1 总 则
1.0.1 为指导泡沫混凝土在浙江省公路工程的设计与施工、检查与验收,特编制本指南。
1.0.2 本指南适用于公路工程中的软土地基新建路堤工程、路堤拓宽工程、地质灾害与工程病害处治工程等领域。
1.0.3 本指南参照行业标准如下
【1】《混凝土外加剂》(GB 8076)
【2】《混凝土用水标准》(JGJ 63-2006)
【3】《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005)
【4】《气泡混合轻质土填筑工程技术程》(CJJ/T177-2012)
【5】《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
【6】《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)
【7】《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
【8】《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1)
【9】《公路桥涵施工技术规范》(JTG /T F50-2011)
【10】《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
【11】《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)
【12】《公路挡土墙设计与施工技术细则》2008版
【13】《建筑边坡工程规范》(GB 50330-2002)
1.0.4 本指南未述及的内容,应符合国家现行有关标准的规定。
2.1 泡沫混凝土
采用机械方式将发泡剂制作成泡沫,再将泡沫混入到水泥基浆以及外加剂和集料组成的混合料中,按一定比例混合搅拌均匀后,浇筑凝固成型的含有大量封闭气孔的轻质混凝土。
2.2 发泡剂
通过发泡装置能产生大量泡沫的发泡材料,其泡沫群能与水泥混合料混合,具有足够稳定性、不破裂、不影响胶凝材料凝结和硬化的物质。
2.3 稀释倍率
发泡剂稀释液与其发泡剂之体积比。
2.4 发泡倍率
发泡剂稀释液经发泡产生的气泡群与稀释液之体积比。
2.5 流动度
表征泡沫混凝土流动性能的指标。
2.6 配合比设计
根据泡沫混凝土密度、强度等要求,对水泥等胶凝材、集料、发泡剂、外加剂等材料按体积或重量进行合理比例配制设计,以促成泡沫混凝土满足工程需求的功能。泡沫混凝土配合比设计依据固定原材料重量法和固体混合料体积法进行。
2.7体积吸水率
泡沫混凝土在标准环境中封闭养生28d后,经浸水饱和集料吸水后的重量增加值与浸水前试块体积的比值。
2.8 质量吸水率
泡沫混凝土在标准环境中封闭养生28d后,经浸水饱和吸水后的重量增加值与浸水前试块重量的比值。
2.9 泡沫密度
泡沫的单位体积质量。
2.10 气泡率
泡沫与水泥基浆拌合料中气泡的体积率。
2.11 沉降距
1升泡沫1小时的沉陷高度。
2.12 泌水量
1升泡沫1小时所分泌的水量。
2.13 湿容重
泡沫混凝土发泡后形成的均匀浆体的单位体积重量。
2.14 表干容重
泡沫混凝土在标准环境中封闭养生28d的单位体积重量。
2.15饱和容重
泡沫混凝土在标准环境中封闭养生28d后,经浸水饱和吸水后的单位体积重量。
2.16 单轴饱和抗压强度
泡沫混凝土在标准环境中封闭养生28d后,经浸水饱和吸水后的标准试块的抗压强度。
2.17 软化系数
在无侧限条件下,泡沫混凝土材料水饱和状态抗压强度与材料干燥状态抗压强度之比值。
2.18 强度保留率
泡沫混凝土材料经浸泡、干湿交替、冻融后的无侧限抗压强度与材料在干燥状态下的无侧限抗压强度之比值。
3.1 原材料
3.1.1 发泡剂
发泡剂外观宜均匀透明,常温条件下,稳定性好,无异物析出或沉淀,发泡过程无异味或刺激性气味,对环境无不良影响,泡沫大小细密且均匀,直径为0.1mm-1.0mm。公路用泡沫混凝土所用的发泡剂宜采用合成类高分子表面活性剂,使用时稀释倍率为50倍-70倍,发泡剂主要技术性能指标要求见表1 。
发泡剂主要性能指标 表1
性能指标 | 质量要求 | 检验方法 |
密度 | 0.93~0.98 g/cm3 | GB/T 6750-2007 |
发泡半衰期(稀释60倍) | > 24 h | SY/T 5350-2009 |
pH值 | 6~8 | GB/T 14518-1993 |
低温稳定性 | -5℃不变质 | GB/T 9755-2001 |
泌水量(稀释60倍) | <80 mL | 本指南附录A.1 |
沉降距 | < 5mm | 本指南附录A.1 |
发泡倍率 | > 20 | 本指南附录A.3 |
泡沫密度 | 45~ 50kg/m3 | 本指南附录A.2 |
游离甲醛 | ≤1.0 g/kg | GB/T 18583-2008 |
3.1.2 发泡剂保质期宜大于12个月,且宜在保质期内使用。
3.1.3水泥可采用通用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其强度等级应为42.5级及以上,水泥外掺材应符合相关规范规定。
3.1.4集料应符合相关标准规范的要求。
3.1.5 施工用水应符合《混凝土用水标准》(JGJ63)的规定。
3.1.6 外加剂应符合相关规范规定,使用前应进行适应性试验,对泡沫混凝土的质量应无不良影响。
3.2 性能指标
3.2.1容重
泡沫混凝土容重按可分为10个等级,分别用符号A03、A04、A05、A06、A07、A08、A09、A10、A11、A12表示。
泡沫混凝土容重等级按其容重进行划分,容重标准值取该容重等级容重变化范围的上限值,表干容重和湿容重的变化范围按表2的规定执行。
泡沫混凝土的容重等级 表2
容 重 等 级 | 表干容重的变化 范围(kn/m3) | 湿容重的变化范围(kn/m3) | 饱和容重的变化范围(kn/m3) |
A03 | 2.8 ~ 3.7 | 3.1 ~ 4.0 | 3.1 ~ 4.5 |
A04 | 3.8 ~ 4.7 | 4.1 ~ 5.0 | 4.1 ~ 5.5 |
A05 | 4.8 ~ 5.7 | 5.1 ~ 6.0 | 5.1 ~ 6.4 |
A06 | 5.8 ~ 6.7 | 6.1 ~ 7.0 | 6.1 ~ 7.4 |
A07 | 6.8 ~ 7.7 | 7.1 ~ 8.0 | 7.1 ~ 8.4 |
A08 | 7.8 ~ 8.7 | 8.1 ~ 9.0 | 8.1 ~ 9.3 |
A09 | 8.8 ~ 9.7 | 9.1 ~ 10.0 | 9.1 ~ 10.3 |
