高速公路改扩建气泡混合轻质土施工质量控制

高速公路改扩建气泡混合轻质土施工质量控制

刘志凌

珠海香海大桥有限公司 珠海市 519000

摘要：高速公路改扩建气泡混合轻质土应用较为普遍，它可以快速处理路基沉降问题的影响，提高作业面区域的稳定性，规避路床抗压强度不足的问题，有效减少工后沉降。为了提高气泡混合轻质土施工管理的有效性，工作人员需要确定施工质量控制计划，通过确定与改扩建工程相关联的技术标准，在满足工程填筑需求的过程中提高施工质量。基于此，文章就香海大桥高速公路改扩建气泡混合轻质土施工质量控制要点进行了分析。

关键词：气泡混合轻质土；公路；改扩建；路基沉降；质量控制

引言：

气泡混合轻质土是一种较为常见的材料，该材料应用中需要将发泡剂与自来水进行混合，待溶液稀释后掺入压缩的空气，得到稳定性较强的气泡群，方便与水泥混合搅拌作业。要注意的是，公路改扩建过程涉及了道路加宽、软基路堤、桥台台背回填等操作，这些项目的操作难度较高，故需要工作人员确定施工标准及施工方案，以期在科学的控制、分析、质量控制过程中提高工程的质量。

1 气泡混合轻质土技术特点的应用优势及应用范围

1.1 基本概述

气泡混合轻质土技术主要使用了泡沫轻质土材料，此类材料的主要制备方式是利用气泡剂在物理处理方式的作用下对材料进行发泡处理，同时将材料与水泥基浆进行混合，并在系统的处理支持下得到高强度的多孔材料。为了进一步提高材料的质量，工作人员需要确定发泡剂的选择要点，通过关注到材料质量对轻质土性能的形象，在科学的处理支持下提高材料的稳定性。

1.2 应用优势

气泡混合轻质土在实际工程中较为常见，故工作人员需要充分意识到该技术的应用优势，具体如下：第一，轻质性优势，气泡混合质材料中气泡较多，大部分气泡分布相对均匀，可以在密闭、微小、独立的空间中进行作业，确保材料的容重在5～10N*m-3的范围内[1]。第二，可控强度优势，气泡混合轻质土的强度一般在0.3～5MPa的区间内，故工作人员做好气泡轻质土的分类管理工作，通过确定、调整气泡轻质土的分配比参数，保证材料具有较好的力学性能，也能提高现场作业的合理性。第三，流动性优势，材料具有较好的流动性，施工中可以适应于小空间的长距离浇筑作业。在此过程中可以进行垂直浇筑作业，实践中不会对周围的建筑物造成较大的影响，故材料可以适应于各类环境当中，且气泡体积可以超过70%，此时材料的导热性较强。

1.3 应用范围

高速公路改扩建公路气泡混合轻质土技术在实际作业过程的应用效果较好，故可以应用于以下几方面的作业过程当中。第一，道路加宽作业中，由于气泡混合轻质土具有较好的流动性特点和理化性质，可以稳定应用于道路加宽作业中，通过对软土路基公路进行加宽处理，有利于规避路基不稳定问题的不利影响，也能消除道路加宽作业过程对环境的不利影响，控制整体作业的施工难度。第二，滑坡路段工程中，气泡混合轻质土可以控制滑坡处理的难度，在降低施工周期的过程中规避地形地势破坏问题的不利影响，以便控制填土的载荷参数，巩固材料的稳定性[2]。第三，桥涵台背填土工程中，气泡混合轻质土可以及时加固作业面的稳定性，故材料有利于抑制施工过程中突变性沉降问题的安全隐患，减少桥台对建筑物的挤压过强而激发的挤推压力。

