免蒸泡沫混凝(níng)土土在練杭高速公路路基填築中的應用
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1.引言
練杭高速公路是浙江省公路網規劃“兩縱(zòng)兩(liǎng)橫十八(bā)連三繞三通道”中“十八連”中的一連，也是“長三角”經濟圈内由(yóu)浙江省通往上(shàng)海的五條大通道之一。這一項目的建設将進(jìn)一步(bù)加強浙江北部地區與(yǔ)上海市的聯系，加速該地區融入“長三角”進程，強化和擴大嘉興市作爲接(jiē)軌大上海的前沿地位。對完善該區域的高速公路(lù)網絡，減輕(qīng)滬杭高速公路(lù)的負(fù)荷壓(yā)力，打造“長三角”三(sān)小時交(jiāo)通圈，促進沿線區域城(chéng)市群的(de)經濟發展和城市化進程具有重要作(zuò)用。省政府提(tí)出了練杭(háng)高速公路須在2009年底竣工(gōng)通車的目标，而制約練杭高速公(gōng)路工期的主要因素爲軟基(jī)處理(lǐ)問題(tí)。練杭高(gāo)速(sù)公路路(lù)線所經(jīng)湖嘉杭地區，均(jun1)爲經(jīng)濟發達地區，村莊密布，分離、通道的密度(dù)很大，沿線的結構物(wù)部位的填土高度往往較高，而該部分地區多爲深厚(hòu)軟土，部(bù)分高填方路段在采用塑料排水闆+路基超載預壓的情況下仍未能按期達到沉(chén)降穩定的效果。爲确保工程質量和工期，節約工程投資，練杭高速(sù)公路在某些填土較高(gāo)、軟基深厚、工期(qī)緊(jǐn)張的路段(duàn)提出了采用氣(qì)泡混合陶(táo)粒土進行路基換填的處理方案，以起到減輕(qīng)路基填築重量、減少路基工後沉降的目的(de)。本文選取部分試(shì)驗路段的施工處理進行介紹。
2.工程(chéng)概(gài)況
本工程以練杭高速桐鄉段K9+660～K9+705、K9+735～K9+815、K10+342～K10+450爲(wèi)換填試驗段，換填(tián)長度233m，單幅換填寬(kuān)度11.75m，雙幅23.5m，換(huàn)填厚度1～2.4m，換填工程量8249.1m3.氣泡混合陶粒土設計濕容重頂面80cm以下(xià)≤550kg/m3，28天強度≥0.6MPa，頂面(miàn)80cm以上≤600kg/m3，28天強度≥0.8MPa，流動度180±20mm.頂(dǐng)面以下30cm位置設(shè)置一層網眼爲5cmx5cm的鋼絲網片。這(zhè)些地段(duàn)由于各(gè)種原因工期緊張，經超載(zǎi)預(yù)壓仍無法如期達(dá)到預期沉(chén)降穩定的效果，采取其它處理方法處理或費用更高，或工(gōng)期較長，經過經濟技術比較，這些地段(duàn)采用氣泡混合(hé)陶粒土換(huàn)填是一種比較(jiào)經濟合理的處理方案。
3.氣泡混(hùn)合陶(táo)粒土施工原理及特性
氣泡混(hùn)合陶粒土是利用物理方法制備免(miǎn)蒸加氣，再将免蒸加氣加入到膠凝材料、水及各種外加(jiā)劑組成的料漿中，經攪拌、澆注成型、養護(hù)而成的多孔陶粒材(cái)料。由于氣泡混合陶粒土是一種内部含有大(dà)量細小、封閉、均勻分布(bù)氣孔的多孔(kǒng)性材料，所以有陶粒(lì)高強、隔熱保溫、防火、隔音、抗水減震等特性。
4.施工方法及過程
4.1設備安裝調試
4.1.1水泥罐安裝
本項目整體陶粒土換填線路長，點分散，施工過程中(zhōng)需多次移動拌和站，并考慮到(dào)水(shuǐ)泥廠至澆築現場運輸線路(lù)較短，有利于水泥的及時供應，水泥罐拟采用40～50T的中型罐。水(shuǐ)泥罐安(ān)裝在橋面或橋頭搭闆上，四腳用膨脹(zhàng)螺栓固定，罐頂設(shè)置風纜。水泥罐選好位置(zhì)後采用吊車一次安裝到位，并保證罐體豎直，罐體豎(shù)直度通過重(zhòng)錘吊線(xiàn)檢(jiǎn)測和調整(zhěng)。
4.1.2攪拌設備就位
水泥罐安裝好後，根據水泥罐出料口位置，水泥螺旋長(zhǎng)度(dù)和攪拌設備進料(liào)口高度，準(zhǔn)确就位攪拌機。攪拌設(shè)備采用車載移動設備，設備(bèi)就位與水泥螺旋安裝同步進行。
