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摘 要：虽然近年来我国公路桥梁领域实现了较为长足的进步，但桥头跳车、路基沉降等问题仍广泛存在，相关研究的大量涌现也能够证明这类问题的严重性，基于此，本文简单分析了泡沫轻质土的构成与特性，并就公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺进行了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词：公路桥梁；泡沫轻质土；成品保护
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0209-02
前 言
我国公路的建设周期往往相对较短，这就使得高填方路基、高桥台台背填筑很容易出现质量问题，道路结构使用寿命也会因此受到较为负面影响，而为了尽可能解决这类质量问题，正是本文围绕公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺开展具体研究的原因所在。
1 泡沫轻质土的构成与特性
1.1 构 成
泡沫轻质土是“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”，这使得其本质上属于一种特殊品种的加气混凝土，发泡剂、胶结材料、细骨料则属于泡沫轻质土的主要构成，即：①发泡剂。发泡剂多为表面活性物质或表面活性剂，并具备产生大量泡沫类物质（其水溶液在机械作用力引入空气情况下）的能力，而在泡沫轻质土中，发泡剂的应用必须保证泡沫的稳定、均应细小，发泡剂质量控制因此必须得到重点关注。②胶结材料。泡沫轻质土使用的胶结材料可分为主剂和辅剂，其中主剂主要起固结、加强土体骨架作用，普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥均属于其中典型，而辅剂则主要负责催化、早凝，硅粉、石灰石粉、粉煤灰均属于常见辅剂，辅剂的应用可实现主剂用量减少、造价降低。③细骨料。泡沫轻质土一般使用优质砂作为细骨料，但矿渣粉末、石灰石粉、河砂、碎石粉等施工现场废弃土同样可满足泡沫轻质土生产需要，这类施工现场废弃土的选用需重点关注扩散度和单轴抗压强度[1]。
1.2 特 性
为更深入了解泡沫轻质土，以下泡沫轻质土的物理特性、力学特性需得到关注：①物理特性。结合相关研究与试验，可确定泡沫轻质土的容重处于5～16kN/m3区间，其容重可通过调节泡沫量控制，一般来说增加泡沫量可有效减少泡沫轻质土的容重。此外，泡沫轻质土还具备较为优秀的流动性，且一般透水系数为10-6cm/s，但由于泡沫轻质土的吸水性较强，其水浸状态应用必须采用一定防水措施。②力学特性。作为黏聚力较为优秀的材料，泡沫轻质土的单轴抗压强度可在1MPa左右自由制作，且一般情况下水泥标号越高、泡沫轻质土的单轴抗压强度越高，温度和龄期的增加、养生条件的适宜也能够显著增加泡沫轻质土的单轴抗压强度。③耐久性。泡沫轻质土属于水泥类材料，而结合干湿循环、冻融循环、循环荷载等试验，可确定泡沫轻质土的强度基本不会受到干湿循环、冻融循环影响，且泡沫轻质土远高于公路的使用年限（车辆循环荷载下）[2]。
2 公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺
2.1 工程概况
为提升研究的实践价值，本文选择了贵州省六威高速S路段工程作为研究对象，由于该工程涉及的桥梁结构物台背填土高度达8m且没有工后沉降时间，因此施工单位采用了台背回填泡沫轻质土施工工艺，桥头跳车、路基沉降大等病害由此得以避免，泡沫轻质土的应用价值也由此得到了证明。
2.2 施工方案与技术指标
具体的施工流程可概括为：“测量放线→桥梁台背过渡段基底处理→基础处理→支设保护面板→泡沫轻质土浇筑→镀锌铁丝网及防水土工布铺设→台背路面结构层施工”，而为了保证台背回填泡沫轻质土施工工艺的应用质量，施工单位确定了表1所示的泡沫轻质土台背技术指标。