A10 | 9.8 ~ 10.7 | 10.1 ~ 11.0 | 10.1 ~ 11.3 |
A11 | 10.8 ~ 11.7 | 11.1 ~ 12.0 | 11.1 ~ 12.2 |
A12 | 11.8 ~ 12.7 | 12.1 ~ 13.0 | 12.1 ~ 13.2 |
3.2.2 单轴饱和抗压强度
泡沫混凝土的强度等级按10cm×10cm×10cm立方体单轴饱和抗压强度平均值进行划分,采用符号CF与立方体抗压强度平均值表示,单轴饱和抗压强度平均值和最小值按表3中的规定执行。
泡沫混凝土的强度等级 表3
泡沫混凝土强度等级 | 立方体单轴饱和抗压强度(MPa) | |
平均值不小于 | 最小值不小于 | |
CF0.3 | 0.30 | 0.26 |
CF0.4 | 0.40 | 0.34 |
CF0.6 | 0.60 | 0.51 |
CF0.8 | 0.80 | 0.68 |
CF1.0 | 1.00 | 0.85 |
CF1.5 | 1.50 | 1.27 |
CF2.0 | 2.00 | 1.90 |
3.2.3 质量吸水率
泡沫混凝土具有一定的吸湿性,质量吸水率可分为7个等级,见表4。
泡沫混凝土质量吸水率 单位为百分率 表4
等级 | WM5 | WM10 | WM15 | WM20 | WM25 | WM30 | WM35 |
吸水率 | ≤5 | ≤10 | ≤15 | ≤20 | ≤25 | ≤30 | ≤35 |
3.2.4流动度
泡沫混凝土通过管道泵送,流动度应符合表5所列参数±20mm之要求。
3.2.5配合比设计
配合比中的泡沫用量采用体积法计算,在进行配合比设计前,应事先对所用材料进行密度测定,见表5。
配合比推荐表 表5
设计强度 | 试配强度 | 水泥掺量 | 每立方单位用水量 | 气泡率 | 湿容重 | 流动度 |
MPa | MPa | kg | kg | % | kn/m3 | mm |
0.30 | 0.36 | 275 | 165 | 74.1-75.0 | 4.0-4.2 | 160-165 |
0.50 | 0.60 | 310 | 186 | 72.3-73.2 | 5.1-5.3 | 165-170 |
0.60 | 0.72 | 330 | 198 | 69.2-70.1 | 6.2-6.5 | 170-175 |
0.70 | 0.84 | 350 | 210 | 68.0-69.0 | 6.4-6.7 | 175-180 |
0.80 | 0.95 | 365 | 219 | 66.7-67.6 | 7.0-7.3 | 180-185 |
1.00 | 1.20 | 375 | 225 | 65.0-66.0 | 7.3-7.6 | 180-185 |
1.20 | 1.44 | 390 | 234 | 62.2-63.1 | 7.5-7.8 | 185-190 |
1.40 | 1.68 | 410 | 246 | 61.0-62.0 | 7.9-8.2 | 185-190 |
1.60 | 1.92 | 425 | 255 | 59.1-60.0 | 8.2-8.5 | 190-195 |
1.80 | 2.16 | 450 | 270 | 56.8-57.9 | 8.6-8.8 | 190-195 |
2.00 | 2.40 | 475 | 285 | 53.9-54.8 | 8.8-9.0 | 195-200 |
注:水泥采用 42.5级及以上,有要求时可适当掺加砂、矿粉等材料。 |
4.1设计荷载
4.1.1泡沫混凝土工程设计验算荷载分类,按表6中的规定执行。
荷载分类表 表6
荷载类型 | 荷载名称 |
永久荷载 | 泡沫混凝土自重 |
泡沫混凝土上部的有效永久荷载 | |
填土侧压力 | |
计算水位以下的浮力及静水压力 | |
基本可变荷载 | 车辆荷载 |
施工荷载、人群荷载 | |
周边环境变化引起的其他荷载 | |
偶然荷载 | 撞击力、滑坡、崩塌等事件 |
4.1.2泡沫混凝土应用于路堤填筑、桥涵、隧道或挡墙等结构物背部充填时,设计荷载应符合现行相关设计及施工技术规范规定。
4.1.3结构物受水作用时,所受浮力按计算水位的100%计算。
4.1.4 路面车辆荷载作用可按(1)式换算成等代均布土层厚度计算。
(1)
式中,——换算土层厚度(m);
——车辆附加荷载标准值(kN/m2)
——路堤填料天然容重(kN/m3)。
4.2.1泡沫混凝土设计前,应全面调查工程所在地自然条件和工程地质条件,全面搜集工程区域的地质、水文、地形、地貌、气象、地震等资料,了解地下涵洞、管线等埋设情况。
4.2.2泡沫混凝土应避免暴露使用。设计应确定泡沫混凝土填筑范围,估算填筑体积,并做好封闭的设计。
4.2.3泡沫混凝土对不同的工程功能要求,设计应合理确定其饱和容重、干容重和抗压强度等指标。
4.2.4 泡沫混凝土具体配合比应根据不同类型发泡剂通过试验确定。
4.2.5泡沫混凝土在公路工程上应用一般应用于受压区域,需进行荷载验算分析。
4.2.6 泡沫混凝土应用于大体积填筑时,设计应充分考虑沉降缝、胀缝和缩缝的设置,必要时,宜适当铺设钢丝网。
4.2.7在受水位影响的工程区域,泡沫混凝土填筑设计要充分考虑其受浮力的影响,应做抗浮设计验算。
4.2.8泡沫混凝土填筑高度不宜超过16m,在滑坡路段采用泡沫混凝土填筑时,应验算工程稳定性。
4.2.9在深厚软土地区采用泡沫混凝土填筑时,应验算工程稳定性和地基承载力。验算地基荷载和附加应力应采用饱和容重指标。
4.2.10 泡沫混凝土在高挡墙、高桥台背部填筑时,应验算土压力对构造物的影响。
4.2.11在冲刷比较严重的河道岸边工程使用泡沫混凝土时,应加强泡沫混凝土的防冲刷设施设计,并要求按不利的工程条件验算稳定性与抗浮安全性。
4.3.1泡沫混凝土在公路工程上应用时,最低抗压强度应不小于0.3MPa。
4.3.2设计应根据不同功能要求,明确相关的性能指标,按照3.2节中规定执行。
4.3.3泡沫混凝土构造要求与工程应用环境密切相关,针对不同的使用功能,其构造要求各有差别。泡沫混凝土在公路行业的应用大致可分为新建路堤工程、路堤拓宽工程、地质灾害与工程病害处治工程等三类,具体技术特性见表7。
泡沫混凝土在公路行业应用分类及其主要技术特性 表7
工程 类型 | 工程应用 | 技术特性 | |||||
轻质 | 流动性 | 强度 | 耐久性 | 自立性 | 工艺简单 | ||
新建路堤工程 | 软土路堤 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ |
桥头路堤 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
