浅谈气泡轻质土填筑施工及质量控制

陈磊

摘要：气泡混合轻质土作为一种新型轻质填筑材料，以其具有轻质性、自密性、自立性、容重和强度可调节性以及保温隔热性等优势被运用于道路填筑工程和管线保温隔热填筑工程。从施工组织设计的角度，对气泡混合轻质土的施工流程与相关施工技术进行阐述，可以为气泡混合轻质土施工提供借鉴。

关键词：气泡轻质土；填筑施工；质量控制

前言：气泡混合轻质土主要应用发泡机将泡沫与水泥浆进行均匀的混合，并在施工现场现浇或以模具成型，此类材料有较好的保温隔热效果，为新型路基填筑材料，针对部分道路低的软基下沉问题、垮塌问题等能够进行有效的处理，因此本文以具体的工程施工为例，深入探究气泡混合轻质土在路堤填筑施工中的应用。

1路堤填筑施工中应用气泡混合轻质土的技术要点

1.1工程项目概述

本文探究气泡混合轻质土在路堤填筑施工中的应用，主要以河惠莞高速公路项目惠州平潭至潼湖段工程为研究对象。河惠莞高速公路项目属省高速公路网的重要线路，西接珠三角东西两岸、东往粤东北和江西省。项目批复概算为 1021763.61万元，建设里程为 46.79km（不含惠大共线段 9.34km）。设有栗岗枢纽、水面岭枢纽、沙澳枢纽、惠南互通、四环互通、惠西互通、珠田枢纽、三和互通、岗头枢纽、赤岗互通共 10座互通式立交；设有河桥管理中心和养护工区各 1处。项目已于 2020年 12月 28日建成通车。采用双向六车道高速公路技术标准，设计速度 100km/h，标准路基宽度 33.5m。主匝道路基宽度为 16.5m，其余匝道的路基宽度为 9.0m，该项目为有效节约用地，在沙澳枢纽处即马安段路基与惠大高速拼接主要采用气泡混合轻质土方案实施。

1.2施工方案对比分析

在此次工程施工过程中，主要针对气泡混合轻质土路堤与普通路肩挡土墙+普通土的路堤施工建设形势进行对比。通过研究，气泡混合轻质土路堤自身优势明显，自重较轻，能够直立现浇开展施工，在对现有路基进行拓宽施工中材料的适应性较强，能够有效缓解新旧路基在成交方面显示出的差异性。受到气泡混合轻质土路堤的影响，能够有效节约路堤施工建设用地，同样也可以应用原有征地进行路堤的拓宽，在施工过程中可以应用现浇混凝土的形式开展施工，减少了路堤填筑过程中大型机械设备对路堤表面造成的碾压影响，与此同时施工过程中可以实现交叉作业，避免对高速公路的正常运行造成负面影响，应有气泡混合轻质土进行路堤填筑施工周期相对较短，进度更快，但不容忽视的是，此类填筑施工的造价相对较高。

反观路肩挡土墙+填普通土形式，虽然在造价方面相对便宜，但是容易出现新旧路堤的沉降差异，特别是部分路段为软土地基，更容易造成路基的纵向开裂。与此同时此类施工技术手段在施工周期方面相对较长，需要进行道路的封闭，施工难度相对较大，施工过程中同样也需要应用到各类大型机械设备，对现有路堤造成碾压，同样也会对公路的正常运行造成影响。最后二者在造价估算方面的对比如表 1所示，由此可见针对现有施工项目进行路堤填筑施工，应用气泡混合轻质土在技术手段和造价方面优势更为明显。

表 1 气泡混合轻质土的造价估算对比

方案一					方案二
气泡混合轻质土路堤					桩基托梁挡土墙+填普通土
项目	单位	数量	单价/元	估算造价/万元	项目	单位	数量	单价/元	估算造价/万元
气泡混凝土轻质土	m3	6975	365	254.6	C30混凝土墙身	m3	1682.3	780	131.2
C30钢筋混凝土护栏	m3	165	1935	31.9	C30钢筋混凝土护栏	m3	110	780	8.6
C30混凝土基础	m3	69	565	3.9	C30钢筋混凝土承台	m3	54.6	1300	7.1
C30混凝土预制面板	m3	36.7	1450	5.3	φ1.2m 钻孔桩	m3	840	2650	222.6
角钢	T	6.529	8000	5.2	填碎石土等粗粒土	m3	4185	60	25.1
D3.2mm 钢筋网	m3	4800	9	4.3
小计			437.7	305.3	小计				394.6

1.3施工技术要点

气泡混合轻质土在路堤填筑施工中的具体流程如图 1所示，在施工建设之前，需要提前做好施工准备，开展辅助工程的施工，按照气泡混合轻质土的施工计量开展搅拌，在施工现场进行混合泵送，随后对整个施工过程进行有效控制，开展现场浇筑，最后进行保湿养护。