2.3 具体施工
2.3.1 基槽开挖及降水
基于测量放线确定基坑高程和平面位置后，即可有针对性的选择开挖断面，并以此满足设计要求。具体的深基坑作业需关注基坑支护、降排水，基坑支护的稳固性与安全性、降排水的顺畅程度需要得到重点关注。值得注意的是，为避免地下水毛细作用造成泡沫轻质土的强度损失或破坏，施工单位重点开展了基坑施工的防排水工作，基坑浸水等问题实现了较好预防[3]。
2.3.2 浇注场地验收
在泡沫轻质土浇筑前，施工单位开展了基底承载、基底高程、基坑截面尺寸的复核，并保证了基坑内不存在松散部位与积水，并能够满足设备空间要求。其中，基底高程與设计值的偏差被控制在10cm内，浇注区平面尺寸也大于设计尺寸，而为了避免影响过渡段施工质量，路基与台背衔接处坑槽、浮土、杂草的检查与处理也得到了重点关注。
2.3.3 浇注区与浇注层划分
考虑到台背泡沫轻质土的浇筑量较大，且贵州省六威高速S路段工程施工多处于夏季，为避免大体积浇注水化热、夏季高温环境施工影响泡沫轻质土质量，施工单位采用了分区、整体分层浇筑的施工方式。其中，按路基高度开展了浇注区划分，如单层厚度宜在0.3～1.0m范围内按0.5m控制，水泥浆初凝与单层浇筑施工可由此实现高质量配合。
2.3.4 混凝土保护面板预制及安装
贵州省六威高速S路段工程采用了90cm×30cm×4cm设计尺寸的混凝土保护面板，采用C30混凝土、细石混凝土制作，为保证后期安装精度，施工单位严格遵循设计图纸要求开展了面板预埋钢筋的精确安装。而在混凝土保护面板预制环节中，采用平板振捣器进行混凝土振捣，并在密实后立即开展了覆膜养生，成品预制混凝土保护面板的轻拿轻放、整体堆放、运输保护也得到了施工单位的高度关注。
2.3.5 泡沫轻质土制作与浇注
图1为泡沫轻质土生产工艺流程，具体的制作、浇筑如下所示：①泡沫轻质土制作。施工单位采用了发泡剂溶液与压缩空气混合的方式生成泡沫（图2所示），相较于传统的搅拌发泡，发泡倍率的稳定性得到了更好保障，标准泡沫密度的泡沫也因此获得。值得注意的是，泡沫轻质土的拌和制作与泡沫轻质土水泥浆的拌和制作分开进行，且采用了具备自动化计量功能的泡沫轻质土制作设备，施工单位还通过制度保证了泡沫轻质土、水泥浆在出料装置中的停止时间不超过2h。②泡沫轻质土输送。结合作业环境，施工单位灵活采用了配管泵送、直接泵送方式进行泡沫轻质土浇注施工，水平输送、垂直输送的灵活化选择较好保证了施工质量。③泡沫轻质土浇注。采用了沿浇注区长轴方向自一端向另一端浇注的施工方式，单层浇筑厚度为0.5m，埋入泡沫轻质土内的浇注出料口、提供有效遮雨保护措施（未硬化泡沫轻质土）也为浇筑质量的控制提供了有力支持。
2.4 辅助工程施工、成本保护
辅助工程施工主要包括混凝土保护面板的一次安装到位、HDPE防渗土工膜铺设、变形缝设置，成品保护则采用了严禁在尚未固化轻质土中走动、防渗土工布覆盖保湿养护、避免大型机械行走于泡沫轻质土顶部（素土回填、路面结构层施工环节）等措施，工程质量由此得到了更好保障。
3 结 论
综上所述，公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺具备较强的推广价值，在此基础上，本文涉及的基槽开挖及降水、浇注场地验收、混凝土保护面板预制及安装、泡沫轻质土制作与浇注等内容，则提供了可行性较高的桥梁台背回填施工路径，而为了更好保证该环节施工质量，泡沫轻质土的防堵塞、抗冻融、吸水稳定相关研究也需要得到重点关注。
参考文献
[1]阳卫平.泡沫轻质土耐久性能试验研究[J].湖南交通科技，2017，43（02）：99～101.
[2]陈赛墉，金探宇，顾瑾霞.大型跨线路站房结合部过渡段铁路路基泡沫轻质土填筑技术[J].施工技术，2017，46（10）：31～33.
[3]盛 斌.泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的应用[J].公路与汽运，2014（04）：115～118.
