 嚴格控制配合比

        工程施工單位應根據路橋過渡段施工的具體工況,進一步明確施工中所需輕質土的具體標準,在進行輕質土預制中,嚴格對于其中原料的配合比進行控制,防止比例不恰當造成的輕質土質量下降。對于發(fā)泡劑使用量也進行了控制,保證泡沫混凝土密度等級為300~1800kg/m3。

        3.2 注重高壓泵管道清理

        采用高壓泵進行輕質土輸送時,施工前,需清理干凈高壓泵輸送管道,確保管道清潔后才進行輕質土的輸送,在完成全部輸送任務后,繼續(xù)進行管道清理,防止輕質土在管道內有殘留部分的凝結固化,避免造成管道堵塞和下一次輸送輕質土的污染。

        3.3 嚴格控制分層澆筑時間

        在輕質土分層澆筑施工中,應針對具體分層施工情況,嚴控澆筑時間,確保每層澆筑的輕質土達到一定的強度后,再進行下一層澆筑,以保證分層澆筑質量。澆注時如遇到下雨天,應及時覆蓋未硬化的澆注體表層。在鋼絲圈的鋪設上,嚴格監(jiān)督,避免鋪設不均勻或者重復鋪設,為施工質量提供有效保證。

        4 結束語

        綜上所述,過渡段差異沉降是最常見的一種路橋病害形式,將會嚴重影響行車舒適性,甚至會損害橋臺等部位,或造成更為嚴重的交通安全事故。因此,必須重視公路工程過渡段病害問題,根據工程實際情況,合理選擇防治材料,比如氣泡混合輕質土,通過該材料的應用,可以最大限度降低損壞程度,提高道路使用性能,延長路橋工程的使用壽命。

        參考文獻:

        [1]張彥朋,廖君.氣泡混合輕質土路基在高速公路沉降控制中的應用研究[J].中國水運 (下半月),2019(02):197-198+200.

        [2]周云東,王勇,黎冰,等.氣泡混合輕質土試樣制備研究[J].巖土力學,2018(12):4413-4420+4428.

        [3]李季增.氣泡輕質土在優(yōu)化高速公路橋梁設計中的應用[J].交通世界,2018(27):132-133+137.

        [4]曹德洪,應海見,丁飛龍.氣泡混合輕質土新技術在申嘉湖杭高速公路練杭段中的應用[J].公路,2010(09):75-78.

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