学文网摘要：桥头跳车是软土地基高速公路经常发生的路面病害之一，为了降低软土地基施工过程中与竣工后的整体沉降量，施工单位通常都会在软土路基台背部位采用泡沫轻质土来进行回填处理。与传统型的搅拌桩软土处理工艺相比，该施工工艺不仅更具经济性，还可以有效缩短施工工期。基于此，文章就高速公路软土地基施工中泡沫轻质土的应用方法展开研究。经实践论证，泡沫轻质软土路基可以有效规避桥头跳车现象出现，值得推广与应用。
关键词：泡沫轻质土；软土地基；桥头跳车
1工程概况
从化市至清远高速公路的起止桩号为K18+326.938～K32+075，道路沿线总长度为28.31km，其中桥梁隧道的长度为10.22km，路基长度为12.65km。该项目以从化区的五丰村作为起点，连接佛清从高速，途径源潭镇、龙山镇、飞来峡镇，终点为飞来峡镇的社岗村。
2软土地基处理方案
使用泡沫轻质土回填在路基横坡比较陡峭部位，这种回填料施工比较便捷，且质地轻，同时具备环保要求。将泡沫轻质土回填在陡峭路段可以有效降低施工难度，还可以高效率地解决半挖半填路段差异性沉降问题。
3泡沫轻质土的应用方法
泡沫轻质土的原材料主要为水泥、水、粉煤灰、泡沫板、土工材料、金属网、发泡剂。原材料的配合比设计应该通过施工现场试验进行确定。泡沫轻质土可以直接在施工现场制作，浇筑作业可以借助自动化设备完成。
3.1施工工艺要点
正式施工之前，施工人员应结合自身设备的生产能力、施工工期要求对现浇区域进行划分，并制订出合理的施工规划方案。将浇筑区域内的杂物清理干净，并将基底部分的积水排放干净，确保基底表面不存在积水。当浇筑面低于地下水位时，应采取必要的降水措施。
3.2泡沫生成
（1）泡沫是经过发泡剂稀释以后进行压缩处理，再由专业发泡***制成，发泡剂的质量会在很大程度上影响泡沫的稳定性，选择发泡剂时应满足以下要求：①不会对环境造成恶劣影响，应该选择使用活性较强的发泡剂；②假若现场的温度环境超过0℃，那么必须保证发泡剂不会出现离析现象；③发泡剂的稀释系数不得超出100；④泡沫密度应该控制在40～60kg/m3；⑤发泡剂制成的泡沫应该足够细密，检测试验保证泡沫的视密度控制在10%即为合格。（2）拌和用水不会对泡沫的稳定性、强度及耐久性造成影响。（3）发泡剂的稀释、起泡都可以借助智能化设备进行。
3.3搅拌成浆料
（1）水泥浆直接在现场拌制，在条件允许的情况下也可以考虑选择在拌和站集中拌制，拌和时间一般都控制在90s左右。由于水泥砂浆中的含水量明显超出混凝土的含水量，因此拌和站应使用专业计量工具来检测用水的流量。（2）泡沫轻质土对水泥砂浆的强度要求不是很严格，因此水泥砂浆中的水泥应该先进行试验，确保泡沫轻质土的视密度满足设计要求。（3）水泥浆的拌制过程中尽可能保持拌制连续性，应保证轻质土浇筑时，不会出现消泡现象，避免对整体质量造成影响（4）水泥浆拌制的过程中应该保证均匀，避免出现沉积现象，且应该在出料口部位装置过滤网，以免大粒径的材料将泵管堵塞。
3.4轻质土生成
通过气泡加压处理以后与水泥浆进行拌制，起泡加压的时间保持在120s比较合适。在实际施工的过程中，施工人员启动设备时应结合实际施工需求对施工技术参数做出合理的调整，确保轻质土的视密度符合设计要求。气泡与水泥浆之间的混合必须均匀，拌和合成的轻质土在容器中保存的时间不得超过2h，一旦超出这个时间就不得使用。
3.5浇筑成型
