陳 峰 楊輝歡

1. 浙江臺州市沿海高速公路有限公司 浙江 臺州 318000

2. 臺州市公路與運輸管理中心 浙江 臺州 318000

1 工程概況

浙江省臺州灣大橋及接線工程起于三門六敖，途徑臨海、椒江、臺州灣新區(qū)、路橋，止于溫嶺城南，路線全長102.3km。本項目按雙向六車道高速公路標準建設(shè)，設(shè)計速度100km/h，主線路基長34.1km，其中軟土路基長26.5km，占路基總長的77.8%。

本項目地處浙東南沿海丘陵平原區(qū)，地表為沖海相、海相可塑狀粉質(zhì)粘土，厚度1-3m，下部軟土為海積淤泥、淤泥質(zhì)土，呈流塑狀，該軟土層具有含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強度低等特點，軟土深度一般可達0-40m，其物理力學特性復雜。根據(jù)設(shè)計采用泡沫混凝土置換宕渣，減輕地基的上部恒載，減緩其沉降，同時利用泡沫混凝土的整體性，擴大應力分散效應，改善地基受力狀態(tài)，對于減緩橋頭跳車，降低工后沉降具體良好的適用性。本項目主要工程量為挖除原路基填方122.6萬m3，換填泡沫混凝土93.1萬m3，本文采用泡沫混凝土作為高速公路路基換填，研究得出沿海地區(qū)大體積泡沫混凝土施工工藝和質(zhì)量控制方法，同時對其施工常見問題提出個人意見。

2 施工前的準備

2.1 技術(shù)準備

（1）設(shè)計圖紙的審核，掌握施工圖中對泡沫混凝土施工、檢測和驗收要求以及施工中的注意事項。

（2）專項施工組織方案，根據(jù)設(shè)計文件要求制定泡沫混凝土可操作性的實施性施工組織設(shè)計，應明確具體投入相關(guān)保證措施及應急預案。

2.2 泡沫混凝土拌制設(shè)備選定

2.2.1 設(shè)備性能

（1）設(shè)備參數(shù)，泡沫制備單套發(fā)泡裝置產(chǎn)能≥60m3/h；水泥漿輸送單臺水泥漿輸送泵產(chǎn)能≥30m3/h；泡沫混凝土制備與輸送單臺泡沫混凝土輸送設(shè)備產(chǎn)能≥90m3/h。（2）設(shè)備應具有自動進料、電子計量、自動控制、綜合信息顯示等功能，設(shè)備控制系統(tǒng)應具有自動統(tǒng)計和匯總功能。（3）綜合信息顯示屏應動態(tài)顯示各個單元的計量信息和控制參數(shù)。（4）發(fā)泡裝置應具有發(fā)泡劑自動控制和稀釋功能。（5）設(shè)備具有自動報警和停機保護功能。

2.2.2 原材料準備

（1）水泥采用42.5強度等級及以上的硅酸鹽水泥。

（2）發(fā)泡劑。

1）對環(huán)境應無不良影響，應采用高分子復合表面活性類發(fā)泡劑。

2）標準氣泡群密度應在45-50kg/m3，稀釋倍率大于等于60倍。

3）發(fā)泡劑發(fā)泡產(chǎn)生的泡沫大小均勻且細密，直徑應小于1.0mm，且生產(chǎn)出的泡沫混凝土的孔徑應小于1.0mm。

4）標準氣泡柱靜置1h的沉降距不應大于3mm、沁水量不應大于30ml。

2.2.3 泡沫混凝土的性能要求

一般路面底面以下30-110cm，泡沫砼干容重標準值不大于6.0KN/m3，28d抗壓強度≥1.0MPa，流動度為180±20mm；路面底面110cm以下，泡沫砼干容重標準值不大于5.0KN/m3，28d抗壓強度≥0.7MPa，流動度為180±20mm；當換填深度為1.0m時，泡沫砼要求干容重標準值不大于6.0KN/m3，28d抗壓強度≥1.0MPa，流動度為180±20mm。