2 高速公路改扩建气泡混合轻质土前期质量控制需求

高速公路改扩建气泡混合轻质土材料应用前，施工人员需要第一时间对作业面进行清洁，保证路面的平整度和沿路路基两侧排水沟的位置在合适的区域，并参照以下要点进行实践：第一，施工人员需要保证纵向、横向区域的排水沟的通畅性，在低洼地段进行作业，促使地下水降低的过程中排除地底的淤泥，处理完毕后对作业面进行晾晒处理，待所有项目处理完毕后，需要进行协调控制，方便在完成施工便道的过程中进行现场作业。第二，施工试验区域需要参照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）、《气泡混合轻质土应用技术标准》DBJ 50/T-321-2019等规定进行作业，期间需要保证作业面的光滑性和平整性[3]。

3 高速公路改扩建气泡混合轻质土施工质量控制

3.1 浇筑技术

气泡混合轻质土浇筑作业中，工作人员需要结合施工计划和施工标准进行作业，具体如下：第一，施工人员需要确保管口盖过材料，避免空气进入浇筑区域，也能规避大气孔对路基稳定性的影响。第二，如果浇筑的厚度过大，作业过程中可能会受到气泡混合轻质土容重的影响，此时下方泡沫会逐渐碾碎，故需要工作人员将浇筑的厚度控制在0.9m以内。第三，为规避作业区域初凝问题不合理的直接影响，需要施工人员确定好浇筑的时间，将整体浇筑时间控制在既定的标准内，尤其是要做好单层浇筑作业质量管理工作，避免单层浇筑时间超过水泥初凝时间的问题，也能消除浇筑层上下区域的水泥初凝时间过长的不利影响。第四，工作人员需要优化设计配比控制，通过分析容重时浇筑口的实际状态，再使用信息化技术判断出气泡混合轻质土的流动度参数，消除流动度过大而诱发最大水平直径超过相关标准的问题（一般采用圆筒法进行检测）。第五，施工人员需要参照现有的规定的检测，通过对作业面的承载性、抗压强度进行评估，确保试块的频率满足相关技术需求后进行实践作业，同时记录好作业面的湿容度参数

[4]。浇筑完成后，施工人员也要使用一层塑料薄膜进行覆盖处理，注意将养护时间控制在3d以内，如果养护中遇到阴雨天气，需要立即对尚未凝固的混凝土进行遮挡，及时铲除作业面雨水侵蚀问题的影响。

3.2 施工过程的质量管理

施工过程质量管理极其重要，故需要施工人员参照现有的标准及质量管理措施进行现场管理，并参照以下标准进行控制：

3.2.1 管路布设

第一，管路布设工艺进行中，施工人员需要确保泵送过程在既定的标准中进行，通过提高布管、接管操作的有效性，并做好现场的勘察工作，并采用正确的、合理的简图进行绘图工作，然后将所述数据录入至信息化系统中，完成高压软管、接头和管卡、铁丝等材料清单的对照，管理工作。第二，为提高泵管胶圈链的功能性，施工人员需要积极增加软管的高度，注意泵管前端、弯曲处、上下坡区域基本参数的统计，同时做好相关冲击力的测试工作。通过确定短路的位置，侧重对障碍物进行处理工作，并在管路高处设立放气阀装置。第三，布管可以使用“由上至下”的设计模式，通过在输送管的根系区域4m区域布设管口，可以消除轻质土拌和问题而导致的倒流现象；如果布管过程使用了“倾斜向下”的配管方式，此时工作人员需要将气阀布设在斜管的顶部，然后在特定区域放入空气，维系管内及管外区域平衡性。要注意的是，工作人员需要保证管子长度的高度、宽度符合相关标准，再积极抵抗轻质土自重压力的过程中规避混凝土阻力过大的问题，避免管道真空问题的安全隐患（管道内的压力相对较高）。

