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轻质泡沫砼在软基地区高速公路拓宽工程的应用
发布日期:2017-11-24 22:53:27 点击数:125新闻来源:

 0前言

    随着我国高速公路网的进一步完善,高速公
路路线设计选择的空间越来越有限,但部分地区由于日益膨胀的交通状况,需要对现有高速公路进行拓宽改造。而在我国东南沿海一带,水网发达,软土地基普遍,为减少高速公路修建后软土路堤的工后沉降,需要对软土地基进行必要的处理。轻质泡沫砼是采用水泥、水、气泡群(必要时可掺入粉煤灰、细砂、砂性土、外加剂)等材料,按一定比例混合搅拌、凝固成型的一种轻质水泥类环保
型新型材料,具有轻质性、
高流动性、低渗透性、固化后的自立性、低弹减震性、强度可调节性、隔热性、耐久性等物理力学特性,施工便捷,已成功地应用于公路、市政道路加宽、桥台台背回填、软基路段填筑、隧道空洞回填及房建保温隔热等工程项目。本文结合浙江省交通工程重点项目之一———绍诸高速公路上三段拓宽工程实例,探讨轻质泡沫砼这一新型材料在软土地区高速公路建设中的应用,为类似工程的实施提供借鉴和参考。
1工程概况
    
绍诸高速公路上三段拓宽工程全长3.27km,
工程起讫点桩位:SK1+260~SK4+530,将原有高速公路4车道分别拓宽为6车道、8车道(见图1)。工程轻质泡沫砼达8.9万m3,采用输送泵输送,由于输送泵的输送距离水平距离为400m,在沿线每隔800m设置一处轻质泡沫砼搅拌站,共4处,搅拌站设置在便道的外侧,每一座搅拌站300m2。
轻质泡沫砼采用呈台阶形进行浇筑,由于该工程高速路堤均比较小,台阶数量均在2~3个,
台阶高度根据路堤的高度来确定。当路堤高度
h≥2.0m时,
轻质泡沫砼台阶分为3层:第一个台阶顶面高程为:原地面高程+(h-1.4)/2;第二个台阶顶面高程为:原地面高程+(h-1.4);第三个台阶顶面高程为:路面顶面高程-路面结构层。当路堤高度h<2.0m时,轻质泡沫砼台阶分为2层:第一个台阶顶面高程为:原地面高程+(h-1.4);第二个台阶顶面高程为:路面顶面高程-路面结构
层(见图2)
台阶顶面高程为:路面顶面高程-路面结构
2轻质泡沫砼施工工艺流程及主要施工
方法
    
