加筋泡沫轻质土浇筑新型直立式路堤的施工 杨建约 范美昌 钟振宝 中国建筑土木建设有限公司路桥分公司 上海 ２００１２２ 摘要：利用水泥、粉煤灰和水、发泡剂进行混合发泡，形成一种有一定孔隙率的轻质混凝土，其具有自流平、自硬 化、毋需振捣的特点，只需通过软管泵送注入安装好的模板内即可。浇筑时须竖向分层、平面分区跳仓，使竖向、平 面施工缝交错布设，以减少工后施工缝的反射效应。同时，采用在泡沫轻质土中加入钢塑土工格栅、金属网等措施， 抑制收缩裂缝的出现。最后在泡沫轻质土两侧施工钢筋混凝土薄壁式挡墙，构成完整的道路结构。 关键词：加筋泡沫轻质土 中图分类号：ＴＵ９９７ 新型直立式路堤 错缝跳仓 工具式模板 Ｄ０Ｉ：１０．１４１４４／ｉ．ｃｎｋｉ．ｊｚｓｇ．２０１５．０４．０４２ 文献标志码：Ｂ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｗ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｔｙｐｅ Ｒｏａｄ Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ Ｐｌａｃｅｄ ｗｉｔｈ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｆｏａｍ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｉｌ Ｙｌａｎｇ Ｊ ｉａｎｙｕｅ Ｆａｎ Ｍｅｉｃｈａｎｇ Ｚｈｏｎｇ Ｚｈｅｎｂａｏ Ｗａｎｇ Ｄａｎ Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｒｏａｄ ａｎｄ Ｂｒｉｄｇｅ Ｂｒａｎｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１２２ １ 加筋泡沫轻质土的特点 利用水泥、粉煤灰和水及发泡剂进行混合发泡，形成 一表２设计配合比抗压强度ｉ＞０．８ ＭＰａ 气泡 流值／ 湿密度／ 消泡试验 标准沉 ７ ｄ准 ７ ｄ抗 ２８ ｄ准干 ２８ｄ抗 率 ｍｍ （ｋｇ。 湿密度增 降率／ 干密度／ 压强度／ 密度， 压强度／ ｍ一 加率 （ｋｇ・ｍＩ３） ＭＰａ （ｋｇ・ｍ ） ＭＰａ ６６．３ １７２ ６００ ２．０ １．１ ５８０．６ ０．４９ ５７８．５ Ｏ ９２ 种有一定空隙率的轻质混凝土，用以替代填料土。泡沫 轻质土可采用错缝跳仓现浇技术，以有效减少施工通缝。 同时，在泡沫轻质土中加入钢塑土工格栅、金属网等，可 有效地防止因泡沫轻质土水灰比过大而形成的收缩裂缝。 推荐配合比 水泥 设计材料用 ｔ／（ｋｇ・ｍ一。１ ３４７７ ．粉煤灰 水 ２１９ １ 泡沫 ３３ ２ 起泡剂 ６６ ３ 现浇泡沫轻质土的施工速度快、一次性浇筑面积大，与其 相配备，我们还开发了一种能快速装拆的工具式模板，以 土制作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，应能调节水泥浆或泡沫流量。 保证施工进度，节约大量人力，不仅实用而且还具有一定 的经济性 ，２］。 ３ 施工操作要点 ２配合比设计 通过优化泡沫轻质土配合比，使其强度均满足规范及 ３．１基底处理 根据设计要求对基底进行处理，即对软土地基进行堆 载预压稳定，同时应做好防、排水工程等施工准备工作。 ３．２碎石垫层 按设计要求铺设碎石垫层，碎石采用连续级配。碎石 垫层严格按照设计及规范要求进行施工，铺设完毕后应对 碎石垫层铺设质量进行验收。 设计要求，最终形成配合比如表１、表２所示。 泡沫轻质土发泡装置应采用压缩空气与发泡剂水溶液 混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫；泡沫轻质 表１设计配合比抗压强度Ｉ＞０．６ ＭＰａ 气泡 流值／ 湿密度／ 消泡试验 标准沉 ７ ｄ准 ７ ｄ抗 ２８ ｄ准干 ２８ｄ抗 率／ｏ／ｏ ｍｍ （ｋｇ・ 湿密度增 降率／ 干密度／ 压强度／ 密度／ 压强度， ｍ ） 加率 ％ （ｋｇ・ｍＩ３） ＭＰａ （Ｋｇ・ｍ ） ＭＰａ ６４ １ １６８ ６１０ １．