3.2.2 配合比调整

为了进一步提高气泡混合轻质土的质量，工作人员需要积极调整土壤的流动性，如果土壤的流动性过低，此时作业面的摩擦力也会逐渐增加，此时需要适当增加气泡混合轻质土的摩擦力，同时控制泵送的压力参数。此外，工作人员还需注意以下几点：第一， 若气泡混合轻质土的流动度较大，故需要施工人员确定泌水量，方便作业面生成适量气泡，也能规避消泡问题的直接影响[5]。第二，工作人员需要统计轻质土的功能性，通过确定管道的长短参数，保证其流动度在5%～15%之间，确保轻质流动土的配合比符合相关强度标准。要注意的是，工作人员需要确保搅拌出的流动度在170mm之间，以确保输送管出口的流动度在170mm左右。水灰比控制中，工作人员需要保证轻质土的使用要求符合相关标准，同时要确保水灰比的流动阻力在既定的范畴之内，可以促使拌合物的阻力在相关范畴之内。统计显示，如果水灰比参数低于0.45时，材料的阻力会明显增加；如果水灰比参数超过0.8时，此时作业面的阻力会逐渐降低，材料的和易性也会随着离析参数的变化发生一定变化，如果轻质土的可泵性过差，也会增加材料消泡问题的安全隐患。

3.2.3 泵送施工

泵送施工管理中，施工人员需要尽可能保证泵送过程的科学性，规避材料浪费问题的不利影响，也能提高泵送的有效性。具体来讲，需要结合以下要点：第一，泵组设立过程中，施工人员需要在保证施工条件、施工需求的过程中设立合理的管理方案，通过将轻质土泵的位置固定在特定的位置，保证浇注体的中央、四周区域管道的布置的合理性，也能提高泵送的规范性，节约泵送过程的有效性。要注意的是，施工人员需要确保轻质土泵的电功率在合理的范畴，并注意用泵时的电量参数，再根据已有的标准进行检查分析，以便在合理的分离中提高电源、控制作业的有效性，也能保证开机泵送管理的有效性[6]。第二，泵送轻质土壤过程中，工作人员需要及时向高压软管中添加适量的水分，不仅可以保护高压软管，也能达到润滑管道的目的。要注意的是，工作人员需要采用分段处理的模式将水分排出，有利于消除轻质土和清水压差过大而诱发的爆管问题。完成润滑处理后，工作人员可参照已有标准进行泵送管理。第三，泵送管理过程中，施工人员需要保证综合泵送速度在合理范畴之内，在变频调速管理下规避压差过大而导致的爆管问题，期间也要注意管道入口、出口的压力在合理的范畴，同时保证各个管路的工作状态维系在稳定的状态。在此过程中，施工人员需要保证综合泵送效率，通过使用高质量的轻质土，再将管口转移至浇筑区域。第四，泵送处理过程中，施工人员需要提高搅拌缸的质量，通过规避轻质土喷溅问题的影响，积极对管路进行巡检管理，再将管路固定在初始位置的100m范围内。在此过程中，施工人员需要连续进行实践作业，一旦轻质土无法第一时间完成供应，可能会影响泵送的有效性，故此时需要工作人员控制泵送过程的速度。如果搅拌的叶片无法使用，此时需要工作人员进行反向作业，待反转一定时间后，可再进行后期的泵送管理。第五，如果泵送的间隔时间过长，此时需要每间隔5分钟后进行泵送处理，如果停泵时间超过1h，现场作业时土壤的流动速度也相对较小，此时可能会随着初凝问题而诱发短管的问题，故需要工作人员立即处理管道中的轻质土。在此过程中，施工人员需要参照“由近至远”的操作原则，在完成近处浇筑作业后进行管道拆除工作，工作对搅拌缸中土壤的量进行评估，做好轻质土使用量的测试工作。第六，泵送完毕后，施工人员需要立即对泵组进行管理工作，待高压软管内部无任何杂质后可停止清洗作业。要注意的是，管道清理过程中需要从管道中央进行断开处理，采用两次清洗的模式进行现场管理，当所有清理工作完成后，需要确保所有搅拌装置的电源处于“停止”状态，提高质量控制的有效性。

