第一篇：公路路基工程中气泡混合轻质土施工技术
在公路工程中，路基采用气泡混合轻质土施工已经成为一种常见的施工工艺。如果施工工艺要同时将稳定性和高效性兼顾，就需要充分考虑施工中会遇到的问题，并针对实际情况选择适合于当前道路的施工方法。论文以已往经验和相关论述为依据，对公路路基工程中有关气泡混合轻质土的相关施工技术进行简单介绍，并对实际工作中会遇到的问题及处理措施进行了探讨。
【关键词】气泡混合轻质土；流动性；耐久性;施工技术
1引言
气泡混合轻质土是在正常的施工土质中根据科学的比例添加特殊的水体气泡和其他相关的固化剂，经过一定时间的均匀搅拌所形成的一种比普通施工材料轻的新型施工材料。由于气泡混合轻质土重量轻，能够通过直立填筑的施工方式进行施工操作，因此气泡混合轻质土材料经常会出现在各种工艺复杂的施工工程中用以降低路基荷载，从而有效减少路面常出现的裂缝现象。
2气泡混合轻质土的制作流程
2.1浆液制作
按一定的配合比将水泥与水搅拌成浆液，加入粉煤灰继续搅拌，至成为均匀的浆液。
2.2气泡制作
将发泡液按稀释倍率进行稀释，稀释倍率控制在1∶40以上，使用发泡机进行发泡。
2.3轻质土制作
将制备好的气泡掺入浆液，保证一边掺入一边搅拌，使整体形成粉煤灰-气泡混合轻质土的均质溶液，再通过泵送装置将溶液泵送至指定区域浇筑。
3气泡混合轻质土的主要特性
3.1结构
由于气泡混合轻质土中的内部结构中含有大量的闭合胶质气泡，其容重比一般的土体要小得多，而且通过调整土体中的气泡和固化剂的含量，可以按照需要对气泡混合轻质土的容重在5~13kN/m3内进行必要的调整。
3.2气泡混合轻质土自身的强度具有可调性
由于气泡混合轻质土自身强度可以被自由改变，因此施工人员可以根据施工过程中所遇到的实际情况对气泡混合轻质土进行自由调节，但是在调节过程中需注意施工人员必须要事先进行细致严谨的计算，然后再通过严格的控制用科学的比例对气泡混合轻质土进行配置，从而达到控制其强度的目标，通常情况下道路施工所适用的强度一般控制在0.3~5MPa范围内[1]。
3.3气泡混合轻质土具有很好的流动性
基于气泡混合轻质土流动性高的物理特性，在参与施工过程中施工人员需要通过泵送的形式来完成气泡混合轻质土的传递和运输工作。根据已有数据显示，通过泵送的方式运输气泡混合轻质土较长的运输距离可达500m，而运输气泡混合轻质土的高度正常也能达到40m左右。在目前的道路基坑施工过程中，其他常用的填筑土类型因为在流动性上无法达到气泡混合轻质土自有的物理属性，因此很难具备如此距离的泵送运输。
3.4气泡混合轻质土具有自立性
工程上的自立性是指轻质土在经过固化过程后所表现出来的一种能够直立状态的特性。在施工过程中施工人员将水泥作为一种常用的固化剂，通常情况下经过浇筑5h后会产生固化过程，经过固化后的土质与建筑结构本身之间没有任何的作用力关系。
3.5气泡混合轻质土拥有流动性和直立性
由于气泡混合轻质土在施工过程中不需要采用振捣或其他的辅助措施，并且还能够在相对狭小的施工空间中进行有效施工。另外，对施工过程的速度和投送距离并没有太多的限制，因此，气泡混合轻质土越来越广泛的应用在道路施工中。
3.6气泡混合轻质土具有不错的耐久性
耐久度的产生是由于添加的固化剂采用的主要材料是水泥。由于混凝土材料本身具有一定的耐久性，再加上固化剂的作用而强化了其耐久性，因此，在施工过程中会因为耐久性的作用产生一定的耐腐蚀性[2]。
3.7出众的隔热、隔音、抗冻能力
由于气泡符合轻质土结构中含有大量的气泡结构，因此，其具有绝佳的隔热和隔音性，同样由于大量气泡结构的存在，不但使气泡混合轻质土拥有的隔热性，相对应的抗冻能力也比较突出。
4施工组织
4.1运输和中转
轻质土的生产和泵送过程采用两级中转施工办法，将水泥浆在搅拌站拌好后由水泥搅拌车运送至前端混合搅拌处，通过与气泡混合生成气泡混合轻质土后，再通过高压泵管直接泵送至施工区域。
4.2轻质土发泡器设备具体要求