4.1.3設備調試
4.1.3.1采用手動按鈕點動各電機，檢查電機(jī)是否逆相，如果逆相(xiàng)則調換其中兩(liǎng)相；
4.1.3.2檢查水(shuǐ)泥、水流量計工(gōng)作是否正(zhèng)常，标定水泥、水的流量；
4.1.3.3進行手動加負荷(hé)試驗，檢查各電機、空壓機工作(zuò)是否正常；
4.1.3.4進行(háng)至(zhì)少兩次循環的全自動運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查系統有無故障。
4.2原材(cái)料計量
原材料的(de)稱量、水泥漿的預(yù)拌、氣泡(pào)的發泡及泵送均是全自動控制設備，十分方(fāng)便。原材料計量采(cǎi)用時間流量方式稱量，其動态稱(chēng)量(liàng)誤差均可控制在±2%以内，完全滿足公路建(jiàn)設工程的計量要求(qiú)。
配合比試(shì)驗根據本工程氣泡(pào)混合陶粒土的(de)設計指标以及平時進行的大量配合比試驗工作，本試驗段采用普通矽酸鹽32.5水泥。其(qí)施工配合比如下表(biǎo)：
4.3施工方(fāng)案
4.3.1施工分幅
考慮目前路面施工、交通工程(chéng)施工、軟基段土方卸(xiè)載等有大量施工運(yùn)輸車輛通(tōng)過主線路基行駛，必須保持路基單幅開(kāi)通，因此陶粒土試驗段換填施工分幅進(jìn)行，先換填一幅，待7天(tiān)強度後墊土開放交(jiāo)通，施工(gōng)另一幅。
4.3.2模闆制作
試驗段陶粒土(tǔ)換(huàn)填爲在現路基(jī)上(shàng)挖槽施工，路基和中央分隔帶土方(fāng)保留不開(kāi)挖，可直接作爲陶粒土的圍擋結構，無需另(lìng)裝模闆，僅爲設置施工(gōng)縫而制作(zuò)模(mó)闆。根據設計，沿縱(zòng)向每10m設置橫向施工縫，設縫模闆采用厚度12～18mm的木夾闆。設(shè)縫樁(zhuāng)号爲：K9+670、K9+680、K9+690、K9+745，K9+755、K9+785等，最後15m換填厚(hòu)度較小，不設縫。
練杭高速公路是浙江省公路網規劃“兩縱(zòng)兩(liǎng)橫十八(bā)連三繞三通道”中“十八連”中的一連，也是“長三角”經濟圈内由(yóu)浙江省通往上(shàng)海的五條大通道之一。這一項目的建設将進(jìn)一步(bù)加強浙江北部地區與(yǔ)上海市的聯系，加速該地區融入“長三角”進程，強化和擴大嘉興市作爲接(jiē)軌大上海的前沿地位。對完善該區域的高速公路(lù)網絡，減輕(qīng)滬杭高速公路(lù)的負(fù)荷壓(yā)力，打造“長三角”三(sān)小時交(jiāo)通圈，促進沿線區域城(chéng)市群的(de)經濟發展和城市化進程具有重要作(zuò)用。省政府提(tí)出了練杭(háng)高速公路須在2009年底竣工(gōng)通車的目标，而制約練杭高速公(gōng)路工期的主要因素爲軟基(jī)處理(lǐ)問題(tí)。練杭高(gāo)速(sù)公路路(lù)線所經(jīng)湖嘉杭地區，均(jun1)爲經(jīng)濟發達地區，村莊密布，分離、通道的密度(dù)很大，沿線的結構物(wù)部位的填土高度往往較高，而該部分地區多爲深厚(hòu)軟土，部(bù)分高填方路段在采用塑料排水闆+路基超載預壓的情況下仍未能按期達到沉(chén)降穩定的效果。爲确保工程質量和工期，節約工程投資，練杭高速(sù)公路在某些填土較高(gāo)、軟基深厚、工期(qī)緊(jǐn)張的路段(duàn)提出了采用氣(qì)泡混合陶(táo)粒土進行路基換填的處理方案，以起到減輕(qīng)路基填築重量、減少路基工後沉降的目的(de)。本文選取部分試(shì)驗路段的施工處理進行介紹。
2.工程(chéng)概(gài)況
