鲍齐国
上海建工集团股份有限公司 上海 200080
摘要：传统的桥台台背回填基本上采用土质类材料，此类材料自身容重较大、施工速度慢，尤其完工通车之后极易出现较大工后沉降、桥头跳车的质量通病。故近些年来，一些轻质型路基填料越来越多地用在了路基施工中，轻质泡沫混凝土以其轻质高强、施工便捷、高流动性、直立性等诸多优良特点成为了其中代表，结合工程实际，对其施工工艺进行相关研究，以期为今后类似工程提供一定参考、借鉴之价值。
关键词：泡沫混凝土；施工工艺；台背回填；工后沉降；桥头跳车
1项目背景展示
1.1 工程概况
浦卫公路（平庄公路～胡滨公路）改建工程为二级公路，红线宽度40m，大小桥梁共计12座，所有桥梁的桥头路基处理范围为桥头两侧50m范围，其中上横泾桥南侧桥头处理采用钉型与双向水泥搅拌桩+轻质泡沫混凝土路堤+等载预压的处理方式（其他桥梁及上横泾桥北侧桥头均采用钉型与双向水泥搅拌桩+二灰轻质路堤的处理方式）。
1.2 工况选择
由于上横泾桥南侧桥头范围原状为鱼塘，土质为淤泥及淤泥质土，且南侧桥头填浜范围内填土高度达到3～4m,填土高度较大，怕工后沉降过大，造成桥头跳车厉害，故设计采用了轻质泡沫混凝土新型工艺来代替石灰土回填台背，以期减小工后沉降，防止桥头跳车，保证桥接坡的施工质量。
2 施工技术研究
2.1 泡沫混凝土概念
泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂与水泥浆均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质混凝土材料（图1）。
.png)
图1 泡沫混凝土材料
2.2 技术原理
泡沫混凝土的生产过程包括泡沫制备、泡沫混合料制备、浇筑成型、养护、检验等（图2）。
.png)
图2 泡沫混凝土生产过程
2.3 泡沫混凝土路堤施工
（1）施工工艺流程
施工准备→施工场地硬化→机械设备的安装调试→路基边线测量放线→轻质土模板安装→轻质土底层浇筑→镀锌铁丝网铺设→轻质土分层浇筑→镀锌铁丝网铺设→轻质土分层浇筑→土工格栅、防渗土工膜铺设→养护成型。
（2）泡沫轻质土的性能要求
泡沫轻质土的水泥宜采用42.5级及以上的通用硅酸盐水泥或硫酸盐水泥。气泡群密度应为48k～52kg/m3,湿容重为4.5kN/m3～5.5 kN/m3 （表1）。
.png)
表1 泡沫轻质土性能要求
（3）施工技术要点
①基底处理
基底采用挖掘机进行平整，压路机进行压实，压实度96%。若泡沫混凝土基底在挡土墙底板以上的，应采用回填土在底板位置进行回填，并压实，断面示意图如（图3）。L2为过渡段20m，L1为桥头复合地基处理范围，泡沫混凝土路基处理具体桩号位置为K23+251.21～K23+301.24。
.png)
图3 泡沫轻质土填筑横、纵断面图
②模板安装
泡沫轻质土浇筑前需在单元块范围四周使用模板进行支挡，再用钢管或者调节螺杆进行支撑加固。
泡沫轻质土模板使用定型钢模板或木模板，模板由调节螺杆或钢管支撑，共设2道，1道水平放置，另一道斜向支撑，支撑模板顶部，确保浇筑过程中不出现变形。
施工时模板底口插入碎石隔离层2～3cm，防止浇筑过程中液态泡沫轻质土渗漏。浇筑上层轻质土时，模板下部采用砂浆进行堵漏。模板平直、无错台，模板间拼缝使用双面泡沫胶带进行封闭。
③泡沫轻质土浇筑（图4）
a.泡沫轻质土由项目部拌和站集中拌制，浇筑施工采用配管泵送方式。浇筑时，浇筑管出料口与浇筑面保持水平，最大高差不超过1m，不采用喷射方式浇筑，减少对新拌泡沫土的扰动。
b.所用泡沫与水泥浆需混合均匀，新拌制泡沫轻质土在泵送设备、泵送管道中停置时间≤1小时。
c.路基填土高度大于0.8m的路段采用分层填筑，每层填筑厚度宜为0.3~0.8m，上层浇筑作业应在下一层浇筑终凝后进行。泡沫混凝土基底应注意防排水，基底表面应干燥。
d.泡沫轻质土的单次浇筑方量最大为220m3，泡沫土浇筑时为减少出浆管的移动，施工开始前将出浆管置于区域中部位置准备进行浇筑，浇筑时采用自流平方式。
e.泡沫轻质土浇筑需避免雨天施工，当遇到大于或长时间持续小雨天气时，对未固化的表层采取防雨措施，重新浇筑上层时，对被雨水消泡的表面进行铲除清理，泡沫轻质土固化前避免对其扰动。
f.泡沫轻质土每隔10～15m设置一道变形缝，缝宽不宜小于10mm,伸缩缝填缝材料宜采用20～30mm厚聚苯乙烯或10～20mm厚夹板。
④下一层浇筑准备
