赤泥装配式路基试验段施工技术要求

陈一波

（福州市规划设计研究院集团有限公司长沙分公司，湖南 长沙）

摘要：本试验段路基选取在山东省淄博市桓台县某高速路段，采用一种装配式路基填充结构，所采用泡沫轻质土预制块体产品质量稳定，同时利用当地的固废材料赤泥，减少土地浪费；同时施工现场采用“预制+现浇”的方式，可使提升施工效率，具有明显的经济效益和社会效益。

关键词：装配式路基；轻质土；固废材料

Design of test section of red mud fabricated Subgrade

ChenYibo

(Fuzhou planning & Design Research Institute Group Co.,Ltd.Changsha Branch. Changsha, Hunan)

Abstract: the roadbed is selected in a high-speed section of Huantai County, Zibo City, Shandong province. A fabricated subgrade filling structure is adopted. The quality of the foamed lightweight soil prefabricated block product is stable, while the local solid waste material red mud is used to reduce the waste of land. At the same time, the construction site adopts the method of "prefabrication + cast-in-situ", which can improve the construction efficiency and have obvious economic and social benefits.

Key words: Prefabricated subgrade; Light soil; Solid waste materials

一、概述

本试验段路基选取在山东省淄博市桓台县沾临高速四合同段附近，天桥接线K0+217-K0+237段。采用一种装配式路基填充结构，自下而上依次设置有：垫层、防渗层和泡沫轻质土层，其中，泡沫轻质土层是先由泡沫混凝土预制块体进行填充，再由泡沫混凝土浇筑制成的框架结构。

路基总高度约3.6m（含赤泥基混凝土道面0.3m），长度约为20m，宽度8.5m。试验段断面图如下：

图1 赤泥装配式路基试验段纵断面图

图2 赤泥装配式路基试验段横断面图

该试验段共包括：赤泥装配式路基、赤泥基混凝土及配套工程，施工技术要求如下：

1.赤泥装配式路基块

序号	项 目	指标
1	基块结构尺寸（长×宽×高）	1200mm×800mm×950mm
2	抗压强度（MPa）	≥3.0
3	干密度（kg/m³）	1200±50

2.赤泥基混凝土

序号	项 目	指标
1	强度等级	C25
2	塌落度(mm)	≥160
3	初凝时间(min)	210
4	终凝时间(min)	600

3.赤泥基灌缝料浆（用于装配式路基块砌筑缝）

序号	项 目	指标
1	28天抗压强度(MPa)	≥3.0
2	流动值（mm）	≥260
3	材料配合比要求	与装配式路基块材料配合比相同

4.发泡剂

序号	项 目	指标
1	泡沫标准密度kg/m³	50
2	发泡倍率	≥1000
3	发泡剂类型	物理发泡剂

5.HDPE防渗土工膜

序号	项 目	指标
1	厚度 （mm）	≥0.3，＜0.6
2	宽度( m)	≥3.0
3	拉伸强度（纵横）MPa	≥14
4	断裂伸长率（纵横）%	≥400
5	直角撕裂强度 N/mm	≥50
6	搭接宽度(cm)	≥5.0

6.灌缝料浆1d抗压强度大于0.5倍设计值；28d抗压强度≥3.0MPa；

7.基块间砌缝宽度约为8-12cm，具体可根据现场实际情况调整，应错缝布置，竖向可出现2层通缝，但不得出现3层贯穿缝。

8.基块铺筑完一层后浇筑一层2-3cm厚的水泥基料浆调平层，砌缝采用赤泥基料浆灌缝（灌缝浆与预制块配比一致，不再另外检测），底部及两侧采用复合土工膜包覆。

9.装配式路基施工前应整平地表并进行碾压，要求压实度≥90%，基底地基承载力≥100Kpa，并现浇15cm厚现浇C20水泥混凝土垫层。

二、施工技术要求

1.装配式路基块安装施工

最底层基块铺设前先铺设一层复合土工膜，然后进行基块安装，安装完一层后开始浇筑灌浆料，1天后灌浆料强度达到2MPa以上，即可实现基块连续安装。具体安装工艺及要点如下：

