唐輝

1、引言
近幾年，隨著我國公路建設跨越式發展，針對公路軟土路基的處理方法也較多，而各個地區又根據本地區的地質環境采取了不同的方法。江南沿海地區水網發達，土層多為淤泥、淤泥質粘土等，具有含水量高、壓縮性大、滲透系數小、強度低和厚度不均等特點。傳統的各種軟基處理法只是單純地從提高地基的承載力的角度上下工夫，而忽視了減輕填土荷載的研究，特別是結構物和路基銜接地段，由于不均勻沉降，易產生錯臺，造成橋頭跳車的現象發生。而在橋梁臺背后采用氣泡混合輕質土填筑，由于其材質輕，強度高，填筑可以減輕路基自重，有效降低地基附加應力，大大減少整體沉降與差異沉降，并且可以利用其固化后自立性，有效減小土壓力，改善橋臺受力狀態。
在浙江省，氣泡混合輕質土用于公路項目路基的處理工作目前較為普遍，而將氣泡混合輕質土用于市政道路路基處理項目較少。怎樣將公路軟土路基的氣泡混合輕質土處理工藝引入到市政道路的軟土路基上來是一個難點，因為，在所有的臺州市市政道路的路基處理中沒有使用過這一新工藝和新材料的先例。下面結合筆者具體參與的一個案例進行有關氣泡混合輕質土施工方面的說明。
2、氣泡混合輕質土的具體應用
2.1、工程概況
為了借鑒公路項目中氣泡混合輕質土處理軟基的措施，經業主及有關單位共同協商，決定在浙江省臺州市經濟開發區濱海工業區啟動區塊東二路項目工程的七-4橋東橋頭路基段作為氣泡混合輕質土試驗段，換填長度20m，換填寬度56.75m，換填厚度約3m，兩個橋頭換填工程量約6800m3。
浙江臺州市為沿海地區，試驗段橋頭路基為水田，屬于靠海灘涂，軟基深厚，橋下有現狀河流流過，水質較好，可解決施工用水的問題。
2.2、氣泡輕質土施工
㈠ 施工準備
在澆筑氣泡混合輕質土之前應首先做好防、排水等準備工作。
氣泡混合輕質土因為內部有氣泡，吸水時其濕潤度密度便會增加，從而有損其輕質性，引起強度下降。為此，重視輕質性與強度，阻斷從外吸水，不讓已填筑的輕質土兩側等表面滯水，必須依靠適當的出水孔向外排水。一般在氣泡混合輕質土的上下底面鋪設土工布，可以有效地起到防水作用。
為了讓氣泡混合輕質土與地面很好地結合，還必須對地基、邊坡進行整平、夯實加固。并要求填土應具有穩定的邊坡(根據設計要求)以減少既有填土對其產生土壓力。
㈡ 安裝面板
根據設計輕質土兩側擋板采用櫻花紅大理石，擋板需邊安裝邊固定，砌筑時錯縫安裝，保證橫縫和豎縫順直，外表面平整。為保證砌縫平順美觀，應特別注意底部第一層擋板的安裝。
預制面板時要嚴格控制尺寸，以免給安裝帶來困難。對于邊部和頂部存在一些異型板，施工時需注意根據實際情況作出尺寸調整。面板之間的接縫、面板與地基之間要填充密實，避免漏漿；立柱和面板要牢靠，避免垮塌。面板之間設置的沉降縫處應用瀝青木板填塞滿，沉降縫表面作勾凹縫美化處理。
㈢ 氣泡混合輕質土拌和和澆筑
⑴ 施工工藝流程
氣泡混合輕質土施工工藝框圖
⑵ 氣泡混合輕質土拌和
配合比要通過試驗進行選擇，試驗工作要提前進行，以保證施工時能提供設計所需要的配合比。必要時要做出28d強度與7d強度的關系，以便施工質量管理中用7d的抗壓強度來判斷28d的抗壓強度。
氣泡混合輕質土拌和即在水泥、水充分混合成漿狀之后，通過發泡裝置產生的氣泡加入其中而成。保證漿泡混合均勻，并盡量做到迅速混合，杜絕使用超過發泡時間的氣泡群。
⑶ 氣泡混合輕質土輸送
攪拌完成后的氣泡混合輕質土一般采用泵送。在確保材料不離析、氣泡穩定的前提下，一級泵送的最大距離為500m。如果輸送距離超過上述范圍，應設置中繼泵送裝置或把氣泡的混合移到泵送管的出口附近。
⑷ 氣泡混合輕質土澆注
氣泡混合輕質土中氣泡既有獨立細微的特點，也具有分散性。因此施工過程中要避免過度振動。澆筑過程應從軟管的前端直接澆筑，且出料口要埋入氣泡混合輕質土中或盡量靠近氣泡混合輕質土的表面。
考慮到氣泡的消解及材料分離的限度，其澆筑方法如下圖所示。