本工程以練杭高速桐鄉段K9+660～K9+705、K9+735～K9+815、K10+342～K10+450爲(wèi)換填試驗段，換填(tián)長度233m，單幅換填寬(kuān)度11.75m，雙幅23.5m，換(huàn)填厚度1～2.4m，換填工程量8249.1m3.氣泡混合陶粒土設計濕容重頂面80cm以下(xià)≤550kg/m3，28天強度≥0.6MPa，頂面(miàn)80cm以上≤600kg/m3，28天強度≥0.8MPa，流動度180±20mm.頂(dǐng)面以下30cm位置設(shè)置一層網眼爲5cmx5cm的鋼絲網片。這(zhè)些地段(duàn)由于各(gè)種原因工期緊張，經超載(zǎi)預(yù)壓仍無法如期達(dá)到預期沉(chén)降穩定的效果，采取其它處理方法處理或費用更高，或工(gōng)期較長，經過經濟技術比較，這些地段(duàn)采用氣泡混合(hé)陶粒土換(huàn)填是一種比較(jiào)經濟合理的處理方案。
3.氣泡混(hùn)合陶(táo)粒土施工原理及特性
氣泡混(hùn)合陶粒土是利用物理方法制備免(miǎn)蒸加氣，再将免蒸加氣加入到膠凝材料、水及各種外加(jiā)劑組成的料漿中，經攪拌、澆注成型、養護(hù)而成的多孔陶粒材(cái)料。由于氣泡混合陶粒土是一種内部含有大(dà)量細小、封閉、均勻分布(bù)氣孔的多孔(kǒng)性材料，所以有陶粒(lì)高強、隔熱保溫、防火、隔音、抗水減震等特性。
4.施工方法及過程
4.1設備安裝調試
4.1.1水泥罐安裝
本項目整體陶粒土換填線路長，點分散，施工過程中(zhōng)需多次移動拌和站，并考慮到(dào)水(shuǐ)泥廠至澆築現場運輸線路(lù)較短，有利于水泥的及時供應，水泥罐拟采用40～50T的中型罐。水(shuǐ)泥罐安(ān)裝在橋面或橋頭搭闆上，四腳用膨脹(zhàng)螺栓固定，罐頂設(shè)置風纜。水泥罐選好位置(zhì)後采用吊車一次安裝到位，并保證罐體豎直，罐體豎(shù)直度通過重(zhòng)錘吊線(xiàn)檢(jiǎn)測和調整(zhěng)。
4.1.2攪拌設備就位
水泥罐安裝好後，根據水泥罐出料口位置，水泥螺旋長(zhǎng)度(dù)和攪拌設備進料(liào)口高度，準(zhǔn)确就位攪拌機。攪拌設(shè)備采用車載移動設備，設備(bèi)就位與水泥螺旋安裝同步進行。
4.1.3設備調試
4.1.3.1采用手動按鈕點動各電機，檢查電機(jī)是否逆相，如果逆相(xiàng)則調換其中兩(liǎng)相；
4.1.3.2檢查水(shuǐ)泥、水流量計工(gōng)作是否正(zhèng)常，标定水泥、水的流量；
4.1.3.3進行手動加負荷(hé)試驗，檢查各電機、空壓機工作(zuò)是否正常；
4.1.3.4進行(háng)至(zhì)少兩次循環的全自動運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查系統有無故障。
4.2原材(cái)料計量
原材料的(de)稱量、水泥漿的預(yù)拌、氣泡(pào)的發泡及泵送均是全自動控制設備，十分方(fāng)便。原材料計量采(cǎi)用時間流量方式稱量，其動态稱(chēng)量(liàng)誤差均可控制在±2%以内，完全滿足公路建(jiàn)設工程的計量要求(qiú)。
配合比試(shì)驗根據本工程氣泡(pào)混合陶粒土的(de)設計指标以及平時進行的大量配合比試驗工作，本試驗段采用普通矽酸鹽32.5水泥。其(qí)施工配合比如下表(biǎo)：
4.3施工方(fāng)案
4.3.1施工分幅
考慮目前路面施工、交通工程(chéng)施工、軟基段土方卸(xiè)載等有大量施工運(yùn)輸車輛通(tōng)過主線路基行駛，必須保持路基單幅開(kāi)通，因此陶粒土試驗段換填施工分幅進(jìn)行，先換填一幅，待7天(tiān)強度後墊土開放交(jiāo)通，施工(gōng)另一幅。
4.3.2模闆制作
試驗段陶粒土(tǔ)換(huàn)填爲在現路基(jī)上(shàng)挖槽施工，路基和中央分隔帶土方(fāng)保留不開(kāi)挖，可直接作爲陶粒土的圍擋結構，無需另(lìng)裝模闆，僅爲設置施工(gōng)縫而制作(zuò)模(mó)闆。根據設計，沿縱(zòng)向每10m設置橫向施工縫，設縫模闆采用厚度12～18mm的木夾闆。設(shè)縫樁(zhuāng)号爲：K9+670、K9+680、K9+690、K9+745，K9+755、K9+785等，最後15m換填厚(hòu)度較小，不設縫。
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