2.1工艺流程
测量放样→路基开挖(挖出轻质泡沫砼施工断面)
→第一层挡板预制→第一层轻质泡沫砼立模板及验收→轻质泡沫砼配合比设计及制作→浇
筑第一层混凝土、
钢筋网片安装、土石方填筑→第二层挡板预制→第二层混凝土立模板及验收→浇筑第二层混凝土、钢筋网片安装、土石方填
筑→
····→路基边坡土石方填筑及验收。
2.2主要施工方法
    2.2.1路基开挖
将高速公路路基浇筑轻质泡沫砼的台阶位置一次性挖出,下台阶高度一般在1m以内,上台阶高度在2m范围内。从开挖试验段看,高速公路开
挖2m边坡是稳定的。
为施工减少干扰,减少轻质泡沫砼在二次开挖时的破坏,路基轻质泡沫砼台阶全部一次开挖完成。如遇雨天,需要对开挖的上台阶在遇到雨天时进行适当防护(见图3)。
路基轻质泡沫砼台阶全部一次开挖完成
2.2.2挡板预制
挡板安装包括挡板、模板基础、拉筋及固定角钢(见图4)。
挡板安装包括挡板、模板基础、拉筋及固定角钢
    模板基础施工应严格按交通部《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的有关规定执行。预制挡板的模板应具有足够的强度和刚度,一
般采用钢模板。在浇注挡板基础前,应对基底进行交接验收,验收合格后方可进行下道工序的施工。挡板基础的现浇混凝土强度等级应不低于C15,拉筋采用不小于Φ6钢筋,固定角钢的边宽应不小于50mm,拉筋与挡板拉扣、固定角钢之间采用焊接方式连接
2.2.3轻质泡沫砼配合比设计及生产制作
轻质泡沫砼的制作可采用固定式和车载式两种方式,对于道路加宽工程,易采用车载式移动设备,有    利于气泡混合轻质土短、平、快作业和分散
作业。
施工配合比应按照设计要求,填筑体所要求的性能及使用材料特性为依据进行设定,符合规
定后方可进行生产制作和浇筑施工(见图5)
轻质泡沫砼在软基地区高速公路拓宽工程的应用
2.2.4挡板安装及第一层轻质泡沫砼浇筑、钢筋网片安装和土石方填筑
在第一层浇筑轻质泡沫砼外侧支立模板。安装前应清扫挡板基础顶面,    标出挡板外缘线,曲线部分应加密控制点,安装时,用低强度砂浆砌筑调
平,在曲线部位应注意安装平顺。
挡板安装并验收合格后,即开始浇筑第一层轻质泡沫砼。在填筑体内距底面0.5 ̄1m处,设置1层钢丝网(钢丝网规格为Φ3.2 ̄Φ6-@100mm×100mm),相邻两块钢丝网间的重叠宽度应保证有0.1m以上。混凝土浇筑完成后,在浇筑的轻质泡沫砼外侧填筑路基土石方并分层填筑,尽量采用压路机进行静压,对靠近轻质泡沫砼边50cm范围内的填筑土,采用人工打夯机压实,并注意保护填筑的轻质泡沫砼
(见图6)
轻质泡沫砼边50cm范围内的填筑土
2.2.5第二个台阶轻质泡沫砼第一次浇筑和土
石方填筑
在第一台阶轻质泡沫砼施工完成后,并且第一层轻质泡沫砼外侧的土体填筑已经压实完成,开始第二个台阶的第一层混凝土的浇筑。浇筑前先要立好第二层挡板,然后进行浇筑轻质泡沫砼。第二台阶第一次混凝土浇筑完成后,填筑第二个
台阶的土石方,压实并整平路基(见图7)
轻质泡沫砼施工完成后
2.2.6第二个台阶轻质泡沫砼第二次浇筑、钢筋
网片安装和土石方填筑
第二台阶的第一次混凝土浇筑完成后,并且路基填筑完成,开始浇筑第二次混凝土,填筑体内
顶面0.5 ̄1m处,设置1层钢丝网。
再回填顶部路基土石方。在该段落轻质泡沫砼与路基填筑完成后,对路基顶面与边坡进行整修,做好挡水埂、急流槽。挡水埂采用水泥砂浆抹面,急流槽采用水泥砖砌筑(见图8)。
轻质泡沫砼与路基填筑
3
轻质泡沫砼施工质量控制
    
3.1材料控制
(1)水泥及外加剂的各项指标除应符合其产品
标准外,还应满足轻质泡沫砼的抗压强度、
流动度及气泡稳定性等对原材料的要求。
(2)发泡剂应满足如下要求:
a.稀释倍率不小于40,发泡倍率不小于20;
b.产生的气泡应均匀、
细微;
c.产生的气泡泌水率低,稳定性好,且互不连通。
(3)施工用水应符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的规定。
(4)原材料的计量精度应满足表1要求。
(5)当填筑体长度超过15m时,按5 ̄15m间
距设置变形缝,在断面突变处加设变形缝,变形缝材料可采用20 ̄30mm厚聚苯乙烯板或10 ̄20mm厚木板。
(6)轻质泡沫砼性能要求:
路面底面以下0 ̄80cm,湿容重为6.5kN/m3,轻质泡沫砼28d抗压强度大于等于0.8MPa;路面底面以下80cm以下,湿容重为6kN/m3,轻质泡沫砼28d抗压强度大于等于0.6MPa;流动度为180±20mm。流动度检测采用
圆筒法,其空心圆筒尺寸为高80mm、
内径80mm。
(7)在地下水位以下填筑时,可掺入防水剂材料。
(8)应严格根据设计要求,试配轻质泡沫砼,确定其水泥、发泡剂、水、集料及外加剂等的掺量。
3.2施工工艺控制
(1)配管泵送方式轻质泡沫砼浇注施工时,要控制以下各点。
a.浇注管出料口应与浇筑面保持水平,扫平表面时,尽量减少喷射方式浇注。
b.单层浇注厚度,初狭小面积可按大于等于1m控制外,其它按0.3 ̄0.8m控制。
c.单块浇注面积应根据设备能力、浇注厚度确定,确保浇注工作在轻质泡沫砼初凝以前完成,上浇注层浇注应待下浇注层终凝后方可进行。
d.在浇筑完填筑体的顶层时,应及时覆盖塑料薄膜或土工布,养生时间为3d。
e.当遇到大雨或长时间持续的小雨天气时,对未固化的表层应采取遮雨措施,重新浇注上层
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