５ １．Ｏ２ ６０３．３ ０．３１ ６００．８ ０．６９ ３．３钢筋混凝土保护壁施工 １）按设计要求对泡沫轻质土护壁进行基础换填、压 实，然后浇筑护壁基础；在基础达到一定强度后，再绑扎 推荐配合比 设计材料用 ｌ／（ｋｇ・ｍ一 水泥 粉煤灰 ５１ Ｏ 水 ２３８ ０ 泡沫 ３２ Ｏ５ 起泡剂 ６４ １ 钢筋、支立模板进行墙身浇筑。 ２）保护壁可视高度一次浇筑，也可以分层浇筑。当分 层时，第２层混凝土可以待泡沫轻质土施工完毕后，直接利 用泡沫轻质土侧面临空面作为保护壁施工内模板口］。 ２８９０ ．作者简介：杨建约（１９８５一），男，大专，工程师。 通信地址：上海市浦东南路 ０３６号隆宇大厦２７楼（２００１２２）。 ３）模板支立后，应对模板安装质量进行检查，各项指 标应符合规范要求。 收稿睡期：２０１４￣１ １－２８ ＝２０１５．４＿Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉ。ｎ田 壅竺苎 墨 堡室三 ４）按设计要求，保护壁纵向每２０ ｍ设置１道变形缝， 缝宽２ ｏｍ，采用在封头模板上粘贴２ ｏｍ的泡沫板形成。 ３．４钢塑土工格栅、防渗土工膜、金属网铺设 为了控制路堤的不均匀沉降，设计在碎石垫层顶、泡 沫轻质土底铺设了１层钢塑土工格栅；在钢塑土工格栅上 铺设１层ＨＤＰＥ防渗土工膜来隔离基底和侧壁的承压水，以 对泡沫轻质土路堤形成保护作用，当泡沫轻质土浇筑至路 床设计标高时，再铺设１层ＨＤＰＥ防渗土工膜。泡沫轻质土 具有一定的收缩性，为了抑制其收缩裂缝，在分层浇筑面 上再铺设１层西３ ａｒｍ＠５ ｃｍ镀锌金属网。 ３．４．１钢塑土工格栅铺设 １）铺设钢塑土工格栅基面应平整、密实，不得出现扭 曲、褶皱、重叠等现象，不得对格栅进行拉伸安装。在斜 坡上摊铺时，应保持一定松紧度。 ２）施工中应采取措施防止土工格栅受损，在出现破损 时应及时修补或更换。 ３）钢塑土工格栅沿路堤横向铺设，搭接宽度不小于 ３０ ｃｍ，绑扎采用８ 铁丝，进行穿插连接。钢塑土工格栅采 用ｕ形钉固定，间距２ ｍ，按照正梅花形布置。 ３．４．２防渗土工膜 １）ＨＤＰＥ土工膜在铺设中，亦应避免产生人为褶皱。 温度较低时，应尽量拉紧、铺平。在斜坡上摊铺时，应保 持一定松紧度。铺设完成后，应减少在膜面上行走，减免 土工膜意外损伤，出现破损时应及时修补或更换。 ２）土工膜采用双焊缝热熔焊接工艺，焊缝宽度为 ２．５ ｃｍ，搭接长度不小于５ ｃｍ。焊接前应将焊缝表面的杂物 清理干净，焊缝按照错位形成丁字形焊接缝。土工膜四周 采用压条密封安装。 ３）泡沫轻质土底部和顶部均应设置土工膜，底部在 泡沫轻质土四周沿保护壁向上包裹１ ｍ，顶部四周向下包裹 ０．５ｍ。 ４）考虑地基变形比较大，底部铺设土工膜时应按 ２％～５％ｔＬ例留出伸缩放量。 ３．４．３金属网铺设 金属网采用西３ ｍｍ＠５ ｏｍ镀锌钢丝网，在每分层、分 区顶部铺设，金属网铺设时，应展开铺平，避免出现卷起 现象，并采用ｕ形钉进行锚固，锚固间距３ ｍ。在分区浇筑 时，铺设的钢筋网应预留宽度，使其有充足的搭接宽度。 在浇筑过程中可以先把金属网固定在模板内侧，待拆除 工具式模板时再铺平，与相邻处进行搭接Ｈ ］。金属网平 面位置应重叠搭接，搭接宽度不少于５ ｏｍ，搭接处用铁丝 绑扎连接并用Ｕ形钉锚固，出现破损时应及时修补或更换 （图１）。 ３．５分区模板安装 根据泡沫轻质土的密度小、现浇时侧向压力很小的特 目固建筑抱工・Ｊｌ￣３７Ｊｇ・第４胡 堑塑 墨垦圭 篁堑 皇皇墓堕堡 堕 图１钢丝网铺设施工照片 点，本项目设计出一种能快速定型定尺、装拆方便、循环 周转快的工具式模板（图２）。 背肋～． 面板＼． 钌 图２工具式模板示意 模板分区进行安装时，模板拼缝应平整严密，并采 取措施填缝，不得漏浆，模内必须干净，模板必须支撑牢 固、稳定。 ３．６分区、跳仓施工 ３．６．１分区、变形缝设置 浇筑层的划分应以单层浇筑厚０－３～１．０ ｍ为准，金属网 铺设在浇筑层的分界面处。单个浇筑层应在初凝时间内浇 筑完毕且单个浇筑层浇筑量以不超过２００ ｍ 为控制标准， 最大浇筑面积不应超过４００ ｍ ，泡沫轻质土具体分区、分 块、分层施工同样应当根据施工现场情况而决定，应尽量 减少纵向施工缝。