公路橋梁臺背回填泡沫輕質(zhì)土施工工藝

1、公路橋梁臺背回填泡沫輕質(zhì)土施工工藝 公路橋梁臺背回填泡沫輕質(zhì)土施工工藝 泡沫輕質(zhì)土作為一種輕質(zhì)材料,是由物理與化學(xué)方法制成的。首先將發(fā)泡劑制備成泡沫,根據(jù)一定的比例和水、摻合料、水泥基膠凝材料以及外加劑等混合攪拌,最終對其進行硬化處理就得到泡沫輕質(zhì)土。實際上,泡沫輕質(zhì)土屬于加氣混凝土的一種,只是在加氣混凝土中比較特殊。泡沫輕質(zhì)土在公路橋梁臺背回填施工中的應(yīng)用,可使橋頭跳車的狀況得到緩解,有利于人們行車舒適度的提升。 一、泡沫輕質(zhì)土的組成分析 泡沫輕質(zhì)土的基本構(gòu)成包括發(fā)泡劑、膠結(jié)材料以及細骨料。其中,發(fā)泡劑為表面活性成分,發(fā)泡劑的水溶液與空氣反應(yīng),可生成大量的泡沫。發(fā)泡劑可使液體表面張力降低,同

2、時在液膜表面以電子層排列的形態(tài)呈現(xiàn),將空氣包圍其中形成氣泡,大量的氣泡聚集在一起就成了泡沫。膠結(jié)材料主要包括主劑和輔劑:主劑主要包括水泥類,具有固結(jié)、強化土體骨架的作用;輔劑主要包括硅粉、石灰石粉以及粉煤灰等輔助材料,主要起催化以及早凝的作用,并且輔劑的添加也可以節(jié)省主劑的使用,降低施工的成本。細骨料一般采用優(yōu)質(zhì)砂,但是成本較高。因此更提倡采用施工廢棄土,包括河沙、碎石粉以及石灰石粉等。在進行細骨料的制作時,需要進行相關(guān)試驗,確保廢棄土材料作為細骨料時的擴散度以及單軸抗壓強度。 二、泡沫輕質(zhì)土的物理特性分析 (一)輕質(zhì)性和密度變化 泡沫輕質(zhì)土中的微小氣泡群數(shù)目較多,其容重相比于一般的土體明顯更

3、小,并且泡沫輕質(zhì)土的容重可通過土體中膠凝材料及氣泡含量的調(diào)整而變化,能夠在5-16范圍內(nèi)變化。泡沫量的增加可使泡沫輕質(zhì)土的容重減小。 (二)流淌性 泡沫輕質(zhì)土具有良好的流淌性,可采用泵壓進行一定距離的輸送,在施工過程中比較便利。施工用水量對泡沫輕質(zhì)土流淌性的影響最大,在施工過程中,可通過水灰比的轉(zhuǎn)變實現(xiàn)泡沫輕質(zhì)土流淌性的調(diào)整。 (三)透水性 通常膠凝材料的水化物會填充平凡水泥固化類輕質(zhì)土的土粒間隙,增加膠凝材料的用量,將降低其透水性。透水性的變化和砂土的粒度特性有關(guān)。具有強透水性的砂土,增大膠凝材料的使用,將導(dǎo)致透水系數(shù)明顯下降。并且,固化輕質(zhì)土養(yǎng)護隨時間的推移,其將生成更多的水化物。泡沫輕質(zhì)

4、土含有泡沫成分,屬于不飽和土的一種,其透水系數(shù)通常為。 (四)吸水性 泡沫輕質(zhì)土與水長時間接觸后,將汲取一定的水分,導(dǎo)致自身密度增大。若泡沫輕質(zhì)土在積水處使用,則需要做好防水措施,防止泡沫輕質(zhì)土出現(xiàn)吸水的狀況。 三、泡沫輕質(zhì)土的力學(xué)特性分析 (一)單軸抗壓強度 泡沫輕質(zhì)土具有較好的粘聚力,使用中需要對其單軸抗壓強度進行檢驗。泡沫輕質(zhì)土的制作,要求其單軸抗壓強度應(yīng)在左右。增加泡沫的混合比,將降低泡沫輕質(zhì)土的單軸抗壓強度,而增加膠凝材料的使用,將導(dǎo)致單軸抗壓強度也隨之增加。此外,泡沫輕質(zhì)土的單軸抗壓強度也與材料制作所用水泥的質(zhì)量有關(guān)。 (二)三軸壓縮特性與破壞準(zhǔn)則 為泡沫輕質(zhì)土開展以粘性土為試件的

