泡沫混凝土（气泡混合轻质土），是通过发泡机的发泡系统将发泡剂水溶液用机械的方式充分发泡，并将泡沫与水泥浆、掺和料、外加剂按一定比例均匀混合，然后通过泵送系统进行现浇施工，经物理、化学作用硬化形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质材料。

相对传统的普通路基，泡沫轻质土（发泡混凝土）在轻质性、完整性、耐水性、耐久性、施工性、抗压强度、快速建设、环境保护、经济性等方面都有突出优点。在公路工程建设中，泡沫轻质土对地基承载力要求不高，对地基的不均匀沉降适应能力强，在某些情况下可以取代传统的土石方填筑，加快工期，节省工程造价，同时有非常高的节能和环护价值。因此，对泡沫轻质土的研究具有重要的实用价值。

1工程概况

汕湛高速公路惠清项目TJ6标段ZK83+953.4-ZK84+010为半填半挖路基，属于山区高速公路，全长56.6m，原地面横向边坡较陡，最陡处坡率达到1：1，边桩填土高度最大达到10.8m。

设计之初，进行了详细的挡土墙防护填土路基方案和填筑泡沫轻质土路基方案比选，通过对比，支挡结构要求稳定、坚固、耐久1，而本段半填半挖路基较陡，按地面线设置的挡土墙较高，自重大，稳定性较差，对地基承载力要求高，开挖基础对原地形损伤大，施工难度大，同时造价高，施工周期长；而填充泡沫轻质土白重轻，稳定，施工工艺简单，可以缩短工期一半，同时节省近30%的成本，并大大降低了施工难度。最终确定本段路基采用泡沫轻质土进行填筑减载保护处理，设计方量为3798m。

2工程实施

2.1主要技术指标

2.2施工配合比强度试验

施工配合比强度试验试块采用10cm×10cm×10cm立方体试块。抗压强度试验方法同普通混凝土强度试验方法，但要求压力机采用小量程砂浆压力机进行抗压试验，且强度结果不做尺寸折减。施工配合比强度试验以6块试块为一组，共做2组分别测定7天和28天龄期强度。根据试验结果确定的施工配合比见表2.

2.3施工设备

施工设备主要有：泡沫发泡机、轻质土搅拌机、贮水池、料场、输送泵、发电机、小型预制场。

泡沫轻质土制作设备应具有原材料自动计量功能，在拌和制作泡沫轻质土时，应能调节水泥浆或泡沫流量。

2.4工艺流程

（1）施工顺序：开挖边坡路基一设置面板及基础一铺设碎石垫层一锚筋施工一浇筑泡沫轻质土一铺设土工膜一上路面施工。

（2）边坡台阶开挖高度不大于3m，宽度为1.5m，最下层基础宽度不小于2m。

（3）泡沫轻质土顶面用防渗土工膜包裹，底面视现场开挖情况再确定，路面下渗水纵向碎石盲沟汇集后，通过横向排水软管汇集排出。

（4）面板的作用是防止泡沫轻质土的风化、保护轻质填土构造体。由于保护壁在泡沫轻质土固化后公与其合为一整体，因而可不考虑泡沫轻质土固化后产生的侧压。面板采用C25混凝土现场预制，标准块尺寸为90cm×30cm×4cm，边板和顶板为异形块，安装时可由标准块按需要切割而成。

（5）边坡开挖坡率≥1：0.75且轻质土路基高度大于8m，或坡率大于1：1且轻质土路基高度大于10m时，坡面设置拼接锚筋，锚筋采用直径25钢筋，钻孔5cm，钻孔形成后即灌注M30水泥砂浆，注浆采用孔底返浆法，当浆液流出5秒左右即插入钢筋，待24小时后方可施工轻质土路基，期间不得悬挂重物。

（6）Ф3.2钢筋网水平铺设，不需锚固在面板中，当需接长时，纵断面方向搭接30cm，横断面不搭接。钢筋网设置原则：填筑高度H<5m时，在轻质土路基顶、底部50cm以内设置一层钢筋网；填筑高度5m≤h≤7m时，在轻质土路基顶、底部100cm以内设置两层钢筋网< span="">

填筑高度H>7m时，除在轻质土路基顶、底部100cm以内设置两层钢筋网外，每隔5m再设置两层钢筋网。

（7）泡沫轻质土按水平分层浇筑施工，每层厚度应控制在0.5m-1m，浇筑时需从软管的前段直接浇筑，且出料口要埋入轻质土中）

（8）泡沫轻质土浇筑完成后，横向水平打造、纵断面方向上台阶型水平打造，此时通过路基基层材料来调整纵、横断面坡度，同时需保证最小路面厚度不小于设计要求。（9）区段与区段之间需沿泡沫轻质土、面板及其基础横断面设置沉降缝。沉降缝宽1cm，全断面填塞沥青木板或夹板。

（10）面板采用C25混凝土现场预制，预制采用钢模板，面板表面需平滑美观，根据花纹图案设计底模。面板之间勾叫缝或者平缝，勾缝需光滑、圆顺、美观。

2.5施工要点

（1）气泡轻质土路基与土路基交界处直接埋入山体，结合部按1：1.5比例放坡浇筑，最小厚度为1m.

（2）单段浇筑层的施工时间应控制在水泥浆初凝时间内，上层浇筑层仅当相邻的下层浇筑层终凝后方能浇筑。

（3）应尽可能沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑，

如采用一条以上浇筑管浇筑时，则可并排从一端开始浇筑或采用对角的浇筑方式.

（4）在浇筑面板基础时，应预留出渗水盲沟的出水空间；安装面板时，在预留沉降缝和伸缩缝处，面板及其基础亦应新开，同时注意面板的宽度和拉杆位置。

（5）采用压缩空气与发泡剂水溶液混合的方式生成泡沫，严禁搅拌发泡生成泡沫。

（6）当纵横向均设置面板时，转折处需断开，并结合牢周，当两个方向衔接处的支柱有冲突时，可对其中一个方向的支柱作出适当调整。

（7）轻质土因为内部有气泡，吸水时其湿容重会增大，从而会损害其轻质性，引起强度下降。因此，应重视轻质性与强度，阻断水分补给通道，不让已填筑的轻质土两侧等表面滞水，必须设置适当的出水孔向外排水。

（8），由于气泡遇雨会大幅消解，因此要避免雨天施工。

3结语

由本工程的实际应用表明：修建半填半挖路基地段的高速公路时，传统的施工方法经常要进行大量的填挖方或者增设挡土墙的处理，原地形、地貌破坏较大：边坡防护难度大、稳定性问题突出；工期长，不经济。而泡沫轻质土自重轻，减少路基自身的滑动力矩，提高路基的抗滑稳定性；避免原地形、地貌的较大破坏，保护环境：相对边坡及挡土墙的稳定性更好；工期短，造价低。综上所述，泡沫轻质土技术在半填半挖路基中的推广具有显著的经济效益和广阔的应用前景。