变形缝应结合浇筑区施工缝的位置进行 分层、错开设置，路基纵向每２０ ｍ宜设置横向变形缝，采 用厚２ ｃｍ的泡沫塑料板进行填塞。另外，路基横向方向不 设变形缝。 ３．６．２跳仓－施工 为减少路面产生工后通缝，采用错缝跳仓现浇技术， 如图３所示，泡沫轻质土浇筑顺序为１—２—３—４。当浇筑第 ２层时应错开第１层纵、横向施工缝，这样就形成错缝跳仓 现浇施工技术。 ３．７泡沫轻质土坡面整理 金属网应跨过施工缝或变形缝位置连续铺设，在平面 上形成整体。当分区浇筑至路床顶面时可对路床顶面进行 纵横坡设置，由低处向高处凿除多余的泡沫轻质土，使之 形成滑顺、符合设计要求的纵横坡面，如图４所示。 壅竺苎茎墨 堡皇三 ｌ ２ ｌ ｌ ２ ｌ ３ ４ ３ ４ ３ ４ ｔ ● ● ●１ ２ １ １ ．２ １， ．３ ４ ３ ４ ３ ４ ｌ ２ Ｉ ｌ ２ ｌ 设计道路中线 图３错缝跳仓现浇施工平面示意 图４轻质土台阶削坡处理示意 ３．８泡沫轻质土的浇筑 泡沫轻质土浇筑应直接采用软管泵送方式，当浇筑 量较小时也可采用车辆运送或其他工具运输的方式进行施 工，施工中应注意： １）当采用软管泵送分层浇筑泡沫轻质土时，单层厚为 ０．３～１．０ ｍ，当在地下水位以下施工时，应采取临时降水措 施，以确保在基底无积水的情况下浇筑。 ２）浇筑时，泵管出料口应埋人泡沫轻质土内，当无法 满足该要求时，出料口离浇筑点的高度差应当控制在１ ｍ以 内。 ３）泡沫轻质土浇筑时应沿浇筑区长轴方向自一端向另 一端浇筑；如采用２条以上浇筑管浇筑时，则可并排地从 一端开始浇筑，或采用对角浇筑的方式。 ４）进行扫平表面时，应使浇筑口保持水平，并与已浇 筑轻质土表面尽可能接近，在此期间，应尽量减少人员走 动或扰动。 ５）在单个浇筑区内，浇筑施工时间应当控制在水泥浆 初凝时间内；当浇筑层终凝后方能进行上层的浇筑施工。 ６）当遇大雨、暴雨或持续时间较长的小雨天气，应 立即停止浇筑，对未硬化的泡沫轻质土表面应采取遮雨措 施。继续施工时，应对已浇筑泡沫轻质土表面进行检查， 发现有消泡或鼓泡层应予以清除。 ７）临时降水措施应在泡沫轻质土养护龄期不少于３ ｄ 且施工满足抗浮要求的条件下方能撤除。 ３．９沉陷及裂缝处理 现浇泡沫轻质土浇筑施工过程中，当出现较为严重的 沉陷及裂缝时，应进行必要的处理： １）对于坑洼式沉陷，应对沉陷区域进行清除处理，当 处理深度为一个浇筑层厚度，清除后的部位应及时补充浇 筑。 ２）对于整个浇筑层的整体式沉陷，当沉陷不超过浇 堑塑 墨垦圭 竺堑 皇皇茎堕 堕三 筑层厚度的５％时，可不做处理；当沉陷超过浇筑层厚度的 ５％，则应将该浇筑层铲除并重新浇筑。 ３）对于宽度不大于３ ｍｍ的裂缝，可不做处理；对裂 缝较大者，则应在整条裂缝边界外１ ｍ的范围内铺设１层镀 锌铁丝网。 ３．１ ０养护 泡沫轻质土浇筑后，应及时铺设防渗土工膜，如不能 及时铺设防渗土工膜的，则应采用塑料薄膜或针刺土工布 进行表面覆盖，以对泡沫轻质土路基进行保湿养护。 ３．１ １与其他工序的衔接 １）轻质土路基顶部路面结构层应在轻质土路基同条件 养护强度达到０．６ ＭＰａ以上时方能展开施工。 ２）在各区泡沫轻质土顶面削坡处理后，应加铺设１层 水泥稳定碎石调平层，使其泡沫轻质土路床横坡符合设计 规范要求。 ３）路面结构层施工时，严禁自卸车、压路机、推土机 等大型机械直接在轻质土路基的顶面行走，而应采取边卸 料、边推平、边碾压的前进方式进行摊铺和碾压，即卸料 车、压路机应在推平机械的后端卸料和行走。 ４ 结语 采用加筋泡沫轻质土错缝跳仓浇筑施工技术，其泡 沫轻质土外观平整、无坑洼、无贯通纵横裂缝、无差异沉 降。通过检测，抗压强度符合设计规范要求，足以证明本 技术成熟、安全可靠，为我国高速公路、市政道路的绿色 施工提供了新的材料和方法，具有良好的推广价值和前 景ｐ一 。 ——◇◇参考文献◇◇—— ［１］，包承纲．泡沫轻质材料在岩土工程中的应用［Ｊ］．岩土工程技 术，２０００（１）：５８—６２． 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