台背填筑 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
路堤拓宽工程 | 路基拓宽 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ★ | ★ |
基础加宽 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
加载工程 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
地质灾害 与工程病害 处治工程 | 高陡挡墙墙背填筑 | ★ | ★ | ★ | ★ | ☆ | ★ |
滑坡体上方填筑 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ★ | ★ | |
路堤滑移治理 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
沿河路堤 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
高路堤减载 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
边坡塌方治理 | ☆ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
隧道塌方治理 | ★ | ★ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
岩溶区路堤 | ★ | ★ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
采空区路堤 | ★ | ★ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
超挖填补 | ☆ | ★ | ★ | ★ | ★ | ★ | |
明洞地基处理 | ☆ | ☆ | ★ | ★ | ★ | ★ | |
桥头跳车治理 | ★ | ★ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
基础脱空区治理 | ☆ | ★ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
涵洞基础病害治理 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
桥台倾覆加固 | ★ | ☆ | ★ | ★ | ☆ | ★ | |
注:表中★为主要特性,☆为次要特性;
|
4.4.1泡沫混凝土应采取耐久、安全、适用、经济、美观且可修复的护面措施,应提供详细的底层、顶层、面板等构造设计。
4.4.2泡沫混凝土单层最小填筑厚度不宜小于0.2m,单层最大填筑厚度不宜大于0.8m。泡沫混凝土埋置在土层中时,封闭土层厚度不宜小于1.0m,地表宜采用绿化保护措施。
4.4.3 泡沫混凝土断面设计时应根据功能要求设置相应的构造形式。
4.4.4泡沫混凝土应用时,应做好防排水工程措施,泡沫混凝土填筑物的基础底部应适当设置排水盲沟、排水垫层或泄水孔,以避免地下水浮力引起填筑物的附加应力。
4.4.5泡沫混凝土顶面不宜直接接触重载或动荷载,设计时应设置一定厚度的保护层或过渡层,结构保护层设置要求需因地制宜,与荷载大小、工程环境密切相关。
4.5设计计算
4.5.1应根据填筑物的功能与用途,按照相应的工程规范要求,确定荷载组合效应,需考虑永久荷载、基本可变荷载与偶然荷载的作用,并验算施工环节的结构稳定与安全。
4.5.2在受水位影响时,应对填筑物进行抗浮验算。验算时,水上部分的容重取湿容重,水下部位的容重取饱和容重,抗浮安全系数Fs≥1.2,强度保留率≥90%。
4.5.3 泡沫混凝土的弹性模量可通过试验确定,当无试验资料时,可根据(2)式计算取值。
(2)
式中: —— 泡沫混凝土的弹性模量(MPa);
qu——单轴饱和抗压强度(MPa)。
4.5.4泡沫混凝土的抗折强度可通过试验确定,当无试验资料时,泡沫混凝土抗折强度可取抗压强度的0.3倍。
4.6 施工
4.6.1工艺流程见图1。
图1 工艺流程
4.6.2施工准备
1 应在全面理解设计图纸要求和设计交底的基础上,对施工现场的地形、地质及构造物情况等进行调查和核对;
2 应收集当地历史气候资料及施工期的天气预报,为异常天气的施工提前制定相关预防保证措施;
3 在详尽的现场调查后,应根据设计要求、合同、现场情况等,编制实施性施工组织设计,并按管理规定报批;
4 必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系,并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底;
5 应确认施工电源、施工用水、施工便道、施工设备和试验器具等准备工作能满足正常施工要求,应保证施工影响范围内原有道路、结构物及农田水利等设施的使用功能;
6 根据设计要求进行配合比设计,确定其水泥、发泡剂、水、外掺材、集料及外加剂等的掺量;
7 根据施工配合比进行现场试拌,检验各环节是否正常;
4.6.3水泥基浆制备
1 配料应采用电子计量,计量精度应满足表8的要求,并具备自动供料功能。计量器具应定期标定,迁移后应重新进行标定;
原材料的计量精度 表8
材料 | 计量单位 | 计量精度 |
水泥 | kg | ±2.0% |
集料 | kg | ±2.0% |
水 | m3 | ±2.0% |
外加剂 | m3 | ±2.0% |
2根据确定的施工配合比设计进行水泥基浆的拌合,拌合必须采用间歇式搅拌机,搅拌时间应确保各组分混合均匀;
3水泥基浆存储在有一定储量的储罐内,储罐具备二次搅拌功能,避免水泥浆的沉淀;
4水泥基浆在储料罐中的停滞时间不宜超过2h;
4.6.4泡沫制作
1根据发泡剂的稀释倍率稀释发泡剂;
2泡沫应采用压缩空气与发泡剂水溶液混合的方式生产,发泡倍率可调且稳定,不宜采用搅拌发泡;
4.6.5混泡
1根据确定的施工配合比设计要求,设定泡沫混凝土的泡沫含量,泡沫应即时与水泥基浆料均匀混合;
2一定比例的水泥基混合料浆和泡沫,经过混泡机的充分混合,形成符合设计标准的泡沫混凝土;
4.6.6泡沫混凝土的浇筑
1 浇筑施工可采用直接泵送方式或配管泵送方式,不宜采用水泥罐车等工具输送。泵送前,应做好管接头的紧固和检查工作,确保接头牢固。泵送过程中,随时检查泵送管的压力和接头的牢固情况,发现压力出现异常时,及时检查并排除故障;
2 地形复杂区域应根据现场情况合理配置机械设备,可采用中继泵进行远距离输送,也可采用分级输送方式进行高扬程输送;
