建 建 筑
Fueoan Aechoieciuee& Consieucioon
2021年第01期
总第271期No 01 - 2021
Vol • 271
陈行
(福建七建集团有限
福建漳州363000)
：基于泡沫轻 一 能 的新型轻质材料，在 建筑 推广应用，从 两方面归纳总结泡沫
轻 的 ，并以桥 路基填筑、跨 桥减跨、道路加宽、陡峭 填方路基等 为应用 ，分析其应用于 路桥 的适用性及优越性，并结 填筑路 实例多方 选结果，认为： 技术措施得当，泡沫轻质方 能扬长避短，取得 的技术经 果。关 ：路桥 ；泡沫轻 ；工图分类号:TU528. 2 标识码:A 文章编号:1004 -6135 (2021)01 -0077 -04 Analysis on Characteristics of Foamed Lightweight Soii and O s Application in Engineering
CHEN Hang
(Fujian Seven Construction Group Co. , Ltd , Zhangzhou 363000)
Absrracr : Based on iheoaciihaiooamed aogh iwe ogh i so oa os a new iype o o aogh iwe ogh i ma ie eoa aw oih ecce a enipeopeeioes ， iheengoneeeong
propewies of foamed dghtmeight soil are summarized from tmo aspects of its adventages and disadventages ，in addition ，the applicability and
superiority of the application in municipal road and bridge engineering are analyzed in the cose of embankment filling at the back of Bridge Abutment ，bridge span reduction ，road widening and steep section ，based on the comparison of several schemes in a embankmen
t project ， it is concluded that the foamed light soil scheme can make the best use of the adventages and avoid the disadventages , and achieve good
iechnocaaand economoceesuais.
Keywords : Road beodgeengoneeeong ； Foamed aoghiweoghisooa ； Engoneeeongchaeacieeosiocs
o
泡沫轻 称为气泡混合轻 、泡沫水泥轻、泡沫 ，是一介于土体和普通水泥
之间的一种无机 材料。早在1923年，国有制备气泡 轻 的 $门，20 30年，
美国最早将气泡
轻 应用在
， 于2002年首 气泡
轻
应用于
实践。由
于泡沫轻 技术简单、工期短、
低，且可以
用粉
、
、石粉等
废渣作为原材料，环保
节能， 年泡沫轻 的 应用呈现
增
多的 ，但 对而言，泡沫轻
在国内的应用还
常
，技术也有待完善。基，本文拟此归
纳总结泡沫轻
的
，分析其在
路桥
上适用性，并结
一 实例，阐明
泡沫轻 的技术经济等 ，并针对 能 提
岀相应的技术优化措施，供同行参考。
1泡沫轻质土特性
现行泡沫轻质土规程$2%对泡沫轻质土 ( Foamed
作者简介：陈行(1983 -'，男，高级工程师。
E-mail ：690038564@ qq. com 收稿日期$2020 -07 -20
Lightmeight Soil ，简称FLS )的定义是：用 方法将
泡剂水溶液制备成泡沫，与水泥基胶凝材料、水及
掺