收稿日期：2018-7-12
作者简介：张桃榕（1983-），男，工程师，主要从事路基路面桥梁隧道的施工管理工作。
关键词：公路桥梁；泡沫轻质土；成品保护
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0209-02
前 言
我国公路的建设周期往往相对较短，这就使得高填方路基、高桥台台背填筑很容易出现质量问题，道路结构使用寿命也会因此受到较为负面影响，而为了尽可能解决这类质量问题，正是本文围绕公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺开展具体研究的原因所在。
1 泡沫轻质土的构成与特性
1.1 构 成
泡沫轻质土是“用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与必须组分水泥基胶凝材料、水及可选组分集料、掺和料、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料”，这使得其本质上属于一种特殊品种的加气混凝土，发泡剂、胶结材料、细骨料则属于泡沫轻质土的主要构成，即：①发泡剂。发泡剂多为表面活性物质或表面活性剂，并具备产生大量泡沫类物质（其水溶液在机械作用力引入空气情况下）的能力，而在泡沫轻质土中，发泡剂的应用必须保证泡沫的稳定、均应细小，发泡剂质量控制因此必须得到重点关注。②胶结材料。泡沫轻质土使用的胶结材料可分为主剂和辅剂，其中主剂主要起固结、加强土体骨架作用，普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥均属于其中典型，而辅剂则主要负责催化、早凝，硅粉、石灰石粉、粉煤灰均属于常见辅剂，辅剂的应用可实现主剂用量减少、造价降低。③细骨料。泡沫轻质土一般使用优质砂作为细骨料，但矿渣粉末、石灰石粉、河砂、碎石粉等施工现场废弃土同样可满足泡沫轻质土生产需要，这类施工现场废弃土的选用需重点关注扩散度和单轴抗压强度[1]。
1.2 特 性
为更深入了解泡沫轻质土，以下泡沫轻质土的物理特性、力学特性需得到关注：①物理特性。结合相关研究与试验，可确定泡沫轻质土的容重处于5～16kN/m3区间，其容重可通过调节泡沫量控制，一般来说增加泡沫量可有效减少泡沫轻质土的容重。此外，泡沫轻质土还具备较为优秀的流动性，且一般透水系数为10-6cm/s，但由于泡沫轻质土的吸水性较强，其水浸状态应用必须采用一定防水措施。②力学特性。作为黏聚力较为优秀的材料，泡沫轻质土的单轴抗压强度可在1MPa左右自由制作，且一般情况下水泥标号越高、泡沫轻质土的单轴抗压强度越高，温度和龄期的增加、养生条件的适宜也能够显著增加泡沫轻质土的单轴抗压强度。③耐久性。泡沫轻质土属于水泥类材料，而结合干湿循环、冻融循环、循环荷载等试验，可确定泡沫轻质土的强度基本不会受到干湿循环、冻融循环影响，且泡沫轻质土远高于公路的使用年限（车辆循环荷载下）[2]。
2 公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺
2.1 工程概况
为提升研究的实践价值，本文选择了贵州省六威高速S路段工程作为研究对象，由于该工程涉及的桥梁结构物台背填土高度达8m且没有工后沉降时间，因此施工单位采用了台背回填泡沫轻质土施工工艺，桥头跳车、路基沉降大等病害由此得以避免，泡沫轻质土的应用价值也由此得到了证明。
2.2 施工方案与技术指标
具体的施工流程可概括为：“测量放线→桥梁台背过渡段基底处理→基础处理→支设保护面板→泡沫轻质土浇筑→镀锌铁丝网及防水土工布铺设→台背路面结构层施工”，而为了保证台背回填泡沫轻质土施工工艺的应用质量，施工单位确定了表1所示的泡沫轻质土台背技术指标。
2.3 具体施工
2.3.1 基槽开挖及降水