氣泡混合輕質土的澆注方法
由于氣泡遇雨會消解，因此要避免在大雨天施工。填筑氣泡混合輕質土時，由于其自身重量的影響，會壓縮氣泡和消泡。因此，填筑后的氣泡混合輕質土有時會出現緊縮而導致濕容重增加的情況，澆注厚度一般控制在 0.3～1.0m。
整個填筑體水平分層進行澆筑，每層澆筑的間隔時間至少24小時。
⑸ 養生保護
填筑氣泡混合輕質土時，要對填筑的每一層采取特別的保護措施。為防止填筑好以后由于急速干燥而產生的裂縫，必須加蓋薄板或粘布加以保護。此外，固化前的氣泡混合輕質土如果受雨會導致消泡效果不佳，因此有必要采取粘布等加以防護，避免雨淋。
⑹ 脫模
充當保護壁的模子沒必要拆卸。
3、效果分析
為了檢驗采用氣泡混合輕質土的效果，對七四橋橋臺和臺后路基進行了監測。
最后經過觀測，橋臺和臺后路基比較穩定，同時與其它幾座橋的橋臺背采用砂礫回填的進行了比較，臺后路基的沉降比常規的砂礫回填路基沉降小，橋臺和臺后路基都比較穩定。輕質土對橋臺的土壓力基本保持一個大致不變的狀態，土壓力并不是隨橋臺墻面深度而有較明顯的增加。隨著時間的延長，土壓力逐漸減少，且大部分都減少到零狀態。這說明輕質土固化后能夠自立，不再對橋臺產生側壓力。
這表明臺州市經濟開發區濱海工業區啟動區塊東二路項目工程的七-4橋東橋頭路基氣泡混合輕質土試驗段的施工是成功的，為在全臺州市市政道路路基軟基處理的推廣提供了很好的參考依據。
4、結論與展望
⑴ 實踐證明，氣泡混合輕質土在橋臺背填筑中，可大幅度地降低填土荷載，減少軟基的附加應力，抑制軟基的沉降和側移，提高路堤的穩定性，緩解橋臺與路基結合部的材料的剛性突變，消除填料自身的工后沉降，施工工期短。
⑵ 氣泡混合輕質土具有良好的流動性，輸送距離遠，不干擾交通，無需振搗、壓實等施工特點，適合于施工場地狹小的地段施工。
⑶ 氣泡混合輕質土除了用于臺背填筑，還可以用于軟基上路堤填筑，擴幅加寬填土，擋土墻背的填土等。總之，氣泡混合輕質土有著十分廣闊的運用前景。

參考文獻：  
陳忠平，氣泡混合輕質填土新技術，人民交通出版社，2004-10。
廣州大學，現澆泡沫輕質土技術規程（CECS 249-2008），中國計劃出版社，2008-12。
廣東冠生土木工程技術有限公司，氣泡混合輕質土填筑工程技術規程（廣東省地方標準，GD DBJ15－58－2008），廣東省建設廳，2008-3。