2.2.4 施工作業(yè)班組準備

（1）施工班組組織，根據(jù)實際情況，按照段落工作量推算配置班組的數(shù)量，每個班組按照6小時工作量計算，施工標段中班組人員應相對予以固定并確定。

（2）場站設(shè)備的使用：2個班組使用一套場站設(shè)備。

（3）作業(yè)班組人員進場：應按照正常程序辦理報批手續(xù)，辦理報批手續(xù)前應進行面試，合格方能進場。

3 工藝流程

現(xiàn)澆泡沫混凝土施工流程，如圖1所示。

圖1 泡沫混凝土施工流程圖

4 班組首件制

4.1 班組首件制實施方式

4.1.1 樣本引領(lǐng)

（1）落實樣板路段，明確按照規(guī)定的工藝流程和首件要求做好準備工作。

（2）按照指揮部的安排，有關(guān)人員進行觀摩。

（3）召開總結(jié)會，確定工藝標準，各參建單位明確執(zhí)行的方法。

4.1.2 班組控制

每個班組均應實施首件制認可，當主要人員發(fā)生變化時應重新確認，當班組首件制認可不合格時，實施清退重做。

4.2 首件制條件

首件制前應確認以下條件是否滿足：

（1）對設(shè)備、材料、人員進行確認，確認與報批內(nèi)容相符合。

（2）澆筑現(xiàn)場已經(jīng)完成土工布鋪設(shè)，并確認基底和土工布鋪設(shè)均經(jīng)過驗收并合格。

（3）首件制應從設(shè)備的日常養(yǎng)護開始，確認班組作業(yè)人員對可用于現(xiàn)場的泡沫混凝土的判斷是否符合要求。

4.3 首件澆筑

4.3.1 尺寸

班組首件應在場外設(shè)置倉格，倉格最小尺寸為6m×10m×0.7m，分兩層澆筑，每層厚度為30cm。

4.3.2 施工要求

按照現(xiàn)場澆筑工藝標準要求經(jīng)過現(xiàn)場的試澆，確定施工配合比，評價設(shè)備的穩(wěn)定性、工藝標準的執(zhí)行程度、班組人員工作的符合性和默契性、干容重、濕容重和流動度、強度的符合性。

4.3.3 確認內(nèi)容

首件制實施過程中應對以下內(nèi)容進行確認：

（1）確認作業(yè)人員在現(xiàn)場操作是否符合操作規(guī)定，工作流程是否符合規(guī)定。

（2）確認現(xiàn)場泡沫混凝土的濕容重、流動度是否在設(shè)計要求范圍。

（3）檢查現(xiàn)場的外觀是否符合規(guī)定要求。

（4）確認現(xiàn)場泡沫混凝土試件氣孔的均勻性及其干容重和強度。

4.3.4 實施程序

（1）首件施工要在5℃-38℃無雨情況下施工，澆筑前先將泡沫混凝土首件套倉底曬水保持濕潤，再行澆筑。

（2）泡沫混凝土拌制設(shè)備開機，完成開機前的準備，開機拌制，開機料先在廢料箱。

（3）出漿合格后按照檢測標準后開始實體澆筑直到完成。

（4）澆筑采用雙管對角澆筑，或者對角線由一頭向另一頭移動澆筑。

（5）按照工藝標準收面。

（6）掃尾清理泡沫混凝土澆筑現(xiàn)場，直至整潔。

4.4 首件制總結(jié)