3泡沫混凝土浇筑时,泵送管出口宜与浇筑面保持较小角度,且埋入泡沫混凝土内不小于20cm,使泡沫消泡量降到最小,详见图2;
图2泡沫混凝土浇筑方式
4 浇筑过程中停留时间不宜过长,否则容易引起堵管。中间等待时间超过10分钟,宜及时洗管,清洗输送管时必须检查出水口情况,清洗时间宜不小于30分钟;
5浇筑快至顶层时,利用人工扫平,采用往后直拉的方式拖移浇筑管,以确保泡沫混凝土表面平整并减小扰动。当浇筑层终凝后方能进行上层的浇筑施工;
6 在整个浇筑过程中,应减少对泡沫混凝土拌合物的扰动,并密切注意拌合物的品质变化,不应采用喷射方式进行浇筑;
4.6.7 冬期、雨期及热期施工
1 冬期、雨期及热期的泡沫混凝土施工,应根据不同的季节特点制订相应的施工技术方案,并应采取有针对性的措施,保证工程质量和和施工安全;
2 施工前应及时掌握气温、雨雪、风暴、汛情等预报,制订应急预案,做好安全防范工作,避免发生事故。施工操作人员应按劳动保护的规定,采取必要的防护措施;
3 需要冬期施工时,每班完工后应清空各管路中的残留浆体,并对泵送管路、施工设备、发泡剂及浇筑区域等采取保温措施;
4 当遇大雨、暴雨或持续时间较长的小雨天气,未固化的泡沫混凝土表面应采取遮雨措施;
5 热期施工,每班完工后应及时清洗拌合设备、储浆设备、泵送管路中的浆体,避免因浆体凝固损坏设备;
6 在没有采取有效措施情况下,当室外日均气温连续5d低于5℃或环境温度超过35℃时,不宜进行泡沫混凝土构筑施工;
4.6.8养 护
1 泡沫混凝土浇筑硬化成型后,在强度未达到设计强度前,不能直接进入使用状态,禁止直接在填筑体表面进行机械或车辆作业;
2 除填充工程外,泡沫混凝土每层浇筑完毕硬化后浇筑上层前,应对填筑体顶层表面覆盖塑料薄膜或土工布进行保湿养生,浇筑至设计标高后,养生时间不少于3d。薄膜养护见图3;
3 路面施工必须在顶层泡沫混凝土养护7d以后进行;
4养护期内应避免人员在其上面行走及禁止堆积物品,以免破坏其中的气泡结构,影响质量;
5.1 一般规定
5.1.1 应充分调查场地的工程地质与水文地质情况,填筑路堤前,宜做好地表水和地下水的处治工作,场地整平后,地表应设置地下水排水盲沟和碎石垫层。
5.2设计计算
5.2.1 泡沫混凝土路堤设计应根据自然条件、技术要求、工程规模和工程环境,选择构造尺寸和性能指标,并分析计算,设计流程如图4所示。
图4 设计流程图
5.2.2 一般路堤填筑时,填筑厚度应根据工后沉降计算和技术经济指标综合比较确定。受水位影响时,应进行水位分析计算。
5.2.3一般路堤稳定性验算包括地基承载力、抗滑移、浇注过程路堤稳定性等内容。
5.2.4路堤稳定性验算方法可按照《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)第3.6.6条、第3.6.7条、第3.6.8条的规定执行。填筑坡率较陡时,应验算填筑物抗倾覆、抗滑移、承载力安全系数。
5.2.5 斜坡上高路堤应验算抗倾覆安全系数和场地整体稳定性。
5.2.6 抗滑稳定性验算时,泡沫混凝土与岩质坡面接触的抗滑摩擦系数可取0.4~0.6,与土质坡面接触的抗滑摩擦系数可取0.2~0.4。
5.2.7 泡沫混凝土用于深厚软土地基路堤填筑时,路堤除满足稳定性验算要求之外,还应进行施工期沉降分析及工后沉降预测。
5.2.8 用于路堤换填时,填筑物残余部分自重、泡沫混凝土自重和其他荷载的总和应满足地基承载力要求。
5.3材料性能
5.3.1 用于路基填筑时,其抗压强度应按表9的规定确定。
泡沫混凝土强度指标要求 表9
部 位 | 离路面底面距离(m) | 高速路、快速路、 一级路、主干路 | 其他道路 | ||
强度等级 | 平均抗压强度(MPa) | 强度等级 | 平均抗压强度(MPa) | ||
路 床 | 0~0.8 | CF0.8 | ≥0.8 | CF0.6 | ≥0.6 |
上 路 堤 | 0.8~1.5 | CF0.6 | ≥0.6 | CF0.4 | ≥0.4 |
下 路 堤 | 1.5以下 | CF0.4 | ≥0.4 |
5.3.2 高路堤填筑时,泡沫混凝土的抗压强度指标宜适当提高。
5.3.3 作为轻质填料时,宜采用泡沫混凝土容重等级为A03-A10且强度等级为CF0.4-CF1.0的泡沫混凝土进行填筑。
5.3.4 吸水率等级宜取为WM10-WM20。
5.3.5 泡沫混凝土顶层禁止任何机械在上面直接行走,路面施工必须在顶层养护7d以后进行。
5.4构造设计
5.4.1 泡沫混凝土路堤填筑时,应结合工程具体环境,做好防排水工程设计以及底层、顶层、面板、护栏及底座、陡坡路堤抗滑或锚固件等细部结构设计。
5.4.2 泡沫混凝土多用于填高6m以下的软土地基路堤或高度小于16m的山区路堤。路堤高度≤4m且征地不受限制时,可结合工程实际情况,可采用放坡形式(图5);施工条件受限时,可采用直立式防护形式(图6-1,图6-2)。
5.4.3 泡沫混凝土填筑横断面可采取直立式矩形填筑、“凸”型台阶式填筑或扩口型台阶式放坡填筑,具体填筑型式宜结合工程各种功能需要而确定(图7)。“凸”型台阶式填筑适用于一次填筑,扩口型台阶式适用于二次开挖回填。
5.4.4 泡沫混凝土用于路基填筑时,最小填筑厚度不宜小于1.0m。当填筑厚度大于3.0m时,与常规填土路基间的纵向、横向衔接面宜设置台阶过渡,沿路基纵向台阶宽度不宜小于2.0m,沿路基横断面台阶宽度不宜小于1.0m,地基十分软弱时,应适当加大台阶宽度。
5.4.5 泡沫混凝土适用于软土地区桥头背部路堤填筑,泡沫混凝土路堤纵向过渡宜采用台阶式过渡(图8),且台阶宽度不宜小于4.0m。
5.4.6 泡沫混凝土适用于涵洞背部路堤填筑,填筑方式可分为全路堤换填、涵背局部换填和涵顶减载换填等三种方式(图9)。泡沫混凝土路堤纵向过渡若采用台阶式过渡,台阶宽度不宜小于1.0m。
5.4.7 泡沫混凝土路堤填筑前,应先整平场地,做好地表排水设施(如盲沟、渗沟、排水沟等),地表需铺设厚度30cm-50cm的级配碎石或砂砾作为透水垫层。
5.4.8泡沫混凝土填筑体顶部、底部及其他特殊部位宜设置钢丝网补强,构造要求另见5.5.4辅助工程设计。
5.4.9 大体积泡沫混凝土填筑时,宜适当设置沉降变形缝,其设置要求如下:
1 泡沫混凝土填筑体长度超过15 m时,应按5 m~15 m间距设置沉降变形缝;
2 在断面形态有突变时,宜在断面突变处增设沉降变形缝;
3 在地基处理方式变化位置宜在断面突变处增设沉降变形缝;
4 沉降变形缝材料可采用20 mm~30 mm厚的聚苯乙烯板或10 mm~20 mm厚的沥青木板或夹板或采用沥青麻絮填塞。
5.4.10泡沫混凝土填筑高度不宜超过16m,填筑高度较大时,应进行分级构筑且台阶宽度不小于2m。