图 1 气泡混合轻质土施工流程

1.3.1施工准备

在施工准备阶段，需要合理选择拌和场地，要保障发货场地与施工现场浇筑区和水源临近，距离浇筑现场的最远距离应该维持在 500m 左右，如果超过此范围则会影响拌和效果，因此可以增加中继泵，以实现良好的施工水平。在水泥供应方面，本工程主要采取散装水泥的供应方式，同时确保除尘设备的良好运行，减少灰尘对周边人群的污染和影响。进行管道布设时，合理选择泵送距离和高度，同时对管道的布设进行规划，确保管道之间连接牢靠，保持顺平状态。针对施工过程中所应用到的各类设备和原材料进行全面的标定和检验，以确保施工材料设备与施工要求相符合。

1.3.2辅助工程施工

辅助工程施工过程中主要开展基坑与挡板施工，首先需要按照施工设计要求进行基坑开挖，要保障基坑的平整度和压实度，底部要避免出现明显积水。在施工过程中如果出现需要加宽路堤的情况，需要保证基坑的边坡进行有效支护，并且在施工过程中随时检查边坡的状态，以做好风险预警。在施工过程中难免会出现地下水位以下的浇筑施工状态，因此可以采取一定的地下水位降水措施，以确保基坑开挖过程中的安全性和稳定性。在开展挡板施工时，需要提前进行施工放样，拌和混凝土，在浇筑过程中挡板主要发挥模板的作用，在混凝土固化之后能够有效防止路堤的风化作用，同时也能实现一定的美观效果，因此在进行挡板基础施工过程中要消除挡板与基础之间的孔洞和间隙问题。

1.3.3 混合搅拌与泵送施工

根据气泡混合轻质土的路堤填筑施工要求需要，按照特定的计量精度进行混合料的拌和，主要应用水泥、发泡剂、掺合料、水以及外加剂等进行混合。在进行水泥浆料的搅拌时，要维持在30s以上的搅拌时间，确保混合搅拌效果更加均匀，在对水泥浆料进行泵送时要特别注意在 1h之内泵送完毕，避免水泥浆料在泵送管道内停留时间过长而造成凝固，影响后期的泵送效果。气泡混合轻质土与水泥浆料进行混合时会进行气泡群的生成，随后可以开展具体的混合工序，因此当混凝土混合为水泥浆料之后需要立即用发泡装置将气泡群注入水泥浆料之中，以实现良好的混合状态，确保混合更加均匀，同时也要避免使用超过原有发泡时间的发泡群，减少不良发泡的影响。特别需要注意在进行混合搅拌与泵送施工过程中，要针对气泡混合轻质土在水泥浆气泡群等多方面指标要素开展指标检测和抽样检测，如果发现指标存在与规定要素不相符合的问题，需要立即将其返回搅拌站，直至混合浆料与施工建设要求相符合。

1.3.4现场浇筑与养护施工

气泡混合轻质土浇筑可以采取分层浇筑的方式，每一层厚度控制在 0.5m 左右，误差控制为±0.3m。单块浇筑面积可以根据施工现场设备的能力水平和浇筑厚度进行确定，但也要特别注意实施分层浇筑要保障前一层浇筑终凝完成之后才可进行下一层的浇筑。气泡混合轻质土浇筑完成之后，需要对其进行必要的保湿与养护施工可以在路堤表面覆盖塑料薄膜，以达到保湿的效果。如果整体路堤的强度与设计强度有一定差异，要避免在气泡混合轻质土的表面进行车辆作业，保证气泡混合轻质土的施工效果。

2气泡混合轻质土质量控制

2.1原材料的质量控制

为确保气泡混合轻质土的质量满足设计和规范要求，开工前，施工单位应对气泡混合轻质土的原材料严格按照设计和规范要求进行检测；自检合格后，再报请业主、设计、监理和质监单位人员现场见证，由具备相应资质的检测单位对原材料进行现场取样，根据《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》（CJJ/T 177—2012）和相关规范进行检测，并出具检测报告。检测不合格的原材料禁止使用。

3.2新拌气泡混合轻质土质量控制

气泡混合轻质土应由有操作经验的工人严格按照设计配合比进行配制，配制过程中，应对配制的气泡群、水泥浆液和拌制的气泡混合轻质土进行观察和控制。气泡混合轻质土浇筑时，按照《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》（CJJ/T 177—2012）规定在泵送管道出口制取试样，进行湿容重、流动度、表干容重和抗压强度检测。

结束语：

气泡混合轻质土路堤填筑工艺通过工程应用，取得了良好效果，综合经济社会效益显著，它为路堤填筑提供了一种全新的技术理念，提高了公路建设水平，体现了以人为本、节能环保的技术理念，很好地落实国家可持续发展战略。

参考文献：

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[2]王佳.气泡混合轻质土在高速公路中的应用[J].中国公路，2018（10）：88-89.

[3]冯亮.浅析气泡混合轻质土技术性能及其在路基工程中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（11）：287-288，290.