將整個泡沫混凝土澆筑過程進行回顧，分析過程中出現(xiàn)的問題，解決完善工藝標準，確定施工配合比，并進行技術(shù)總結(jié)。

5 現(xiàn)場施工工藝研究

5.1 泡沫混凝土分層及頂部臺階設(shè)置

泡沫混凝土單層澆筑厚度嚴格按照0.3 m-0.8 m 進行控制，最上層根據(jù)路基橫坡設(shè)置小臺階進行調(diào)坡，泡沫混凝土分層需結(jié)合不同強度、網(wǎng)片設(shè)置及控制層厚，同時考慮臺階設(shè)置情況，不同斷面頂層層厚需進行調(diào)整，如泡沫混凝土換填深度2.5m的分五層澆筑，標準層厚控制為50cm+60cm+60cm+31cm+49cm。標準層厚取值為半幅第二車道與第三車道交接處，頂面斷面層厚控制需根據(jù)臺階設(shè)置進行調(diào)整，臺階設(shè)置高差不超過10cm。

5.2 基坑開挖和處理

（1）基坑開挖采用多層橫向全寬挖掘法，呈倒梯形開挖面，內(nèi)側(cè)開挖線為中央分隔帶中心線外1m，外側(cè)開挖線為土路肩內(nèi)側(cè)1.25m位置，按照1:0.5-1:0.3的坡比進行放坡開挖。開挖后基底寬度不小于設(shè)計值，基底表面整平、壓實，無明顯空洞。

（2）基坑開挖完成后，中分帶兩側(cè)防滲土工布需在泡沫混凝土澆筑前在底部鋪設(shè)2m，并貼于中分帶留置土壁上。換填與未換填之間采用直立式開挖斷面。開挖時按照大小里程方向進行放坡，開挖完成后對基底軸線、高程、平面尺寸進行驗收。

5.3 泡沫混凝土施工立模及澆筑

（1）泡沫混凝土澆注采用配管泵送方式，泡沫混凝土的單層澆注厚度，按0.3-0.8m控制，模板根據(jù)澆筑層厚進行調(diào)整，模板統(tǒng)一采用1-2cm厚木板支模，木板表面應平整，無變形。模板安裝時，按照單幅路基每10m橫向設(shè)置模板，底部進行開槽支模，模板底部采用泡沫膠進行封堵，模板背面采用方木斜稱，每60cm設(shè)置一道，斜撐撐點及模板底位置打鋼筋進行固定，保證不跑模、變形，泡沫混凝土四周整齊平整[1]。

（2）泡沫混凝土生產(chǎn)及輸送：泡沫混凝土的施工即在水泥、水充分混合成漿狀之后，通過發(fā)泡裝置產(chǎn)生的氣泡加入其中而成。保證漿泡混合均勻，并做到迅速混合。泡沫混凝土直接采用蛇形泵通過承壓膠管進行泵送，泵送距離最大可達到500m[2]。

（3）泡沫混凝土澆注：1）澆筑前，做好各管節(jié)接頭的檢查，管口放置在澆筑區(qū)外，澆筑開機后測定出漿口濕容重、流動度與設(shè)定值吻合后才可以將澆筑管放入澆筑區(qū)開始澆筑，嚴禁通過人工調(diào)節(jié)調(diào)整閥門。2）預留澆筑完整塊作業(yè)區(qū)的澆筑管長度，澆筑管與澆筑面保持緩傾角度，嚴禁從上而下噴射澆筑，管口應埋入泡沫混凝土內(nèi)不小于10cm，澆筑點由中心向四邊擴散。3）澆筑過程中嚴格按照規(guī)定的檢測方法和檢測頻率對泡沫混凝土的濕容重、流動度進行檢測，如表1所示。4）澆筑過程中應減少對泡沫混凝土的擾動，不應在澆筑體內(nèi)隨意走動或移動澆筑管。5）待澆筑到預定高度時，采用后退方式拖移澆筑管進行人工掃平，直到掃平澆注高度為止。6）頂層泡沫混凝土澆注時注意小臺階的設(shè)置。臺階高差不得超過10cm，頂層設(shè)有臺階處采用“跳倉法”施工[3]。

表1 泡沫混凝土生產(chǎn)檢查標準

5.4 鋼絲網(wǎng)鋪設(shè)