3.4 故障预防处理工作

为了降低现场处理过程中的潜在问题，需要工作人员确定故障预防工作，在评估高速公路改扩建施工要求的过程中对现场管理问题进行优化，提高质量管理工作的有效性。具体来讲，需要注意以下几点：第一，施工人员需要评估压力表的度数，如果度数超标，需要立即停止作业，并使用自动化、信息化技术对管路的接口进行巡检，如果管口存在一定松动问题时，施工人员需要立即对作业面进行紧固处理。如果管道不稳定，需要立即拆开管道，观察管道内的压力在合理的范畴之内，提高泵送管理的有效性。第二，施工人员需要对可能存在的故障问题进行标识，并对所存在的问题进行记录。其一，堵管处理中，施工人员需要评估出在管弯、上坡、管道末端等区域的功能性，然后使用木锤敲击管道，然后参照现有标准进行分析，如果出现堵管问题时，施工人员需要立即对堵管隐患进行发现，同时进行接头拧紧操作，然后对存在隐患的管道进行重新泵送工作。其二，脱管处理过程中，工作人员需要立即对管弯、管道末端、上坡接头的功能进行测试，一旦材料出现脱管问题时，施工人员需要及时停止泵送，待紧固接头后进行系统的分析工作。其三，在长距离泵送管理中，施工人员需要保证轻质土的配合比符合技术标准，然后根据《气泡混合轻质土应用技术标准》DBJ 50/T-321-2019中的技术规范确定施工规范和施工需求，然后参照已有的标准进行综合管理，提高施工质量控制的有效性。首先，施工人员需要分析出软管、接头、管卡的采购需求，通过分析出管道的磨损问题，及时对旧管问题进行优化。其次，施工人员需要对管路进行布设管理，通过在自动化系统中预测出管道使用中的问题，提高管路布设的有效性。在此过程中，施工人员需要注意管道压力参数的变化，一旦任何处理方案存在一定隐患，需要施工人员及时调整水泥水灰比参数，并对轻质土的流动度进行测试，提高现场管理的有效性[7]。最后，如果填筑体的长度超过10m，施工人员需要每间隔10m处理变形缝，然后对变形缝的位置进行测试，采用10mm的模板及时处理变形缝隐患，同时在管道的顶部、底面下的边缘区域布设一层5cm×5cm的钢丝网片，并确保钢丝的直径在3mm，长度控制在10cm左右。在此过程中，施工人员需要对路面底面进行处理工作，通过将其湿容度控制在标准范畴之内，参照气泡泡混合轻质土的使用要求确定材料的抗压强度，将周期内的抗压强度标准为：路床（≥0.6MPa）、路基（≥0.8MPa），然后降路基底面80cm的湿容度巩固在5.5kN×m-3左右，有利于全面提高混合轻质土的抗压强度（≥0.6MPa），且确保液体的流动度在170mm左右，如果施工区域靠近地下水管道或河道时，施工人员需要立即采用防水材料进行加固，提高整体作业操作的有效性。

4 结束语

综上所述，为了全面提高高速公路改扩建中气泡混合轻质土应用的有效性，施工人员需要采用标准化的管理方案进行现场管理，通过在发现所存在问题的过程中落实科学的质量控制标准，及时修复现场作业中所存在的问题，提高气泡混合轻质土作业的有效性，提高路基的强度及稳定性，有效减少工后沉降，也能进一步提高施工效益。

参考文献

[1]江永华.现浇气泡混合轻质土在路基施工中的应用[J].福建交通科技,2021(12):23-26.

[2]林邦瑞.现浇式气泡混合轻质土在改扩建工程的应用——以泉南高速公路为例[J].福建建材,2021(04):64-65+100.

[3]何宽. 气泡混合轻质土在季节性冻土路基中的应用研究[D].重庆交通大学,2021.

[4]李鹏东. 气泡混合轻质土的三维建模与无侧限抗压强度特性研究[D].东南大学,2021.

[5]王新宇.高速公路改扩建工程中的气泡混合轻质土施工质量控制研究[J].广东建材,2020,36(04):38-40.

[6]龙天艳,王瑞燕,李本鑫,石从黎.《气泡混合轻质土应用技术标准》DBJ 50/T-321-2019解读[J].重庆建筑,2020,19(01):34-36.

[7]丁宁.浅谈路基扩建工程中泡沫轻质土施工质量控制[J].民营科技,2018(12):170.