文档介绍：现浇泡沫轻质土施工工法
-天津大道
【摘要】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”。该材料具有轻质、密度与强度可调、良好的施工性和环保性等特点,其性能偏重于替代常规填土,加快施工工期,减少工后沉降。
【关键词】泡沫轻质填土沉降
天津大道工程为连接天津市区与塘沽滨海新区的城市快速路工程,其中双港高架特大桥全长1879m,起点桥头引路过渡段位于现状大沽南路主车道,由于交通导行影响,若按原图纸设计施工水泥搅拌桩复合地基和8%灰土填筑,,且距通车时间仅为3个月,填土无沉降期,势必导致工后引路沉降大,造成桥头跳车现象。通过现浇泡沫轻质土的应用,按合同工期完成了天津大道起点桥头引路,最大限度减少了工后沉降,并能过对基底沉降,基底土压力、挡土墙和台背侧压力的观测,为以后优化桥头引路设计提供了可靠的技术数据,对大力推广现浇泡沫轻质土新材料和新工艺在国内的应用具有一定的意义。
1 工法特点
泡沫轻质土工法对工后沉降的控制较常规工法更有优势,尤其是向原地面以下进行置换填筑时,可显著降低基底应力,有效控制工后沉降。
1) 施工便捷高效,可大幅缩短施工工期。这主要体现在三个方面:
较常规路基土填筑,泡沫轻质土施工准备期短,如常规路基填筑经常需要大量修筑施工便道,而泡沫轻质土填筑施工通过管道泵送实现,可不修或少修施工便道;
泡沫轻质土施工可每天连续进行,无需因碾压问题而间断路基填筑;
泡沫轻质土天然地基工法节省了复合地基桩基施工的时间。就一般的工程项目而言,复合地基从施工到检测合格,因龄期问题,一般都需要3~5个月才能完成。
2) 可垂直填筑,节省永久占地或避免拆迁。
3) 由于采用管道泵送浇筑,施工作业面小,可避免某些地段高压线、通讯管路等的拆迁。
4) 常规复合地基工法多为隐蔽工程,施工质量难以保证。而泡沫轻质土工法属非隐蔽工程,施工质量较易控制,可靠度高。
2 适用范围
桥台台背高路堤软基路段、一般软基路段、新近填海路段、施工作业高度受限软基路段、征地困难或拆迁困难软基路段、抢工期软基路段地下管道、线缆无法迁移路段。
3 工艺原理
软基沉降变形的本质
软基沉降变形的本质可用有效应力原理来说明:在附加应力的作用下,超孔隙水压力不断消散、有效应力不断增长;与此同时,随超孔压的消散,软土中的自由水不断排出,由此,其体积压缩,表现为沉降的发生。在这个过程当中,对工程起决定作用的主要是三个方面:
1) 附加应力
附加应力的大小决定了软土层最终总沉降量的大小:当附加应力全部转化为有效应力时,总沉降完成;故附加应力越大,总沉降越大。
2) 固结度
固结度Ut可用下式表达:
式中 St—当前t时刻已完成沉降; S∞—最终总沉降; σ'—软土层有效应力; σ—软土层附加应力。
固结度的意义在于表征了当前时刻已完成沉降占总沉降的比例。
3) 工后沉降
设工后沉降基准期末的固结度位U1,施工期末的固结度为U2,工后沉降为∆S,则工后沉降可用下式表达:
工后沉降通常是软基路段重点控制的指标;从设计到施工,软基路段的一个重要任务就是尽可能降低工后沉降,以确保公路工后的正常使用,并减少工