泡沫轻质土在公路施工中的运用

摘要：泡沫轻质土是一种特殊的工程材料，其特点体现在轻质性、流动性、环保节能性以及良好的施工性等方面。通过对泡沫轻质土的合理应用，可减小地基的沉降量和附加应力，从而避免路基不均匀沉降问题的产生，降低病害发生概率。借此就公路工程施工中泡沫轻质土的应用进行研究。为此，下文将对泡沫轻质土的有效运用展开详细的分析。

关键词：泡沫轻质土；公路施工；有效运用

泡沫轻质土最早由国外学者研究，由于其本身特性，近年来被广泛应用于软土地基加厚工程。泡沫轻质土是一种新型的环保材料，在实际使用过程中不会产生废料、废气等物质，与当前我国环境保护政策相符，同时在施工中应用泡沫轻质土还能在很大程度上保证施工质量及施工进度。基于此，下文将对泡沫轻质土在公路施工中的运用展开详细的分析。

1 泡沫轻质土定义

泡沫轻质土又称泡沫轻质混凝土，主要是利用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入由水泥、粉煤灰、水等材料制成的浆料中，经均匀混合后浇筑成型，并采取措施将其制成多孔轻质材料。与常规混凝土材料相比，其内部含有大量封闭孔隙，在实际应用中具有隔热、保温、轻质、耐火等特点。对于材料在建筑工程建设中的应用，可以作为保温隔热现浇混凝土墙体材料，或者预制成轻质隔墙板与砌块，还可以作为建筑工程地基补偿、屋面、地面以及保护层等施工。

2 泡沫轻质土的特性

2.1 良好的施工性

泡沫轻质土具有十分优良的施工性能。例如，在实际建筑工程施工过程中，施工人员需要对施工环境和地质进行现场勘查，并结合具体情况对泡沫轻质土的容重和强度进行调整。由于泡沫轻质土的施工性能比较优良，因此可以直接采用机械进行搅拌制作，然后采用软管将其泵送至施工位置。整个施工过程便捷、工作效率较高，有效节省了施工管理成本，保证了施工周期，使企业获得了更高的经济收益。

2.2 容重和强度具有可调节性

泡沫轻质土的容重和强度都具有明显的可调节性。在现阶段我国建筑工程项目施工过程中，施工人员常常会根据现场实际情况对泡沫轻质土中的泡沫与水泥浆材料比例进行适当调整。泡沫轻质土所用原材料品种少、原材料均匀性较好、配合比调整简单，施工人员可以根据施工的具体情况灵活调整其容重和强度，以满足具体工程的设计要求。

2.3 良好的环保特性

泡沫轻质土是一种全新的环保材料，从制造、处理到使用的整个过程均不会产生污染环境的废物。当前，在大部分建筑工程建设过程中，尤其是土建施工环节所使用的材料多会对生态环境造成不同程度的污染，而泡沫轻质土的应用有效规避了这一问题。例如，将泡沫轻质土应用于房屋隔热层、地下管线、矿山采空区回填工程中，不仅不会对周边生态环境造成污染，而且能实现材料的回收利用，有效提高资源利用率。

3 泡沫轻质土在公路施工中的运用

3.1 路基反开挖

在浇筑泡沫轻质土之前必须做好防水、排水工程，按照图纸尺寸的要求对现场放养后，进行路基反开挖，泡沫轻质土路堤底部台阶坡面放坡开挖尽可能做到精细，要求每开挖一级即对放坡面进行平处理。然后在轻质土施工前，对轻质土基底进行碾压，确保基底路基土压实度不低于90%，需要考虑到工程直立挡土墙可以自身稳定，而泡沫轻质土固化后对挡土墙无推挤力，反开挖时挡土墙予以保留，原排水系统不变。泡沫轻质土施工保护面板利用原来砌筑的直立式挡土墙。