根据施工工艺，轻质土施工主要施工设备为水泥浆拌和站、搅拌车及发泡混合输送站等。其具体要求如下：1）电控系统。具有发泡剂、发泡液、压缩空气、泡沫、水泥浆、泡沫轻质土流量实时数显功能，且应集中显示于触摸屏或平板电脑上。允许误差：泡沫密度±5%，水泥浆湿密度±2%，泡沫轻质土湿密度±3%。2）泡沫制备、水泥浆输送、泡沫轻质土制备与输送的产能应满足：单套发泡装置产能≥60m3/h，单台水泥浆输送泵产能≥30m3/h，单台轻质土输送设备产能≥90m3/h。3）发泡装置应具有发泡剂自动稀释功能，水泥浆输送泵必须为定流量泵。4）严禁采用泡沫混凝土或发泡水泥设备替代泡沫轻质土专用设备进行施工。水泥浆的制作应采用专业拌合站，严禁使用小型搅拌机。
4.3原材料配备
现场施工所需粉煤灰、发泡剂、玻璃纤维等材料由项目部机材部报送公司批准后购买。水泥等普通材料现场配置。
5气泡混合轻质土的适用场合
5.1道路加宽工程
1）气泡混合轻质土可以进行较为顺利的垂直性填土工作，采用气泡混合轻质土这一材料可以直接减少征途拆迁的费用成本。2）采用气泡混合轻质土进行软土地地基的道路加宽工作，不仅可以凭借其质量较轻的特点降低填充路基面的沉降程度，还能降低填土自身的重量。3）由于气泡混合轻质土具有良好的流动性，在实际使用过程中施工人员可以免去振捣、碾压等工程，有效的减少了施工的时间和花费。由于不用进行振捣、碾压等工程，因此能够减少污染，从而对施工场地周围的环境起到友好型施工的作用，降低了周围环境的污染。4）由于气泡混合轻质土具有良好的流动性、自立性，所以，采用此材料进行施工时能有效减小施工周期，明显降低施工难度，为施工企业节省开支，从而获得更多的经济效益。
5.2抗滑稳定性工程
由于气泡混合轻质土自身的质量较轻，因此造成气泡混合轻质土有两个延伸的优点：1）可以降低填土荷重，通过减少荷重来减少土块之间的滑动力矩，从而提高整体的抗滑稳定性；2）由于材料本身具有很好的抗滑稳定性，所以，在施工设计阶段设计师们可以简化关于抗滑工作方面的处理方案，以此大大缩短施工工期。
5.3高速公路施工
施工过程中会涉及到桥涵台背填土工程，而桥涵台背填土工程的目的就是尽可能的减少可能出现类似桥头跳车的情况。桥头跳车是由于在公路桥头和桥头引道的衔接处伸缩缝破坏或差异沉降而导致的路面纵坡出现台阶情况，这样的情况会引起车辆在通过时产生车身跳跃的现象。导致出现桥头跳车的原因主要是由于行车路面于台背回填处出现了不同程度的沉降断裂现象；其沉降值一般为10~30cm，这种高度上的差异使车辆在通过时产生了跳跃和冲击现象。由于车身的不规则运动会对桥涵和路面带来附加的冲击荷载，为了减少由于路基沉降导致的桥头跳车现象，工程施工中一般会对台背填筑前的地基进行加固处理，使桥台与路基的结合处沉降曲线可以均匀变化[3]。为了达到要求应该在桥台与路基结合处填充连续并且均匀沉降的过度段，目前的经验表明，气泡混合轻质土所拥有的轻质性正好可以满足上述特点的要求，将气泡混合轻质土用于台背填筑工程主要有以下的优点：1）能够大幅度的降低填土承受的荷载，同时减少软基需要附加的应力，通过以上两点达到抑制软基的沉降和侧移的目的，从而提高整个路堤的稳定性。2）可以大大缓解因为桥台与路基间接触材料不同而造成的刚性突变。3）可以彻底解决填料自身在施工后出现沉降的问题。4）由于气泡混合轻质土具有自立性，所以对于桥台结构物来说基本不会出现推挤作用，增加了施工的安全性。
6结语
综上所述，在现有的公路路基工程中，通过采用气泡复合轻质土这一新型材料，不仅可以有效减少施工过程中出现的裂缝现象，而且还能保证有效地降低道路的沉降量。由于其一些特殊的优势会造成施工过程的一些简化，从而减少施工时间，在施工过程中利用这些特殊的材料特性而得到额外经济效益，所以在公路路基工程受到广泛的应用和推广。
【参考资料】
【1】张子达.气泡混合轻质填土技术在道路加宽工程中的应用[J].广东公路交通,2010(7)：5-7.
【2】戴智敏.气泡混合轻质土的应用技术研究[D].长沙：中南大学，2008.
【3】常浩.气泡混合轻质土在路基加宽中的应用[J].公路与汽运，2010(4)：133-136.
