楊士斌,潘 玲,邢宏濤
(1.吉黑高速山河至哈爾濱段工程項(xiàng)目辦,黑龍江 哈爾濱 150001;2.黑龍江省公路工程造價管理總站,黑龍江 哈爾濱 150008;3.黑龍江省公路建設(shè)中心,黑龍江 哈爾濱 150001)
泡沫輕質(zhì)土是由稀釋后發(fā)泡劑產(chǎn)生的氣泡群與水泥、水及可選添加材料按一定配比經(jīng)混合攪拌、澆筑成型、養(yǎng)護(hù)而成的輕質(zhì)多孔混凝土,亦稱泡沫混凝土。由于其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、低滲透性、高耐久性等特點(diǎn),跟常規(guī)路基回填材料相比,可有效減小結(jié)構(gòu)體自重,從而降低地基附加應(yīng)力,減小沉降量,避免橋頭跳車等病害,常用于采空區(qū)填充、軟基處理、道路加寬等工程中[1]。
本項(xiàng)目施工選取吉黑高速山河至哈爾濱段哈爾濱繞城高速連接線A13標(biāo)段牛家工業(yè)園互通段EK0+300.00鋼筋混凝土箱涵涵背為泡沫輕質(zhì)土回填試驗(yàn)段。哈爾濱繞城高速連接線路段(高速公路)長31.653 km,設(shè)置小橋1座,涵洞36道;互通式立體交叉3處,設(shè)計時速120 km/h,采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。
泡沫輕質(zhì)土的生產(chǎn)過程包括泡沫輕質(zhì)土混合料制備、澆注成型、養(yǎng)護(hù)、檢驗(yàn)。具體工藝流程如圖1所示。
圖1 泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)工藝流程
(1)施工現(xiàn)場清理干凈,確定水、電、料配合到位。
(2)施工設(shè)備根據(jù)工程進(jìn)度要求集中進(jìn)場安放。
(3)生產(chǎn)工區(qū)布置如圖2所示,寬度均為10 m。
圖2 泡沫輕質(zhì)土生產(chǎn)工區(qū)布置圖
(4)原材料準(zhǔn)備。
①水泥。本項(xiàng)目擬采用P·O 42.5等級的復(fù)合硅酸鹽水泥。水泥進(jìn)場必須分廠家,按批、按品種分類存放,并且必須有出廠合格證明及試驗(yàn)資料,絕對禁止使用超期和受潮結(jié)塊的水泥。為有效提高施工效率,在合理范圍內(nèi)縮短施工工期,降低水泥使用周期和現(xiàn)場儲存時間,保證水泥質(zhì)量,同時緩解水泥運(yùn)輸過程中給環(huán)境保護(hù)帶來的壓力,現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土工程宜采用散裝水泥。
②鋼筋網(wǎng)。采用線徑3.2 mm、網(wǎng)格1 010 cm的鋼筋網(wǎng),其抗拉強(qiáng)度不小于200 kN/m,延伸率不大于2%。鋼筋網(wǎng)不應(yīng)有明顯銹跡。鋼筋網(wǎng)由總包單位供應(yīng),附出廠檢測報告。
③防滲土工膜。土工膜為M2/PE型號,厚度為2 mm,伸長率大于50%,縱、橫向拉伸強(qiáng)度不小于18 kN/m,縱、橫向直角撕裂強(qiáng)度不小于100 N/mm,CBR頂破強(qiáng)度不小于600 N,垂直滲透系數(shù)不超過510-11cm/s。
④模板。由于泡沫輕質(zhì)土在澆筑時具有較好的流動性,在澆筑前,應(yīng)按照設(shè)計要求,使用模具支護(hù)對填筑體最外側(cè)進(jìn)行圍檔。
(1)支模。根據(jù)設(shè)計的收坡寬度,使用扣件式腳手架和竹膠板作為模板支撐體系。當(dāng)填筑體縱、橫向超過15 m,必須使用模板分割,模板外部增加斜撐,計劃單層支模高度為1.5 m,填筑分塊10~15 m為易。
(2)泡沫輕質(zhì)土制備。泡沫輕質(zhì)土的制備可通過在泡沫輕質(zhì)土輸送機(jī)上設(shè)置好各項(xiàng)配合比參數(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字自動化控制,重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容。
①確定配合比。②水泥漿制備。③泡沫制備。④漿泡混合。
(3)泵送澆筑。①泡沫輕質(zhì)土按照每層厚度30~80 cm分層澆筑,每工作面間隔8~14 h澆筑1層。②填筑施工過程中要避免過度振動,避免消泡和材料離析現(xiàn)象發(fā)生。
(4)土工膜防滲處理。由于泡沫輕質(zhì)土是一種具有閉孔孔結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)多孔材料,在季凍區(qū)地下水發(fā)育地區(qū)易產(chǎn)生凍融破壞[2],在施工中應(yīng)將回填體用防滲土工膜進(jìn)行包裹,以避免由于融水或地下水導(dǎo)致泡沫輕質(zhì)土產(chǎn)生剝蝕、開裂等凍融破壞病害。
(1)泡沫輕質(zhì)土容重和28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度符合設(shè)計要求。
(2)符合《泡沫輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 177—2012產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),滿足相關(guān)規(guī)范及設(shè)計圖紙的要求。
泡沫輕質(zhì)土硬化后,應(yīng)分別對頂面高程、平面位置、平面尺寸進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果不合格,不可進(jìn)行下一道工序施工。泡沫輕質(zhì)土硬化后檢測項(xiàng)目見表1。
表1 泡沫輕質(zhì)土硬化后檢測項(xiàng)目
泡沫輕質(zhì)土具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、低滲透性等特點(diǎn),可減小地基沉降,有效避免橋頭跳車等病害,適宜作為回填材料在道路、橋涵等工程中使用。泡沫輕質(zhì)土回填工程施工工序較復(fù)雜,在施工前應(yīng)組織相關(guān)人員學(xué)習(xí),特別是對技術(shù)管理人員和工長進(jìn)行施工方案、技術(shù)交底;在施工過程中注重各專業(yè)工種間的協(xié)同合作,確保泡沫輕質(zhì)土能夠連續(xù)澆筑,從而加快施工工期,保障施工質(zhì)量。