（1）基块装车前，应检查基块完好性，确保基块无明显掉角、无断裂现象。

（2）基块运输过程中应保持平稳行驶，速度不得超过30km/h，防止基块窜动磕撞、颠簸而损坏。

（3）基块现场安装时应采用专用吊具吊装，具有快速系扣和解扣装置，并可在窄小（12cm以内）空间进行操作。

（4）基块吊装到位后，应按照设计要求，调整好安装位置和方向。

（5）上层基块安装前，应确保料浆调平层强度满足要求方可施工。

2.灌缝与调平施工

基块灌缝和上表面调平均采用赤泥基砂浆进行，初始流动度300mm以上；30min流动度无明显下降，流值应达到240mm以上。

（1）灌浆施工前应在已安装好的路基块四周支设模板。模板与基础、模板与模板间的接缝处应采用塑料膜、胶带等封缝，达到整体模板不漏水的程度。

（2）为便于灌浆施工，需要合理控制模板和基块间的水平距离（约为10cm）。

（3）模板顶部与基块顶面间距离不低于5cm。

（4）如有发生漏浆需及时处理，保证灌浆质量。

（5）灌浆采用赤泥混合料浆，水固比不大于0.9，初始流动度300mm以上，1天强度应达到2MPa以上，以保证上层路基块的连续安装。

（6）建议机械搅拌混凝土（1～2min），如果条件不允许，人工搅拌需控制用水量和搅拌时间，一般加水分两次加入。

（7）根据施工进度控制混凝土搅拌量，且搅拌料需在规定是规定时间（40min内）用完。

（8）灌浆过程中不得加入其他外掺料或者外加剂等。

（9）根据现场长度和区域面积情况，可采用分段施工。

（10）灌浆方式建议采用自重法，在灌浆料施工中，利用其流动性好的特点，在灌浆范围内流动，可满足灌浆要求的方法。

（11）针对二次灌浆施工，应满足一下要求：：

①为便于灌浆排气，灌浆时应从同一侧开始，并按顺序向相邻两侧灌浆，当灌至另一侧有砂浆溢出时停止灌注。

②严禁从四个方向同步灌浆，一旦施工后不能间断，且尽量压缩灌浆时长。

③振捣必须在灌浆结束后进行。如果需要灌浆助推器，需从底部开始推动灌浆料，否则容易造成灌浆层不均匀。

④灌浆完毕后，完成灌浆后（3～6h），以路基外缘切除斜角（外切45°），主要防止灌浆凝固后出现裂缝，针对无法切边的，需在灌浆层处进行压光处理。

（12）养护

①灌浆完毕后30min内应立即覆盖整体工程保护膜。

②冬季施工时，应采用保温措施。

③灌浆料施工满1天后即可拆膜，进行上一层基块铺设。

④灌浆完毕后，如有要剔除部分，可在灌浆完毕后3-6h内（即灌浆层硬化前）用抹刀或铁锨工具轻轻铲除。

3.现浇轻质土施工

（1）挂板安装

1）挂板主要构成部分：基础、挡板、拉筋、立柱。应堆砌基础沉降缝和填筑体沉降缝。

2）立柱一般选用槽钢或角钢，如果使用角钢应保证尺寸满足设计标准，所用混凝土应为普通混凝土、C25赤泥基混凝土。

3）保护面板为预制，规格为30cm×90cm的C30小石子砼4cm厚薄板。保护面板在安装过程中与内侧的角钢通过焊接形成一个整体。保护面板横向安装，竖向上每安装3块(即高度为90cm)，浇注该层的赤泥轻质土。

3）施工要求：

①保护面板，预制场预制生产；

②保护面板的尺寸、强度等满足规范要求；

③预制板外路面整洁光滑，不能出现凹凸或变形等质量问题；

④安装保护面板时，需要接缝严密、走线顺直，保护面板相邻部分无错台，各项指标与规范标准一致。

（2）轻质土现浇施工

1）拌合制作轻质土料浆时，应该与轻质土拌合分开施工。为控制水泥浆初凝时间，需现场设置专用搅拌站。

2）搅拌制作设备具有自动显示功能，从而更好地控制调整轻质土的泡沫流量或者是水泥浆。

3）严格控制搅拌时间。一般轻质土出料后停放时间不能超过2小时。

4）施工时，需采用泵送的方式运输轻质土。

5）浇筑轻质土时（单层），厚度在0.3～0.8m之间。

6）针对不同浇筑区，需根据施工设计调整浇筑时间，更好地控制初凝时间。同一浇筑区应该一次浇筑完成。

7）相邻浇筑层施工时，需考虑室外温度（≥15°C）。浇筑时间不得低于12小时，间隔不得超过2天。

8）以浇筑去长轴为起点，从一端向另一端依次浇注。若多管同时浇注，可以并排同时浇注，还可以采取对角浇注的方法。

9）如浇注时需要移动浇注管，应以浇注管位置为基础进行前后移动，必须左右移动时，需要将其从轻质土表层提出后才能移动。

10）出料口在浇筑时需埋入轻质土内。扫平表面时，出料口与浇注口处于同一水平面。

11）浇注时，出料口不得处于悬空状态。涉及到浇注管移动或者取样等工序时，出料口需高于轻质土流动表面（＜1m）。

（3）浇注施工控制要点

1）浇注同一区段时，控制好上下或相邻浇筑层的浇注时间，下层浇注时间需超过6h。

2）在水泥浆初凝前完成同一注层浇注。一般时间控制在3h内。水泥浆制备结束语轻质土制备时间间隔不得超过3h。

3）浇筑时尽量降低对浇筑层的扰动。

4）完成当前浇注层浇注前，需对浇筑层进行取样检测。如相关指标不合格，徐金星局部处理。

5）针对碎石垫层，应先浇注一层轻质土，然后覆盖土工织物，然后再进行浇筑。

三、结语

综上所述，赤泥装配式路基属于一种利用固废资源绿色环保的新型路基施工工艺，值得广泛推广，但发展还不够成熟，工程技术人员应更好的通过理论结合国内外经验，将技术标准进一步完善，从而能更好地实现质量检测与管控。

参考文献

[1]CECS：249-2008现浇泡沫轻质土技术规程 北京：中国计划出版社，2008;

[2] 陈忠平，气泡混合轻质填土新技术[M]北京：人民交通出版社，2004;

[3]张建华， 一种装配式路基填充结构，实用新型，CN202022317681.8，2021；

[4] T/CHCA 001-2021 公路工程泡沫轻质土设计与施工技术指南 北京：人民交通出版社，2021；

[5] JGJ/T 341-2014 泡沫混凝土应用技术规程 北京：中国建筑工业出版社，2014。