5.4.11 为适应路基顶面纵坡、横坡要求,泡沫混凝土宜在顶层分级设置台阶,台阶高度和台阶长度或宽度可根据路面坡度、填筑体尺寸及路面结构厚度确定,纵横向台阶高差一般不大于10cm。
5.4.12 泡沫混凝土应用于软土地基路堤时,泡沫混凝土填筑厚度应根据沉降计算确定。
5.4.13 桥台台后采用泡沫混凝土填筑时,可不设置桥台锥坡,填筑物与桥台台背间应设置缓冲层,缓冲层材料可采用20 mm~30 mm厚的聚苯乙烯板。
5.4.14 泡沫混凝土顶面设置防撞护拦时,防撞护拦应作专项设计,构造要求另见5.5.9辅助工程设计。
5.4.15 在深厚软土地区,泡沫混凝土路堤宜结合路堤填筑高度情况与沉降分析,可选用直接填筑施工或二次开挖施工,以减少路堤工后沉降。
5.4.16泡沫混凝土路堤面板宜采用结构安全、可靠、耐久性好,符合经济、美观、环保、节能等产业要求的结构体系。
5.4.17 在深厚软土区域,路堤采用直立面板时,应在面板基础下方考虑复合地基或桩基础处理措施。
5.4.18 为减轻路面上方动荷载影响,方便路面结构层施工,同时提高泡沫混凝土防裂功能,泡沫混凝土上方可设置一层厚度15cm的C15混凝土顶层。
5.5辅助工程设计
5.5.1 泡沫混凝土底层设计要结合路堤工程地形地貌、水文环境满足路堤排水系统和盲沟等设置需要,底层下方宜设置厚度不小于30cm的级配砂砾或碎石垫层,以满足基底防排水之需要,同时可兼做调平层。
5.5.2泡沫混凝土底层设计构造宜满足以下要求:
1 填筑体底部应设置1层钢丝网补强,钢丝网宜放置在自底部上方50-100cm范围之内;
2 对于半填半挖高路堤,为提高泡沫混凝土填筑体抗滑移和抗倾覆安全度,应适当加大底层宽度,宽度要求≥4m。对于填高大于8m高路堤,底层应适当加强刚度,可增设一层标号不低于C15素混凝土板,板厚不小于30cm,并可在板上设置一定数量的抗滑移锚钉,以提高泡沫混凝土填筑体的整体抗滑移能力;
5.5.3泡沫混凝土顶层设计构造宜满足以下要求:
1 填筑体顶层应设置1层钢丝网补强,钢丝网宜水平放置在自顶部下方50-100cm范围之内;
2 顶层设计宜满足路面纵坡与横坡设置要求,并确保路面结构层设计所需的厚度。为满足路床顶纵横向坡率设置要求,泡沫混凝土顶层宜按坡率设计采用台阶式过渡,同时台阶宽度不宜小于1m;
3 泡沫混凝土顶层可采用15cm厚的C15混凝土找平,以便于满足路床顶纵横向坡率设置要求,同时满足施工底基层所需的顶层强度的要求,或与路面底基层一并实施;
4 路堤路侧需设置护栏时,顶层宜在护栏基础底座下方增设1-2道钢丝网;
5.5.4泡沫混凝土填筑体顶部、底部及其他特殊部位补强钢丝网设置应符合下列规定:
1 钢丝网宜为铁丝或钢丝焊接而成,钢丝网规格宜为φ3.2~φ6.0 mm @50 mm×50 mm,网孔规格为四边形,孔径不宜大于50 mm;钢丝网搭接时,相邻两块钢丝网间的重叠宽度不宜小于20cm,并采用镀锌钢丝连接;
2 填筑体底面和顶面100cm范围设置2层或以上钢丝网时,每层钢丝网间距不大于50cm;
3 填筑体填筑高度超过6m时,应每隔3~5m水平铺置一层或两层钢丝网。若铺设两层钢丝网,则每层钢丝网间距不大于100cm;
4钢丝网保护层厚度宜大于30cm;
5.5.5泡沫混凝土路堤面板由挡板、挡板基础、拉筋等组成,设置应符合下列规定:
1 挡板及其构造材料的选择应满足耐久性、安全性和美观性等要求;
2 挡板宜采用混凝土类挡板、装饰类砌块、轻质砖、空心砖等;
3 有景观要求路段,宜采用装饰类砌块或对挡板表面进行特殊设计;
4 单块挡板尺寸以方便预制及砌筑为原则,并满足经济性、美观性要求;
5 挡板基础混凝土强度等级应不低于C15,断面尺寸以满足挡板对承载力要求为原则;
6 挡板基础沿纵向每隔5m~15m设缝,设缝位置应与泡沫混凝土填筑体沉降缝对应;
7 挡板宜采用拉筋固定。拉筋与挡板之间宜采用配套的扣子锁定;
8 挡板砌筑砂浆的强度等级应不低于M7.5,并可结合稳定需要适当设置内倾坡率,增强挡板抗倾覆能力;
9 面板的稳定性应考虑泡沫混凝土硬化前的侧压力,计算时需考虑单层填筑厚度所产生的侧压力;
5.5.6 挡板采用混凝土预制时,挡板设计应符合下列规定:
1 混凝土集料粒径应不大于10mm,强度等级应不低于C25;
2 钢丝网材质宜为钢丝焊接而成,参数要求详见5.5.4节;
3 挡板拉扣应采用HPB235钢筋,直径不宜小于6.0mm;
5.5.7防排水工程包括路面地表排水、路面结构层排水、坡面水、地下水、新旧路面结合部下渗水等的防排水设施。防排水设计应符合下列规定:
1 路面地表排水、路面结构层排水应符合路基路面相关规范要求;
2 坡面水、地下水、新旧路面结合部下渗水宜采用渗水盲沟、有孔排水管、透水软管或滤水层等措施排泄;
3 填筑体内部防水可在顶面铺设防渗土工膜、防水板等措施;
4 为排除地下渗水,宜在填筑体与地基之间设置碎石垫层或碎石盲沟;
5.5.8陡坡路堤抗滑设计或锚固件结构设计宜按《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)及永久锚固工程相关设计规范执行,并满足稳定性之安全要求。抗滑设计应符合下列规定:
1 抗滑锚固件宜根据稳定验算后,采用钢筋混凝土预制桩、镀锌钢管或镀锌粗钢筋;
2 抗滑锚固件长度不宜小于1.5m~2.0m,垂直打入深度宜不小于1m,具体长度宜根据地质条件,并结合计算分析确定;
3 根据开挖面坡度,应对既有坡面或陡坡体地面宜设置台阶,台阶宽度不宜小于2m;
4 抗滑锚固件必须做好防锈、防腐处理;
5.5.9泡沫混凝土顶面设置防撞护拦时,防撞护拦应作专项设计,并符合下列规定:
1 泡沫混凝土不宜与防撞护栏作刚性连接,宜在防撞护栏底部设置钢筋混凝土底座;
2 防撞护栏底座宜采用C25钢筋混凝土,并按5m~10m间距设置沉降缝,设置位置应与泡沫混凝土的沉降缝位置对应一致;
3 防撞护拦底座的断面尺寸设计应考虑安全性、经济性;
5.5.10填筑体与桥台台背间宜设置缓冲层,缓冲层材料可采用20mm~30mm厚的聚苯乙烯板。
5.6施工
5.6.1 施工准备
1 施工前应做好施工期临时排水总体规划和施工,临时排水设施应与永久性排水设施综合考虑,并与工程影响范围内的自然排水系统相衔接;
2 泡沫混凝土基底为原状土的,应清除浇筑区基底杂物,按照《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006的要求进行场地清理、整平压实;在已填筑路堤上填筑,应满足相应路堤划分区压实度要求;
3 根据设计要求,进行测量放样,确定边线及基底高程;
4 在浇筑泡沫混凝土之前应做好基底防、排水工作,坑槽开挖好后应在最低处开挖宽度不超过1m的泄水口,防止坑槽内积水;