5、三軸壓縮試驗,使用平凡的硅酸鹽水泥作為膠凝材料。試驗結(jié)果表明,泡沫輕質(zhì)土正常狀態(tài)下的破壞包絡(luò)線具有幾個內(nèi)部摩擦角的典型不飽和土的特性,結(jié)合試件波動以及小的狀況進行考慮,得出飽和輕質(zhì)土的破壞準(zhǔn)則的界限應(yīng)為抗壓屈服應(yīng)力。 (三)耐久性 泡沫輕質(zhì)土的主要組成成分包括水泥,所以其耐久性和水泥混凝土差別不大。通常依據(jù)循環(huán)荷載、干濕循環(huán)以及凍融循環(huán)等因素對強度的影響進行泡沫輕質(zhì)土耐久性的研究。試驗結(jié)果表明干濕循壞以及凍融循壞對泡沫輕質(zhì)土強度所造成的影響不明顯,在車輛循環(huán)荷載的條件下,泡沫輕質(zhì)土的使用壽命相比于公路更長。 四、公路橋梁臺背回填泡沫輕質(zhì)土施工工藝的分析 (一)工藝原理分析 第一、使地基附加應(yīng)力

6、減輕。軟基沉降變形實際上與效應(yīng)力原理有關(guān)。而泡沫輕質(zhì)土的容重相比于平凡填土更小,泡沫輕質(zhì)土在臺背過渡段回填的應(yīng)用,可使地基附加應(yīng)力相比于采用平凡填土回填的附加應(yīng)力更小,使工后的沉降量有效減小。 第二、使橋臺和路基的過渡更加平緩。相比于其他臺背填料,泡沫輕質(zhì)土在強度、壓縮性以及剛度方面均占有優(yōu)勢,采用泡沫輕質(zhì)土進行臺背的回填,可使橋臺結(jié)構(gòu)和臺背回填土的剛?cè)嵬蛔兊玫接行Ь徑?能夠有效解除橋頭跳車的問題。 第三、過渡段縱向厚度漸變。臺背回填泡沫輕質(zhì)土的施工,采用過渡段縱向填厚漸變的方法,可使臺背回填段的工后沉降更加平緩,同時結(jié)合橋頭搭板的共同發(fā)揮作用,可使橋頭跳車的問題得到有效解決。 (二)施工流程

7、及操作要點分析 第一、劃分施工范圍。在施工預(yù)備階段,首先結(jié)合施工要求以及施工水平劃分建筑層與澆筑區(qū),規(guī)劃好澆筑施工的實施。 第二、開挖路基。結(jié)合設(shè)計圖紙的指示,開挖臺背回填段的路基。 第三、清理基底。將建筑區(qū)基底的雜物清除,使基底滿意無松軟土以及無積水的要求,對基底土層進行碾壓,使其壓實度滿意的標(biāo)準(zhǔn)。 第四、進行臨時模板的安裝。依據(jù)施工方案進行臨時模板的安裝,考慮到泡沫輕質(zhì)土較好的流淌性,需要確保臨時模板安裝嚴(yán)密,避免發(fā)生漏漿等狀況。 第五、生成泡沫。對發(fā)泡劑進行稀釋處理,然后將壓縮空氣加入發(fā)泡機當(dāng)中進行泡沫的制作。在制造泡沫之前,務(wù)必確保發(fā)泡劑根據(jù)一定的比例稀釋。 第六、制備水泥漿。拌和站集

8、中供應(yīng)水泥漿,其應(yīng)采用流量進行水泥漿拌和的計量。泡沫輕質(zhì)土對水泥漿中的水泥強度要求不高,但前提是所用水泥之前必需經(jīng)過消泡試驗,從而確保其濕密度增加率符合標(biāo)準(zhǔn)。水泥漿應(yīng)連續(xù)制備,在進行輕質(zhì)土澆筑時,應(yīng)避免出現(xiàn)局部初凝以及消泡等狀況,對施工的質(zhì)量造成影響。在施工現(xiàn)場應(yīng)進一步攪拌水泥漿,從而使其滿意無沉積、勻稱的條件,并且將過濾網(wǎng)設(shè)置在出料口位置,避免存在較大的顆粒材料對甭管造成堵塞。進行施工時,需檢測各車水泥漿重度,從而使水泥漿的質(zhì)量與穩(wěn)定性得到保障。 第七、生成泡沫輕質(zhì)土。通過混合水泥漿與氣泡加壓生成泡沫輕質(zhì)土,在施工時,在機器啟動的過程中,需科學(xué)調(diào)整其生產(chǎn)參數(shù),從而使輕質(zhì)土的流量以及濕密度均符合規(guī)范。 第八、進行泡沫輕質(zhì)土的澆筑。泡沫輕質(zhì)土的澆筑應(yīng)掌握好單層澆筑厚度,使其在的范圍之內(nèi),同時掌握好澆筑的時間。澆筑過程中,應(yīng)確保分區(qū)模板的穩(wěn)固,留意澆筑區(qū)間的密封處理。單個澆筑層及區(qū)間的澆筑應(yīng)將澆筑時間掌握在水泥漿初凝時間內(nèi),澆筑層的建筑遵循自下而上的原則。澆筑人員的澆筑操作必需根據(jù)規(guī)范進行。 第九、成品保護。做好泡沫輕質(zhì)土表面