为保证泡沫轻质土的整体性，在泡沫轻质土浇筑时布置钢丝网，第一层布置于填筑体顶面以下30cm，第二层布置于填筑体底面以上30cm，钢丝网规格为φ3.2mm@10*10cm。铁丝网应铺设平整，相邻两块钢丝网的搭接宽度不得小于20cm，宜采用钢丝绑扎，相邻两层钢丝网搭接部位应错开50cm以上，每区块之间铁丝网搭接宽度不小于2m。
.png)
图4 轻质土浇筑与刮平
⑤泡沫轻质土养护
泡沫轻质土浇筑一层厚，表面临时覆盖塑料薄膜或土工布进行养护，养护期间内尽量避免人员在其上面行走及禁止堆积物料，以避免破坏其中的气泡结构，影响施工质量。待强度满足施工第二层要求时，去除养护塑料膜或土工布再进行第二层泡沫轻质土浇筑。泡沫轻质土顶面层全部施工完毕后，表面覆盖塑料薄膜或土工布养护，养护时间不小于7天。
泡沫轻质土路床施工完毕后，当顶部浇筑层强度达到设计强度的70%或路床弯沉满足设计要求时，方可进行路面结构层施工。路面结构层施工避免大型机械直接在泡沫土顶部行走，卸料车、压路机应在推平机械的后端行驶，采取边推平、边卸料、边碾压的前进方式施工。
3 堆载预压及沉降观测
3.1 堆载预压
本工程在路基处理完毕后进行等载预压，等载预压高度1.2m，堆载时间≮6个月。
（1）铺设土工布
为防止污染路基，在基床底层顶面铺设土工布，并预留回折长度，铺设土工布纵横向搭接宽度≮10cm。采用铁钉梅花形固定土工布，间距2m。
（2）分层堆载土方
①填筑第一层时，采用轻型机具，以保护土工布不被破坏。
②预压荷载分级增加，分层厚度≯40cm，完成后用中型压实机具压实。预压高度根据路基高度，结合设计标准等因素综合考虑。
③施工中可采用袋装耕植土进行围边，中部按素土进行堆载，实际堆载高度以计算堆载的重量为基准。
3.2 沉降观测
（1）堆载预压填筑过程中应同步进行地基沉降与土的侧向位移观测，并做好记录，根据沉降观测资料推算确定卸载时间，推算的工后沉降满足要求后方可卸除预压土。
（2）路基施工时，必须控制垂直沉降＜1.0cm/昼夜，水平位移＜1.0cm/昼夜。路面铺筑应在沉降稳定后进行，路基施工完成后当沉降速率在连续观测三个月≤0.5cm/月要求时方可开挖路槽。
（3）堆载预压时间≮6个月。堆载预压期间观测应视稳定情况而定，一般情况下，第一个月每3d观测一次，第二、三个月每7d观测一次，第四个月每15d观测一次，直至观测期结束（图5）。
.png)
图5 沉降观测图示曲线
结论：通过现场实际观测，堆载预压期间约从第4个月开始，沉降量基本控制在40mm范围，整体沉降量值较小且基本处在一个较为稳定的状态。表明台背后轻质土路堤施工工艺取得了良好的工效。
3.3 卸载
工后沉降满足要求后，进行卸载。卸载时严禁从边坡向下溜土污染路基。卸载至底层时，防止破坏路基床底层顶面填层，预留0.3m厚采用人工清理，以保护基床底层顶面不受破坏。卸载的土方按要求弃至规定的弃土场内，不得随意乱到。
4 工况优势分析
软弱土地基段桥头跳车一直是困扰着工程界的质量通病。桥头跳车造成行驶车辆产生颠簸和跳跃，影响行车安全甚至造成交通事故，而且跳跃和冲击又会对桥梁和道路产生附加荷载，造成对路面、伸缩缝、桥头搭板及桥台桩基（台身）等的损害甚至破坏。
5 结语
通过浦卫公路上横泾桥南侧桥头选用轻质泡沫混凝土作为台背回填材料，对其施工工艺作了具体的分析研究，并在此项目上取得了较好的实施效果，对今后桥梁台背回填类似工程奠定了良好的实践应用基础，起到了推广作用；同时轻质泡沫混凝土还多用在道路改扩建中的加宽路基填筑、山区陡峭地段的路基填筑、桥梁减跨及隧道地下结构工程的覆土减荷等。相信泡沫混凝土将会用在公路、市政、水利等工程建设领域中用得越来越广泛，创造的社会效益亦会越来越大。
参考文献：
[1]气泡混合轻质土填筑工程技术规程(CJJ/T177-2012),中国建筑工业出版社,2012.
[2]董庆宇.泡沫混凝土在公路工程施工中的应用[J].科技传播,2013(18):203-204.
[3]盛寿桥.泡沫混凝土在公路软土基中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2014(03):139-141.
[4]郑兴炫,浅谈泡沫轻质土的应用-桥台背回填[J].四川水泥,2018(04):361.
[5]高飞,泡沫混凝土在某跨线桥接坡道路工程中的应用[J].建材与装饰,2018(21):260-261.
[6]王海涛.论公路建设中影响泡沫混凝土施工质量的因素[J].交通世界(建养.机械)，2013(12):173-174.