5.6.2 泡沫混凝土施工
1 结合设备生产能力、工期等要求对设计的浇筑体进行浇筑区和浇筑层的划分,为浇筑施工做好相关准备,单个浇筑区内浇筑层的施工时间宜控制在水泥浆初凝时间内;
2 浇筑区之间采用竹胶板等材料隔断,作为浇筑泡沫混凝土的模板,应满足下列要求:
1) 模版及其支撑应具备足够的强度、刚度和稳定性,能承受施工过程中产生的泡沫混凝土固化前的侧压力,确保拆模后侧壁竖直、平齐;
2) 模版的板面应平整。接缝处应严密且不漏浆;
3) 模板作为沉降变形缝时,应满足设计要求;
3 泡沫混凝土浇筑开始时若基底干燥,应洒适量水润湿,切忌洒水过多造成积水;
4 夏季施工应避免在中午高温时段施工;
5对于采用直立挡墙为外立面,必须满足泡沫混凝土辅助工程施工相关要求;采用土石方填筑为外立面,土石方填筑压实度必须满足路基施工规范要求或设计要求;
5.6.3辅助工程施工
1 挡板预制应符合下列要求:
1) 挡板预制宜采用专用钢模板,以确保足够的强度和刚度;
2) 混凝土集料粒径和强度等级应按设计要求执行;
3) 浇筑混凝土前,宜先准备好钢模板,并定位好挡板拉扣;
4) 浇筑完混凝土后,应对拉扣位置进行测量,并对挡板表面进行光面处理;
5) 预制挡板安装图示详见图10-1,图10-2;
2 挡板施工应符合下列要求:
1) 挡板基础采用水泥混凝土现浇,其强度等级应满足设计要求;
2) 清扫挡板基础顶面,标出挡板外缘线并进行水平测量,曲线部分应加密控制点;
3) 砌筑砂浆强度等级应满足设计要求,砌缝宜采用勾缝,缝宽不应超过1cm;
4) 挡板材料应根据设计要求提前制备;
5) 挡板按随浇随砌原则砌筑,每次砌筑高度应大于泡沫混凝土单层构筑厚度;
6) 挡板搬运和砌筑时,应轻拿轻放,避免挡板损坏和拉扣变形;
7) 挡板水平及倾斜误差应逐层调整,曲线部位应注意砌筑平顺;
8) 为提高挡板外观形象,外侧挡板可设置图案或嵌挤鹅卵石等措施增加外观形象;
3 钢筋网铺设
1)焊接连接,网片纵向搭接长度20cm,横向搭接长度20 cm;
2)在变形缝位置,钢筋网应断开铺设;
4 防排水工程
1)路面地表排水、路面结构层排水根据专项设计执行;
2)各类渗沟均应设置排水层、反滤层和封闭层;
3)石料应洁净、坚硬、不易风化。砂宜采用中砂,含泥量应小于2%,不得采用粉砂、细砂;
4)渗水材料的顶面(指封闭层以下)不得低于原地下水位。当用于排除层间水时,渗沟底部应埋置于最下面的不透水层;
5)渗沟纵坡不宜小于1%。出水口底面标高应高出渗沟外最高水位200mm;
5 泡沫混凝土顶面防撞护拦根据设计要求及《公路桥涵施工技术规范》相关规定执行。
6 伸缩缝与沉降缝内两侧壁应竖直、平齐、无搭叠;缝中防水材料应按设计要求施工。
6.1一般规定
6.1.1软土地基路堤拓宽路段,为确保新老路堤沉降变形协调,软土地基路堤宜结合复合地基或桩基础进行联合处理;当施工条件受限时,应采用泡沫混凝土填筑,以减少新老路堤不均匀沉降引起的各种病害,降低政策处理难度,减小工期和节约用地,并减少地基处理费用。
6.1.2 软土地基路堤拓宽时,路堤边坡宜采用直立式防护,而且宜采用可绿化的支护结构或生态面板,以符合安全、环保、生态、经济的产业要求。
6.1.3 泡沫混凝土用于山区公路拓宽时,仅限于地形复杂且征地受限的路段,同时要求与其他技术方案进行技术经济综合比选。
6.2设计计算
6.2.1拓宽路堤设计计算时,应根据路堤开挖与填筑步骤,确定荷载组合效应,需验算施工环节的结构稳定与安全。
6.2.2 泡沫混凝土应用于路堤拓宽时,除填筑物进行内部稳定性、抗倾覆、抗滑移验算之外,还应对泡沫混凝土路堤的外部稳定性安全系数和地基承载力进行验算,见图11。
图11 路堤稳定性验算要求
6.2.3 泡沫混凝土用于软土地基路堤拓宽填筑时,需结合沉降验算,确定是否可取消相应地基处理工程量,以节约工程投资。
6.3性能要求
6.3.1泡沫混凝土做为填料时,宜采用干密度约为300 kg/m3-600 kg/m3且单轴饱和抗压强度为0.4MPa-0.8MPa的泡沫混凝土进行填筑。
6.4构造设计
6.4.1泡沫混凝土应用于路堤拓宽时(图12),新老路堤衔接处应采用台阶式开挖,开挖坡率不宜陡于1:1.0,台阶宽度不宜小于1m,且平台坡率适当内倾,坡度2%~4%为宜。
6.4.2 高路堤拓宽时(图13),宜采用挡墙或直立式护坡,以节约用地,减少拆迁。
6.4.3陡坡高路堤拓宽时(图14),为提高泡沫混凝土填筑体抗滑移和抗倾覆安全度,应适当加大底层台阶宽度且不小于4m,具体宽度可结合填筑物抗滑移验算确定。填高大于10m高路堤,底层可适当加强刚度,增设一层标号不低于C15素混凝土板,板厚不小于30cm,并可在板上设置一定数量的抗滑移锚钉,以提高泡沫混凝土填筑物的整体抗滑移能力。
6.4.4 软土地基路堤拓宽时,泡沫混凝土底层宜设置厚度≥50cm的砂砾或碎石垫层,并宜在过渡区域设置土工格栅一层或两层,以减轻地基不均匀沉降的影响。
6.4.5 拓宽路堤的辅助工程设计详见5.5。
6.5 施工
6.5.1 施工准备
1 根据现场实际情况,做好交通流组织措施,并上报有关部门审核批复;
2 路基施工前,应了解施工范围内地下埋设的各种管线、电缆、光缆等情况并与相关部门联系,制订合理的安全保护措施。施工中如发现有危险品及其他可疑物品时,即停止施工,报请有关部门处理;
3 施工现场应设置醒目的安全、警示标志和安全防护设施;
4 应按设计拆除老路路缘石、旧路肩、边坡防护、边沟及原有构造物的翼墙或护墙等;
5 施工前应截断流向拓宽作业区的水源,开挖临时排水沟,保证施工期间排水通畅;
6 老路堤与泡沫混凝土交界的坡面,清理厚度不宜小于0.3m,然后从老路堤坡脚向上按设计要求挖设台阶。土体台阶上必须密实,无松散物。纵向填挖结合段,应合理设置台阶;
7 泡沫混凝土施工前,应认真处理横向、纵向、原地面等结合界面,确保路基的整体性。土体台阶上必须密实,无松散物;
8 有地下水或地面水汇流的路段,应采用合理措施导排水流;
9 原则上一次开挖长度不宜超过200m,并可及时利用泡沫混凝土进行坡面初步防护,防止雨水冲刷坡面而引起塌方危险;
6.5.2 泡沫混凝土施工
1 老路堤开挖后,应及早进行泡沫混凝土施工,以免开挖后老路路堤发生坍塌;
2 泡沫混凝土填筑应采用分层分块方式,不宜在道路横向方向进行分块填筑;
3 在施工过程中,泵送管路应远离老路堤铺设,并安排专人进行巡视,以免泵管爆裂对过往行人车辆造成伤害;
6.5.3 其他施工要求同5.6.3辅助工程施工。
7.1 一般规定
7.1.1山区公路勘察设计应查明滑坡、崩塌、岩溶、采空区等不良地质对路基稳定性的影响。上述不良地质区域,泡沫混凝土用于填筑之前,应进行场地稳定评价与地质灾害诱发条件分析,评估工程区域地质灾害的范围、规模、诱发条件和概率。