、外加剂按照一定的比例 ，并经 ！
化学作用硬化 一种轻质材料。泡沫轻
的微
结构如图1所示$3%#
气泡细骨料
固化剂
图1泡沫轻质土微观结构
由于泡沫轻 由水泥基胶凝材 结硬化而成，且内 有大量 闭的胶质气泡，因有与传统填土材料、普通 同的 ，主 :
现在以下各方面。
1.1 质土优点
(1)轻
所制备泡沫轻质土的气泡及水泥含量，泡沫
轻 的 可在5-12kN/m 3范围内变化$3%#相
比于填土路基19 - 20 kN/m 3、普通水泥混凝土 23 - 24 kN/m 3，泡沫轻质土的自重减少50%〜80%
。
・78・福建建筑2021年
(2)
由于泡沫轻质土不含粗骨料，，其流值一般在160mm〜190mm，最大可达200mm 以上$3%，于通新，泡沫轻
于泵，其水最大距离可达500m，最大泵可达30m，且有，不需额外的振捣或碾压作业，即可以在狭小空间内进行浇筑,
(3)
泡沫轻一种多孔结构材料，气泡含有率可高达40%〜70%，其导热系数通常为0.1〜0.175w/m・k，于填土路基的1.047w/m・k通水泥的1.63〜1.74w/m・k，具有良好的能$3%。
(4)强
通过调整泡沫轻的配，其抗强度可在0.3〜5MPa范围内调节$4%，目上应用的泡沫轻质土抗压强度一般在0.5〜1.5MPa之间，通填土强得多，却水泥强度低得多。作为路基填料，且可调节的强度能很满足£求。
(5)久
泡沫轻的气泡，用的发泡设备，将发泡剂经过一定的稀释倍数后直径约为30〜300/m的均匀气泡，这些气泡在泡沫轻内
互封闭且呈胶质，有的抗应$5%，传统填土材通水泥应浸水、干、冻融以及荷载等，在同等件有的耐久性。
，由于泡沫轻的固化剂是水泥，泡沫轻通水泥一，筑后结硬化。通常泡沫轻在浇筑4h后始初凝，硬化后有的，可以进行垂直填筑，节，减量。
1.2质点
由于泡沫轻骨料，且水大(通常在0.6左右)，泡沫轻的干缩性大，其干缩率高达(15〜35)X10-4，而通水泥的最大干缩率为(3〜5)X10-4，泡沫轻的干缩率大约通水泥5=7倍以上，在结硬化过干缩裂缝$3%#
2泡沫轻质土工程适用性分析
泡沫，有轻强、、的能久性，以及固化后可垂直等优，应用于以路桥，可取得十分、的技术经果。2.1基填筑
路桥过渡段沉降差异导致的桥头跳车病害，一直是路桥一个难题。传统的方法是对路桥过渡段路基采用桩基或复基来提基承载力，以提高回填路实度或采用桥头搭板、桥等措施，但这样的措施，工期、，且无法从上解$5%#
泡沫轻为解提供了新途径。泡沫轻量轻，可显著减基的附加应力和竖向位移(沉降)和水移；泡沫轻刚度大，自身变，经取与填土路基逐步过渡措施后(图2 (a))，可使桥路基沉降变化均匀，避免了桥头跳，可取桥头板；固化后的泡沫轻可，对围结构加作用力，在软土基上可将桥化为桥台(图2(b))#同，由于泡沫轻、硬化，无需振，能有解回填实难，提率，节期，降低。
(a)软土地基
11
二泡磁匹丁7
填土路量
软土地基
(b)非软土地基
图2桥台背泡沫轻质土路基填筑
2.2
如图3(a)所示的上跨式横过道路的跨线桥，常规做法需要增设两个边跨，通过桥台及锥两端的道路衔接。用泡沫轻，采用如图3 (b)所示的方式，则可取消两个边跨，极大减化桥梁结构，大大减少构筑量，从而达到降低、显缩短工期的技术经果。
2.3道
随着城乡城际交通流量的不断增长，
许多道路
2021年01期总第271期陈 行•泡沫轻质土特性及工程应用分析・7 9・
eoa
(a )减跨前形式
(a )常规道路路堤拓宽
平原道路 下穿道路 山区道路/原状^遲料1 L
1 1
(b )减跨后形式图3跨线桥减跨
免拆迁
(b )泡沫轻质土路堤拓宽
图4道路拓宽
需要进行拓宽改造。常规道路路堤拓宽往往要遇到 两个 ：
(1) 新旧路基的差异沉降。旧路基已基本完成工后沉降，而新填路堤的地基 沉降，为 除此
差异沉降，需对新填路堤的地基进行 ，而这种处往往工艺复杂，耗 ， 菲。
(2)
#由于规划原因，有的路段
预留空 足，常规拓宽做法需要征 (图4
(a ))，使建设 大增，且期难控。
泡沫轻 应用于道路路堤拓宽，其轻 可大大减小新填路 基沉降，新填路 基仅
需简单
可满足要求；若为软基上低填 路