（1）在浇筑轻质土之前，应该预支混凝土面板，基础部位应该提前预埋保护面板，此外还应该结合轻质土的厚度来装置保护面板。（2）在浇筑轻质土之前，应该以分块浇筑区域为单元对基底部位进行检查，在基底清理干净，不存在杂物和明显积水的情况下进行后续施工。（3）在制作泡沫轻质土的过程中，发泡设备应优先选择使用发泡剂与压缩空气混合的高性能设备，杜绝施工现场直接搅拌生成泡沫，以免对后续的施工质量造成影响。（4）泡沫轻质土施工过程中的要求应该符合以下几方面要求：①施工现场必须配备发泡剂、压缩空气计量设备，保证发泡剂的视密度满足实际施工的需求，在检测不合格的情况下，应该借助调节设备对泡沫轻质土的视密度进行调整，以达到设计要求；②原材料输送设备的输送流量最低标准为90m3/h，确保施工过程中的效率，且还应该保证单块区域的浇筑时间不会超出水泥浆的初凝时间[1]。结合实际情况而言，单块浇筑区域的时间不得超过水泥浆的初凝时间，水泥浆的初凝时间一般都是保持在3～4h。其他注意事项如下：①单块浇筑区域的长度应该保持在10～20m，整体面积应该控制在400m2以下；②浇筑完成的泡沫轻质土应该按照10～20m间隔设置沉降缝，沉降缝应使用夹板进行处理，夹板的厚度不得超过2cm；③泡沫轻质土应分层浇筑，单层浇筑的厚度保持在0.3～1.0m比较合适；④单块浇筑区域应一次性完成浇筑，泡沫轻质土的浇筑时间必须控制在水泥浆的初凝时间以内。3.6养护当泡沫轻质土浇筑完成以后，应使用土工布作覆盖处理，简单而言，泡沫轻质土的养护工艺与混凝土养护相似[2]。
4处理效果分析
4.1沉降测试结果分析
在已经完成浇筑的泡沫轻质土区域设置多个沉降观测点，对各个沉降观测点进行测量，检测出具体的沉降量。为了有效地调研地基土层受到的荷载作用力，应在不同深度部位设置沉降观测点，从而检测出路基部分的整体沉降量，检测时间设置为6个月比较合适。具体情况如***1所示。结合***1中信息可以发现，路基沉降的速度比较快。泡沫轻质土浇筑完成以后，路基的沉降量保持在1.69～3.47mm，这部分沉降量占泡沫轻质土浇筑厚度的比例为0.025%～0.05%。进一步看，泡沫轻质土沉降量的表现形式属于压密形变，随着时间不断的延长，路基开始逐渐回弹，但是回弹的幅度不是很大[3]。
4.2土压力测试结果分析
为了保证路基部分的泡沫轻质土受到的荷载传递规律分析的精准线，施工人员可以在泡沫轻质土的底部设置土压力盒，土压力盒应按照2m的间隔设置。具体情况如***2所示。施工质量，施工人员在基坑底部铺设了一层混凝土作为防水层，因基底受到的水浮作用力降低，基底承受的土压力减小。结合***2中的信息可以总结出以下意见：（1）在浇筑泡沫轻质土的过程中，基坑底部的压力会随着泡沫轻质土浇筑的厚度增加而不断增大，但是当底部土层受到的压力达到一定的数值以后，增加值不会再继续增大，这一点与泡沫轻质土内部的温度过大存在一定的关联性，这种现象可能会导致土压力盒检测到的温度系数存在一定的偏差。（2）当路基回填的厚度越大时，基坑底部受到的压力也会随之增大；当辅助轨道铺设完成以后，基坑底部的压力则会处于一个稳定的状态，基底受到的土压力最大值应保持在50～90kPa。（3）结合施工过程中的实际情况而言，基坑施工过程中长时间降雨，使得地下水位不断上升，在经过2个月的时间，地下水位才逐渐恢复至原位。
5结束语
泡沫轻质土具备良好的流动性特征，使其适用于作用空间狭窄的软土地基中，可以解决回填作业难度较大的问题，同时可以缩短施工工期。将泡沫轻质土回填到软土地基中能降低回填土所受到的荷载，同时可以减小软土地基受到的应力，降低软土地基的变形量，从而增强路堤的稳定性。
参考文献
[1]周绮雯.软土路基处理工程中泡沫轻质土施工技术要点[J].工程技术研究,2021,6(22):48-49.
[2]李斯,姚建平,杨伟利,等.高速铁路泡沫轻质土路基帮宽施工关键技术[J].铁道建筑,2020(4):136-139.
[3]郝笛笛.邻近营运线高速铁路泡沫轻质土帮宽路基变形特性数值模拟研究[D].合肥:合肥工业大学,2021.
作者：吴俊华 单位：中交四航局第三工程有限公司
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