7.1.2泡沫混凝土填筑实施前,要充分考虑场地排水系统设计方案,宜做好场地的泄洪排水设计,以避免水患诱发路堤各种工程地质灾害。
7.1.3对于高陡挡墙墙背填筑、滑坡卸载与减载、路堤滑移治理、边坡塌方治理工程等,泡沫混凝土治理方案宜与其他方案进行技术经济综合比选。
7.1.4 泡沫混凝土用于地质灾害治理时,应做好施工过程和工后的变形监测,设计应提出施工期和运营期的监测方案,宜适时动态优化设计。
7.1.5采用导管注浆工艺填筑泡沫混凝土时,宜采用低压注浆,注浆压力不宜大于0.1MPa。
7.2 滑坡
7.2.1 泡沫混凝土用于滑坡路段时(图15),一般限于滑坡的主动推力区段。滑坡治理前,要充分研究滑坡的范围、规模,根据计算分析,合理划分滑坡主动推力区和被动抗滑区,通过卸载、置换,减轻滑坡剩余推力。
图15 老滑坡体上部卸载反压坡脚+泡沫混凝土路堤型式
7.2.2 泡沫混凝土在滑坡体上方填筑时,应根据稳定验算结果,做好滑坡体下方的固脚或反压支护。
7.2.3 泡沫混凝土用于滑坡路段时,应与排水工程、抗滑桩、坡脚反压工程等其他滑坡治理方案共同实施,以实现综合治理的工程效应(图15)。
7.2.4 泡沫混凝土用于斜坡上的傍山路堤填筑时,应验算路堤荷载对场地稳定性影响。泡沫混凝土傍山路堤边坡宜采用直立式,以减少工程量,节约用地。
7.2.5泡沫混凝土用于滑坡路段时,底层下方宜埋置渗水盲沟或支撑渗沟等排水体系,改善泡沫混凝土路堤下方滑坡体的排水条件,增强路堤安全与稳定性。
7.2.6 滑坡区泡沫混凝土路堤面板宜采用变形协调性较好的结构形式,以提高泡沫混凝土路堤对地基变形适应性。
7.2.7 滑坡体上方填筑泡沫混凝土路堤时,底层宜适当增加钢丝网的层数,相邻每层钢丝网的间距宜小于1m。
7.2.8泡沫混凝土路堤相关辅助工程设计要求详见本指南5.5节。
7.3 崩塌
7.3.1 崩塌路段路基设计,应调查该地段的地形、地貌、地质、水文、气象等资料,查明已发生的崩塌类型、范围、成因及对公路的危害程度。泡沫混凝土用于崩塌区域回填之前,应验算场地稳定性以及回填体的抗滑移、抗倾覆稳定性。
7.3.2 泡沫混凝土用于崩塌回填时,应做好防排水设计,边坡坡面应预留泄水孔。
7.3.3 边坡崩塌区采用泡沫混凝土回填时(图16),宜分台阶填筑,台阶宜设置2%~3%内倾横坡,台阶宽度不宜小于1m,底部台阶宽度宜大于2m。
7.3.4 泡沫混凝土用于坡面局部塌方或超挖回填时,宜适当采取植筋或锚固措施,并要求验算回填体稳定性;泡沫混凝土回填前,原坡面宜适当凿毛,条件具备时需增设台阶。
7.3.5 泡沫混凝土用于隧道洞顶塌方、塌腔、冒顶填充时,其饱和抗压强度指标可适当降低至0.3MPa,以减轻洞顶荷载影响。
图16路基大型崩塌体清理+泡沫混凝土回填路堤型式
7.4 溶洞、采空区
7.4.1 公路采空区应根据采空区的形成时间、埋深、采空厚度、采矿方法、顶板岩性及其力学性质、水文地质、工程地质条件等选择治理方案。治理方案主要有开挖回填、充填、注浆、板跨、减轻堆载等措施。
7.4.2 岩溶路段,应结合工程条件分析判别岩溶对路基工程的危害程度,选择合适的治理方法。岩溶区域地表水宜采用渗沟、排水沟将水截留至路基外。路堤下方发育干溶洞,且体积不大,埋深较浅时,宜采用泡沫混凝土充填密实。当洞体庞大或深度较深时,宜在稳定评价基础上,采用钢筋混凝土板块跨越,同时上部宜采用泡沫混凝土填筑;对于有顶板但顶板强度不足的干溶洞,可适当加固顶板,提高强度后,上部采用轻质泡沫混凝土路堤。
7.4.3 泡沫混凝土用于溶洞、采空区处理前,要评估岩溶地貌或采空区的发育特征,分析泡沫混凝土回填的可行性,并要求对泡沫混凝土回填的地基进行承载力测试,以确保设计路堤的稳定性与使用安全。
7.4.4 对于路基范围之内的溶洞,还需进一步判明溶洞的发育阶段。对于已停止发育的溶洞可采用充填处理,对于发育过程中的溶洞,宜采用构筑物跨越。
7.4.5 当溶洞、采空区位于路基两侧时,应通过判定岩溶、采空区对路基的影响,评价其影响范围,溶洞、空洞坍塌扩散的影响范围之内的路堤填筑宜采用泡沫混凝土填筑。
7.4.6 泡沫混凝土用于溶洞、采空区时,应进行承载力验算。
7.4.7 泡沫混凝土用于采空区、溶洞等填筑时,宜确保充填密实,不宜裸露。
7.4.8 对大型的地面坑陷、隧道围岩大型的塌陷或坑陷填充,应验算地基承载力或隧道二衬结构的承载力;
7.1.9 泡沫混凝土用于不规则空洞填筑时,泡沫混凝土宜自孔洞底部向上浇注,并填充密实。
7.4.10 泡沫混凝土填充时应考虑机械输送能力,施工时合理布置泵送距离。
7.5 挡墙变形
7.5.1 当路堤(肩)挡墙出现结构性裂缝、倾覆变形或侧移时,应根据墙背土压力验算,分析挡墙发生变形的原因,土压力承载不足时,宜采用泡沫混凝土换填等措施(图17)。
7.5.2 挡墙病害严重且自身稳定性具有安全隐患时,宜予以适当拆除至安全高度后,再进行墙背泡沫混凝土换填(图18)。
7.5.3 泡沫混凝土置换的体积宜根据挡墙地基承载力、土压力、抗倾覆安全系数、抗滑移安全系数以及地基工后沉降特点进行确定。
7.5.4 高挡墙出现安全隐患时,宜进行卸载方案的稳定分析,合理确定卸载范围和步骤,并在确保地基稳固的基础上,分台阶填筑泡沫混凝土,台阶宽度不宜小于1m,且台阶外侧坡面应设置面板保护层,避免泡沫混凝土直接外露。
图17 挡墙病害修复泡沫混凝土置换方案
a)墙背置换泡沫混凝土 b)保留基础,部分重建
c)拆除重建
图18挡墙病害修复泡沫混凝土处治型式
7.6 桥头跳车
7.6.1 桥头跳车多发生在软土地基路堤的桥头路段,桥头跳车病害出现时,宜结合既有的地基处理方案和填筑高度,分析跳车病害的诱发原因。
7.6.2 若桥头跳车路段工后沉降比较大,病害严重,路面加铺后跳车病害屡治屡现时,宜采用泡沫混凝土进行路堤分幅换填。
7.6.3 若路堤填筑比较高,工后沉降大,宜适当卸载台后填土,同时换填泡沫混凝土处理。泡沫混凝土置换体积宜按照路堤沉降计算分析予以确定。
7.6.4 桥头搭板脱空时,可采用泡沫混凝土进行灌注脱空区域。
7.6.5 桥头路堤沉降不均匀等病害发生时,泡沫混凝土也可作为注浆体使用,通过低压注浆,可充分充填路基空洞区域,以缓解不均匀沉降病害。
7.7 涵顶上方减载
7.7.1 深厚软土地区道路纵坡加高时,涵洞范围不应采用宕渣填筑,宜采用泡沫混凝土进行置换减载处理,以减少涵洞区域的工后不均匀沉降,同时,减缓涵洞结构物工后沉降影响。
7.8 隧道洞顶脱空与洞口偏压加固
7.8.1 隧道围岩爆破开挖不良时,超挖区域可采用泡沫混凝土进行填补处理。
7.8.2 边坡喷射混凝土防护区域,若局部超挖严重时,可采用泡沫混凝土进行填补处理。