基于测量放线确定基坑高程和平面位置后，即可有针对性的选择开挖断面，并以此满足设计要求。具体的深基坑作业需关注基坑支护、降排水，基坑支护的稳固性与安全性、降排水的顺畅程度需要得到重点关注。值得注意的是，为避免地下水毛细作用造成泡沫轻质土的强度损失或破坏，施工单位重点开展了基坑施工的防排水工作，基坑浸水等问题实现了较好预防[3]。
2.3.2 浇注场地验收
在泡沫轻质土浇筑前，施工单位开展了基底承载、基底高程、基坑截面尺寸的复核，并保证了基坑内不存在松散部位与积水，并能够满足设备空间要求。其中，基底高程與设计值的偏差被控制在10cm内，浇注区平面尺寸也大于设计尺寸，而为了避免影响过渡段施工质量，路基与台背衔接处坑槽、浮土、杂草的检查与处理也得到了重点关注。
2.3.3 浇注区与浇注层划分
考虑到台背泡沫轻质土的浇筑量较大，且贵州省六威高速S路段工程施工多处于夏季，为避免大体积浇注水化热、夏季高温环境施工影响泡沫轻质土质量，施工单位采用了分区、整体分层浇筑的施工方式。其中，按路基高度开展了浇注区划分，如单层厚度宜在0.3～1.0m范围内按0.5m控制，水泥浆初凝与单层浇筑施工可由此实现高质量配合。
2.3.4 混凝土保护面板预制及安装
贵州省六威高速S路段工程采用了90cm×30cm×4cm设计尺寸的混凝土保护面板，采用C30混凝土、细石混凝土制作，为保证后期安装精度，施工单位严格遵循设计图纸要求开展了面板预埋钢筋的精确安装。而在混凝土保护面板预制环节中，采用平板振捣器进行混凝土振捣，并在密实后立即开展了覆膜养生，成品预制混凝土保护面板的轻拿轻放、整体堆放、运输保护也得到了施工单位的高度关注。
2.3.5 泡沫轻质土制作与浇注
图1为泡沫轻质土生产工艺流程，具体的制作、浇筑如下所示：①泡沫轻质土制作。施工单位采用了发泡剂溶液与压缩空气混合的方式生成泡沫（图2所示），相较于传统的搅拌发泡，发泡倍率的稳定性得到了更好保障，标准泡沫密度的泡沫也因此获得。值得注意的是，泡沫轻质土的拌和制作与泡沫轻质土水泥浆的拌和制作分开进行，且采用了具备自动化计量功能的泡沫轻质土制作设备，施工单位还通过制度保证了泡沫轻质土、水泥浆在出料装置中的停止时间不超过2h。②泡沫轻质土输送。结合作业环境，施工单位灵活采用了配管泵送、直接泵送方式进行泡沫轻质土浇注施工，水平输送、垂直输送的灵活化选择较好保证了施工质量。③泡沫轻质土浇注。采用了沿浇注区长轴方向自一端向另一端浇注的施工方式，单层浇筑厚度为0.5m，埋入泡沫轻质土内的浇注出料口、提供有效遮雨保护措施（未硬化泡沫轻质土）也为浇筑质量的控制提供了有力支持。
2.4 辅助工程施工、成本保护
辅助工程施工主要包括混凝土保护面板的一次安装到位、HDPE防渗土工膜铺设、变形缝设置，成品保护则采用了严禁在尚未固化轻质土中走动、防渗土工布覆盖保湿养护、避免大型机械行走于泡沫轻质土顶部（素土回填、路面结构层施工环节）等措施，工程质量由此得到了更好保障。
3 结 论
综上所述，公路桥梁台背回填泡沫轻质土施工工艺具备较强的推广价值，在此基础上，本文涉及的基槽开挖及降水、浇注场地验收、混凝土保护面板预制及安装、泡沫轻质土制作与浇注等内容，则提供了可行性较高的桥梁台背回填施工路径，而为了更好保证该环节施工质量，泡沫轻质土的防堵塞、抗冻融、吸水稳定相关研究也需要得到重点关注。
参考文献
[1]阳卫平.泡沫轻质土耐久性能试验研究[J].湖南交通科技，2017，43（02）：99～101.
[2]陈赛墉，金探宇，顾瑾霞.大型跨线路站房结合部过渡段铁路路基泡沫轻质土填筑技术[J].施工技术，2017，46（10）：31～33.
[3]盛 斌.泡沫轻质土在高等级公路特殊路段的应用[J].公路与汽运，2014（04）：115～118.
收稿日期：2018-7-12
作者简介：张桃榕（1983-），男，工程师，主要从事路基路面桥梁隧道的施工管理工作。