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泡沫轻质土工程浇筑施工案例
双击自动滚屏 发布者:中科新筑 时间:2019-7-12 21:24:27 阅读:259次 【字体:

     随着高速公路修筑里程的进一步增加,国内高速公路、各种地方道路、市政道路旧路加宽工程也在逐年增加,这些工程均存在与拓宽道路差异性沉降消除问题,差异沉降一般应控制在3cm-5 cm,这对于常规的水泥搅拌桩、旋喷桩等深层处理桩是无能为力的,而采用薄壁管桩、预制混凝土桩又存在造价较高的弊端如果能寻求一种既能大大降低工程造价,又能减轻路基填料重量,强度较高、直立性较好的填筑材料,将对软基处理效果的改善起到重要作用,这也是国内外出现众多道路泡沫轻质土气泡混合轻质土)填料的原因所在。

1 工程概况

昌九快速路改造一期工程黄家湖立交一长坡立交段)道路长度约4.89km,北起黄家湖立交,南至长坡立交。沿线相交道路主要有黄家湖路、世贸路、南斯友好路、恰园路、翠苑路、丽景路、会展路,道路东西两侧分别为新建县及红谷滩核心区。本工程属于道路拓宽改造工程,桥头路基填土高度在6m左右,若采用通常填筑材料,会导致加宽路段与现状路段不均匀沉降,无法保证路基填筑稳定。同时在保证现状道路通行的条件下,采用这种沉降小、强度高、施工便易的轻质填料是非常必要的,因此泡沫轻质土在本工程老路基改建箱涵、桥梁桥头路基处理得以应用.

2 泡沫轻质土(泡沫混凝土)技术在国内外的发展

二十世纪七八十年代,日本将泡沫混凝土技术加以改进,由原料土、水泥、水等材料和气泡按照一定的比例混合,制成轻型现浇填土材料。该材料现浇施工时,其流动性统一按牛顿流体控制,此即泡沫轻质土。日本港湾研究所进一步研发泡沫轻质土,是为了减轻护岸堤坝的侧面土压力,其材料与原填土材料相较,同等强度具有优越的轻质性。正是这种材料所具有的高强、低密特性,在瑞典、法国迅速普及了对该种材料的研究,取得了良好效果,并广泛应用于路基处理工程中。国内近几年由广州大学教授陈忠平博士等人率先引进开发泡沫轻质土技术,在北京奥运场馆周边道路工程、天津海滨大道、广州亚运村周边道路工程、天津津滨高速加宽、中央大道、轻纺城、临港产业园等工程中得到广泛应用。泡沫轻质土施工缩短了工期,减少路基工后沉降,提高路基稳定性。泡沫轻质土作为路基处理层,使设计的路基处理无论从综合回弹模量、CBR试验还是回弹弯沉均有显著改善,综合回弹模量提高80%~120%;弯沉降低70%~80%。同时,泡沫轻质土处理软基替代水泥搅拌桩、旋喷桩、管桩处理,造价分别降低30%101.1%12.4%,具有显著的推广前景。

3泡沫轻质土概述

泡沫轻质土是一种轻质材料,将发泡剂水溶液制备成泡沫,按一定比例与水泥浆或水泥粉煤灰浆,有需要时可添加外加剂,充分的混合搅拌,在进行了一系列物理化学作用之后硬化形成的见图1)。

 

考虑掺加砂及粘土使得泡沫轻质土强度有所下降,质量难以控制,因此在以上定义中未涵盖添加砂和粘土的泡沫轻质土.实际上广义泡沫轻质土是指水泥化材料)、水与原料土按特定比例充分混合形成浆体,让其与足够细小的稳定的气泡群经充分混合搅拌形成流体,并最终凝成型。利用泡沫轻质土的作用是通过减轻地基的附加应力,减小软弱地基的破坏和沉降,从根本上消除路堤与结构物之间、新旧路堤、填方路堤的工后沉降和差异沉降,提高结构物的使用寿命,随着环保意识的提高,减少水泥、石灰、碎石甚至土等材料的用量成为一种趋势,泡沫轻质土掺加50%-70%以上的泡沫替代这些材料,也必将成为环境与岩土工程的新型技术。

4 泡沫轻质土工程应用

4.1工程地质条件

本工程沿线路基地质条件为:地层岩性上部为素填土、粉质粘土,强风化砂砾岩可作为路基持力层;细砂、粗砂、砂砾及,中风化砂砾岩承载力较高,工程特征好,为良好的路基下卧层.表层耕植土、塘泥为不良的软弱层,建议进行换填。在昌九快速路老路基改建箱涵及桥梁两侧路基,对既有路基进行反开槽,以满足箱涵及桥台施工作业面,待结构达到设计强度后,桥头或箱形通道两侧)路基采用泡沫轻质土回填,以避免台后填料不便压实、路基失稳的问题见图2

4.2主要技术指标

1)施工湿密度及强度见表1,表2.

 

5)金属网采用Φ1 mm ~2 mm@5 cm x5 cmp3mm~

4mm@10 cm x10 cm镀锌铁丝网即可。

4.3 施工配合比试配试验

1)原材料进行抽样检查,检验合格之后进行配合比试验。

2)进行消泡试验,仅当标准沉陷距和湿密度增加率满足要求,才能进行抗压强度试验。

3抗压强度试验方法采用10 cm x 10 cmx10cm立方体试块)同普通混凝土强度试验方法,但要求压力机采用小量程砂浆压力机,而且强度结果不做尺寸折减。

4施工配合比强度试验以6块试块为一组,共做2组配合比,分别测定路床和路堤部位7d龄期强度。当7d龄期抗压强度不小于0.5倍设计强度时,该配合比可作为施工配合比采用。

4.4 泡沫轻质土浇筑施工要点

泡沫轻质土施工流程见图3

1)基底开挖之后,应分层碾压夯实,压实度不低于80%之,才可进行泡沫轻质土的浇筑。

2泡沫轻质土单层浇筑厚度按0.5m控制;当施工期气温不低于15,同一区段上下相邻浇筑层,最短浇筑间隔时间可按8h-12 h控制;不满足要求时,浇筑间隔时间应不低于2d.

3浇筑过程中,当需要移动浇筑管时,应沿浇筑管放置的方向前后移动,而不宜左右移动浇筑管。

4扫平表面应使浇筑口保持水平,并使浇筑口离轻质土表面尽可能低。

5)对于路床部位的泡沫轻质土,每层浇筑完毕后应采用塑料薄膜进行覆盖保湿养护;最后一层浇筑完后,养护龄期不大于7.

6)土工织物、防渗土工膜应符合国家相关规范的要求,若进场出具出厂合格证,可不做进场检验。

7泡沫轻质土路基施工完毕后,需进行养护,等强度不小于0.4 MPa之后方可进行路面结构层的铺筑。施工中的泡沫轻质土见图4

  

5结语

泡沫轻质土所具有的优良性能在本工程较为突出,首先泡沫轻质土质量轻,干休积密度为5 kN/m3-15 kN/m3,相当于普通填土的1/5-3/5,可减轻高填土填料的整体荷载,大大减小了路基上的附加荷载;其次,泡沫轻质土强度高,整体性好,泡沫轻质土无侧限抗压强度为0.5 MPa-1.6 MPa,这种填料承受荷载能力较填土大大提高,且较好的整体性使其本身压缩沉降大大减小;最后,泡沫轻质土可现场浇筑施工,施工速度快,施工质量更容易控制,这对本工程工期紧、填土高度高,加宽易引起不均匀沉降的特点尤为适合。


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