3.2 发泡剂的选取

泡沫轻质土的制备过程中，发泡剂是不可或缺的重要原材料之一，其质量对泡沫轻质土的质量具有直接影响。为此，要合理选择发泡剂。制备时应对发泡剂做稀释处理，利用相关的发泡装置使发泡剂产生出泡沫轻质土制备所需的泡沫，随即将发泡溶液掺入到混凝土浆液中并搅拌均匀，由此便可获得泡沫轻质土。在公路工程建设中，常用的发泡剂有以下几种类型：松香型发泡剂、蛋白质型发泡剂和表面活性剂类发泡剂等。其中松香型发泡剂的成本较低，但在实际应用中发现，其稳定性较差，很难满足生产低密度泡沫轻质土的需要；蛋白质型发泡剂的优势体现在泡沫稳定性好，但这种类型的发泡剂造价偏高，且操作要求也较高；表面活性剂类发泡剂的优势在于发泡倍数大，但泡壁相对较薄、泡沫消失速度快。本工程在综合考虑上述不同类型发泡剂优缺点的基础上，决定采用复合型发泡剂，制备出大小均匀、细密的泡沫。复合发泡剂的发泡倍数为30，消泡率为7%。经试验验证，复合发泡剂与其他材料之间具有良好的适应性，可以满足泡沫轻质土制备需要，能够保证制备出来的泡沫轻质土质量达标。

3.3 填筑施工

应提前在距离施工现场比较近的地方，完成对泡沫轻质土混合料的配制工作，以缩短运输时长。不在现场配制的原因是：现场的地基处理工作可以与混合料配制工作同步开展，对于缩短施工工期有着良好的应用优势。在进行现场填筑施工时，通常可以选择泵送施工技术，安装泵送管道，关注混合料中颗粒物的粒径大小，确定管道的口径。施工时，应避免中断泵送操作，避免混合料分层而影响路面的整体质量。泵送管应当深入到基坑底部，由下至上，缓慢完成混合料的灌输工作，要避免过大的振动导致材料消泡的情况。泡沫轻质土主要就是依靠多气泡的特点提升地基的防排水能力，避免路面雨水堆积而影响后续的公路使用安全。

3.4 土的选取

在泡沫轻质土中，土的重要性仅次于发泡剂，其主要起填充物的作用，可以选用的土质类型有以下几种：粉土、黏土、粉质黏土。按照现行规范标准及技术规程的规定要求，土的最大粒径应控制在5.0mm以内，对于超出最大粒径的颗粒要采取破碎的方法处理。对集料开展颗粒筛分试验，经过比较后，本工程决定选用粉质黏土作为填充物，土样的试验检测过程及结果如下：取土样28.71g，其中0.25～0.075mm粒径的颗粒重量为4.75g，小于0.075粒径的颗粒重量为23.96g；对小于0.075mm的颗粒含量分析后发现，0.25～0.075mm、0.075～0.005m、小于0.005mm粒径的含量分别为16.5%、61.5%、22.0%；采用液塑限联合测定仪检测，液限实测值为31%，塑限实测值为20%，塑性指数为11。粉质黏土的上述技术指标能够满足泡沫轻质土的制备需要。

3.5 墙板

利用材料质量轻特点，可以将其加工制造成墙板材料，在保证施工效果的同时，降低作业难度。目前主要用于建筑物分户和分室隔墙的材料为GRC轻质墙板，虽然性能效果良好，但是墙板制作原材料价格较高，并不利于大范围推广应用。而泡沫轻质土墙板的应用，只需要采用GRC隔墙板生产工艺与固体泡沫剂、泡沫水泥，便能够开发出泡沫混凝土轻质墙板生产技术，在具有良好施工效果的同时，大幅度降低了制作成本。

4 结束语

综上所述，泡沫轻质土具有多项优良的性能，作为一种换填材料，应用于市政路桥工程中的桥台背路基填筑、道路加宽、陡峭地段填方路基、跨线桥减跨以及路基滑坡、道路塌陷等事故的快速抢险修复等，可取得十分良好的技术经济效果。但是，泡沫轻质土具有干缩性大的性能缺点，在工程应用时必须结合实际情况采取相应的技术措施，才能扬长避短，保证工程质量。

参考文献：

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