7.8.3当洞口存在严重偏压时,可采用泡沫混凝土填筑洞口偏压区域,以利于隧道衬砌平衡受力,同时提高洞口开挖防护安全性。
8.1 一般规定
8.1.1质量检查与验收内容包括施工前检验、施工过程质量检验、硬化后质量检验和交工质量评定与验收。
8.1.2 泡沫混凝土作为独立分项工程进行质量检查与验收,分部工程的划分按《公路工程泡沫混凝土质量检验评定标准》和《公路工程质量检验评定标准》的相关规定执行。
8.2 施工前检验
8.2.1 施工前检验内容包括设备检验、原材料检验及辅助工程检验等。
8.2.2 项目开工前,应对施工设备的计量装置进行标定,其报检材料计量精度应符合本指南表2中的规定。
8.2.3 胶凝材料进场时应对其品种、级别、袋装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度及其他必要的性能指标进行复验,其质量必须符合现行国家标准的规定。水泥等胶凝材料的进场检验、检验批次、检验方法及质量要求应按现行国家标准的规定执行。
8.2.4施工过程中,应对发泡剂、水泥质量和气泡与水泥基浆料的适应性进行检验,并应满足下列要求:
1 发泡剂检验频率为1次/3000L,少于3000L时,按每项目1次;
2 水泥检验频率袋装为1次/200吨,散装为1次/500吨;
3 检验方法发泡剂按本指南附录A.1、A.2,水泥按国家标准的规定执行,适应性按附录A-3的规定执行;
4 检验结果应符合本指南第3.1.1条及表1的规定。
8.2.5钢丝网、土工布等辅助工程材料检验按相关规范执行。
8.2.6 面板预制质量检验按表10的规定执行。
面板预制质量实测项目 表10
项 次 | 检验项目 | 规定值或允许偏差 | 检验方法和频率 |
1 | 混凝土强度(MPa) | 不小于设计值 | 按标准GBJ107的规定,每250块取1组试件,每项目至少1组
|
2 | 边长(mm) | 0.5%边长 | 尺量:长宽各量1次,每200块抽查1块,每项目至少5块 |
3 | 厚度(mm) | +5,-3 | 尺量:检查2处,每50块抽查1块,每项目至少5块 |
4 | 表面平整度(mm) | 0.3%边长 | 直尺:长、宽各测1次,每50块抽查1块,每项目至少5块 |
5 | 预埋件位置(mm) | 10 | 尺量:检查每块,每50块抽查1块,每项目至少5块 |
8.2.7面板安装质量检验按表11的规定执行。
面板安装质量实测项目 表11
项 次 | 检验项目 | 规定值或允许偏差 | 检验方法和频率 |
1 | 每层挡板顶高程(mm)(mm) | ±10 | 3米直尺:每20m抽查3组板 |
2 | 轴线偏位(mm) | 10 | 挂线、尺量:每20m量3处 |
3 | 挡板垂直度或坡度 | 0,-0.5% | 挂垂线:每20m检查3处 |
4 | 相邻挡板错台(mm) | 5 | 尺量:每20m检查挡板交界处3处 |
8.3 施工中质量检验
8.3.1 施工中质量检验项目包括气泡密度、湿容重、流动度、气泡率、抗压强度和吸水率。
8.3.2 质量要求、检验方法和频率按表12中的规定执行。
填筑质量实测项目 表12
项 次 | 检验项目 | 规定值/允许偏差 | 检验方法和频率 |
1 | 气泡密度(kg/m3) | ±2标准值 | 附录A。2开工前自检1次 |
2 | 湿容重(kN/m3) | ±10%标准值 | 附录B。1填筑每100m3自检1次 |
3 | 流动度(mm) | ±20配合比 | 附录B。2填筑每100m3自检1次 |
4 | 吸水率 | ±5%标准值 | 附录B。3填筑每100m3自检1次 |
5 | 气泡率(%) | ±3%配合比 | 附录。4填筑每100m3自检1次 |
6 | 单轴饱和抗压强度(MPa) | ≥标准值 | 附录B。6每100m3自检1次 |
8.4 硬化后质量检验
8.4.1 除设计另有规定外,硬化后质量检验内容包括表干容重、28d抗压强度。
8.4.2 试样在构筑管管口制取,制取时测定并记录试样的湿容重。试件脱模后,放入密封塑料袋中室内保湿养护。
8.4.3 试件制备应符合下列要求:
1 抗压强度的试件尺寸为100mm×100mm×100mm的立方体,一组3块;
2 劈裂抗拉强度的试件尺寸为100mm×100mm×100mm的立方体,一组3块;
3 抗折强度的试件尺寸为100 mm×100 mm×400 mm的立方体,一组3块;
4 静力受压弹性模量的试件尺寸为100 mm×100 mm×300 mm的棱柱体,二组6块;
8.4.4 抗压强度等性能试验方法应按《蒸压加气混凝土性能试验方法》(GB/T 11969-2008)的规定执行,试件制取及养护应满足:
1应在出料口取样制作;
2每3块为1组,每400 m3 制取1组;当不够400 m3时,按400 m3考虑;
3试件脱膜后,应置于密封塑料袋中进行养护;
4单组饱和抗压强度检验合格标准应满足式(3):
qun≥qc (3)
式中 qun -------单组试件3个试块饱和抗压强度平均值或代表值(MPa);
qc -------饱和抗压强度设计值(MPa)。
8.4.5 泡沫混凝土工程完工后,应按交通运输部《公路工程竣工(交工)验收办法》的有关规定提交全部交工文件,进行交工验收,按表13中的规定执行。
泡沫混凝土工程实测项目 表13
项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检验方法和频率 |
1 | △抗压强度(MPa) | 在合格标准内 | 按附录B.5检查 |
2 | △表干容重 | 在合格标准内 | 按附录B.6检查 |
3 | *顶面高程(mm) | +10,-15 | 水准仪:每个构造单元测4点或每200m测4点 |
4 | *中线偏位(mm) | 50 | 经纬仪:每个构造单元测4点或每200m测4点,,弯道加HY、YH两点 |
5 | *宽 度 (mm) | 符合设计要求 | 米尺:每个构造单元测4点或每200m 测4点 |
6 | *基底高程 (mm) | ±50 | 水准仪:每200m测4点 |
*注:1设计文件注明采用饱和容重控制时,应增加饱和容重检验项目,检测频率要求同表干容重。
2在空洞填充、注浆及管道回填工程中,带*号项目可不检查。
8.4.6 在地下水位以下构筑时,应在每个构造单元底层取一组试件,并按要求检测饱水吸水条件下的饱和容重和饱和抗压强度。饱和容重的试验方法见附录B.5的规定执行,饱和抗压强度试验方法应按《蒸压加气混凝土性能试验方法》(GB/T 11969)的规定执行。
8.5 质量评定与验收
质量评定与验收要求详见《公路工程泡沫混凝土质量检验评定标准》。