，甚至无需进行软基 ；可直接利用固化泡沫轻
的
进行垂直填筑显著减少填筑 量，大
大节省用地，避免减少征 (图4 (b ))o ，泡沫轻 通过泵 ，可大大减小填筑现场的施工 作 ，
、有效解
狭窄路
足的 o
2.4
基
在
修筑公路时，难免会遇到 陡S 路段，
需要进行大量的挖填方 路堑路堤。路的
常规做法，先修筑重力式挡土墙，然后在墙背填方压
实。而常规做法对挡土墙的设计 求 ，工程量大，
，期，且墙背填方 实质量往往难以严格控制(图5 (a))o 填方路 用泡沫轻质
填筑(图5 (b ))，可完全替代挡土墙和墙背填方，整 体性强，质量可控；地基基本无需 可满足
路基稳定 求， 量， 简单， 低，工期
短；可直立填筑，显减少陡 件下的(和开挖量，有 于对 的保护。
( b ) 泡沫轻 法
图5陡峭地段挖填路基
2.5其 用
泡沫轻 除 用于上述 ， 轻、
简单 等 ，可作为 抢险抢修的 材
，
宜于 路路基
、道路塌陷等
:
的 抢险修复$6% ;
、
，
宜于狭小空间的充填。如
边空隙的
冋填； 的
能 的抗
，应用
于寒冷
路基 ，有望解决冻 路基的冻胀
浆
。
・80・福建建筑2021年总之，泡沫轻质土作为一种性能优良的新型轻质
材料，具有宽广的应用前景。
3工程实例
3.1工程简况
福建某高速公路互通A、B、C3条匝道路堤工程,
原设计为土料填方路堤，其中A+B两条匝道中心最
大填高，分别为37m、32m，分4阶填筑，坡率自上而
下为1：1.5、1：1.75、1：2.0、1：2.0，坡面采用拱形骨
架防护。当填方路堤施工至距离路床顶面约2.0m
时，雨季来临，受持续下雨影响，坡体逐渐饱和，残积
土地基软化，抗剪强度降低，坡体出现多处失稳性的
张拉裂缝及斜向裂缝，坡脚排水沟有多处挤压变形迹
象，坡脚前缘山包发现多处下错、膨胀及裂缝，并呈继
续发展趋势[7]#
3.2治理方案
首先采取挖除卸载应急措施，然后制定了泡沫轻
质土、抗滑桩、匝道桥、桩板4个治理设计方案供比
选。经初步设计分析及概算,4个方案的主要工程
量、造价、工期对比情况见表1[7]#
表1治理方案比较
方案主要材料主要工程量
/m3
造价
/万元
工期
/月
泡沫轻质土泡沫轻3111113882
抗滑桩C30560814166
匝道桥C308025183810
桩板C30858815388
表1数据显示，泡沫轻质土方案工程造价最低、施工工期最短，且现场浇筑，施工技术简单，质量可控性强，但需挖除约10万m3土方量；其他3个方案的工程造价和施工工期均高于泡沫轻质土方案，且施工均需要较大型施工设备和钢筋加工厂，对场地要求高，且桩基成孔施工不确定性大，工程风险可控性较差。两相对比最终选用泡沫轻质土治理方案#
3.3
针对泡沫轻质土干缩性大、易开裂的缺点，结合该工程实际情况，在设计和施工上采取了以下若干技术措施[8-9]#
(1)为避免泡沫轻质土直接与大气接触，先用C30钢筋混凝土浇筑一个U形槽，其底板厚30cm，侧板厚20cm，该U形槽侧板同时作为泡沫轻质土垂直浇筑的挡板。
(2)在泡沫轻质土顶面铺设一层防渗土工膜，以隔绝渗透水的侵蚀，确保耐久性#
(3)按分层、分块方式进行浇筑，分层浇筑厚度0.5~1.0m，以控制泡沫轻质土浆料对挡板的侧压力；挡板和填筑体每隔15m左右设置一道沉降缝，以适应地基变形#
(4)底部及路面底基层底面以下50cm，以及每一阶顶部及其上0.5m铺设一层钢筋网，规格为&8@10cm210cm，以增强整体性和强度。
(5)施工过程要求做到定机、定人、定岗、定责，保证设备状态良好，确保配合比准确；每日按规定频率对泡沫轻质土的湿容重、流动值、气泡密度等进行抽检，确保其偏差值在允许值范围。同时，制作同期养护试块，进行7d、28d龄期抗压强度检测，作为工程质量验收依据之一。
经工程实施及运营证明，该工程采用泡沫轻质土治理方案取得了良好的技术经济效果。
4结语
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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