（1）泡沫混凝土澆注前，根據(jù)設(shè)計標高在模板上劃出相應標記線，澆注至標記線位置后，待泡沫混凝土終凝后，進行鋪設(shè)一道鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)規(guī)格D3.2mm-@5cm×5cm。

（2）網(wǎng)片安裝保證平整，無突起或凹陷。不同網(wǎng)片之間焊接連接，縱向搭接長度20cm，橫向搭接長度30cm。

（3）網(wǎng)片鋪設(shè)完成后，即可進行下一層泡沫混凝土的澆注。

5.5 防滲土工布鋪設(shè)

（1）泡沫混凝土施工完成后，于頂面鋪設(shè)一層防滲土工布并與中分帶防滲土工布搭接，而后鋪設(shè)一層30cm厚級配碎石隔離層，防滲土工布要求采用兩布一膜復合。

（2）防滲土工布鋪設(shè)時應貼于泡沫混凝土頂面，尤其在臺階處，應將防滲土工布順臺階形狀鋪設(shè)，不得與臺階形成三角區(qū)空洞。搭間接長度不應小于30cm。

5.6 泡沫混凝土養(yǎng)護及成品保護

（1）當遇到大雨或長時間持續(xù)的小雨天氣時，對未固化的表層應采取遮雨措施。重新澆筑上層前，應對已被雨水消泡的表層進行鏟除處理。

（2）在澆注完填筑體的頂層時，應及時覆蓋土工布進行保濕養(yǎng)護，養(yǎng)生時間為不少于7天，養(yǎng)護期間保持土工布濕潤狀態(tài)。

（3）泡沫混凝土頂層澆注好后嚴禁機械設(shè)備和車輛在泡沫混凝土表面行走，禁止堆放雜物。嚴禁養(yǎng)護期內(nèi)的泡沫混凝土在陽光下暴曬。

（4）泡沫混凝土完工驗收合格后，應及時做好保護，并防止在其他工序施工過程中破壞，應避免在已完工的泡沫混凝土、找坡層上打眼鑿洞，如確需打眼鑿洞時，損壞處應做重新密封處理[4]。

6 泡沫混凝土施工期間應急措施

6.1 澆筑設(shè)備故障

泡沫混凝土澆筑過程中出現(xiàn)機械故障，立即組織機械人員進行搶修，并判定維修時間，超出30分鐘則拆除泵管進行清洗。同時，查看澆筑層厚，若層厚超過30cm，可下次再進行澆筑，若層厚未超過30cm，則需對澆筑的泡沫混凝土挖除。平時也需多配備易損零部件，特別是泵管。

6.2 模板漏漿、跑模

澆筑過程中，發(fā)現(xiàn)模板漏漿、跑?，F(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場情況，停止或放慢澆筑速度，及時安排人員對模板進行加固、封堵，采用在外側(cè)加固支撐或用細料、土工布進行填塞，現(xiàn)場準備一些沙袋，以便突然出現(xiàn)大的漏漿時進行填堵。

7 泡沫混凝土施工過程注意事項

（1）澆筑前，應做估算澆筑所需原材料的方量，特別是水泥材料，應及時確認剩余數(shù)量，建議在施工區(qū)域增設(shè)一個水泥罐，確保施工的流暢性。

（2）澆筑應采用“跳倉法”施工，底層施工完畢待冷卻后方可進行上一層澆筑，避免在上層施工期間，底層泡沫混凝土產(chǎn)生部分水化熱，破壞上層泡沫混凝土結(jié)構(gòu)。

（3）泡沫混凝土澆筑過程中需注意與排水設(shè)施的結(jié)合，保證排水暢通，嚴禁泡沫混凝土澆筑成型后進行開挖施工。

8 結(jié)束語

基于本項目實際施工應用相關(guān)技術(shù)資料，研究泡沫混凝土本身特點及通過前期準備、班組首件制、施工工藝等各項指標，總結(jié)了在實際工程中所采用的施工工藝與施工方法，為將來大量推廣應用泡沫混凝土填筑技術(shù)提供了寶貴經(jīng)驗。