[发明专利]一种应用于桥台背回填的轻质泡沫土及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及路桥技术领域，具体涉及一种应用于桥台背回填的轻质泡沫土及施工方法。

背景技术

桥头跳车是由于公路桥头及伸缩缝（桥头引道）处的差异沉降或伸缩缝破坏而使路面纵坡出现台阶引起车辆通过时产生跳跃的现象，其原理是路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂(沉降值一般为 10～30cm，有的甚至超过60cm)，使车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故(特别是车辆机械事故)。因此，桥头跳车问题已成为高等级公路的工程质量和造价的重要影响因素。桥头跳车问题一直是困扰市政管理工程技术人员的难题之一。解决桥头跳车的问题 ，是市政设施管理部门的重要任务。

引起桥头跳车的主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗振性能等。就城市道路路况而言，主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降 ，产生错台所致。桥梁与路基、路面的组成材料 、刚度、强度、胀缩性等存在差异，且桥头连接处受力时易形成集中应力。在车辆荷载、结构自重、自然因素作用下，桥梁与道路同时发生沉降，但两者的沉降量有很大差异，道路的沉降量远大于桥梁的沉降量，形成错台，导致行车时发生桥头跳车。究其最基本原因便是桥台背回填问题，这是目前的建筑领域的技术难题之一，只能利用严谨的工作态度，对桥台背回填时的每个问题认真处理以及后期的巨大维护费用才能减轻桥头跳车的问题。

近年来，我国基础建设速度非常快快，年均新建道路、桥梁10万公里。道路、桥梁建设投资规模大，年均新建道路、桥梁投资2～3万亿元。其中对于桥梁建设需要填方的地方有路桥结合部的桥台背、主桥与引桥间搭板下软连接等部位，现有技术常规采用低压缩比的土（如碎石土或石渣土）来进行填筑。常规施工工艺为施工时，每填筑20～50cm土需进行碾压、夯实；密实度达到设计要求后，再进行下一层填筑、碾压、夯实；填筑达到设计标高后，需经过半年或一年以上的工后沉降期；再进行路面结构层铺设。整个工作流程必须一丝不苟，选料必须合适，工期花费较长，后期维护较多，但是仍然解决不了桥头跳车的问题，只能减轻不能根治。

可以说桥梁维护的70%的维修费用是花费在桥头跳车的修补上，但是目前对于桥台背回填仍采用传统的工艺，仅仅是提高地基的承载力，不但很难从根本上解决问题，还存在工期过长、经济性不强等问题。针对桥台背部位填筑材料出现的一系列问题，需要从全新的角度找到解决的方法。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种应用于桥台背回填的轻质泡沫土及施工方法，填充后对地基荷载小，大幅降低地基处理强度，节约地基处理工期。

一种应用于桥台背回填的轻质泡沫土，包含如下重量份的组成材料：水泥：150-400份，混合材料：20-120份，水：50-200份，调节剂：15-50份，发泡剂：5-15份，微沫剂：2-10份，防水剂：5-10份。

进一步的，所述混合材料包括粒化高炉矿渣、煤矸石、电石渣中的一种或多种。

进一步的，所述调节剂包括减水剂、胶粉、增强剂、稳泡剂中的一种或多种。

进一步的，发泡剂为双氧水、铝粉、氧化镁和氯化镁中的一种或多种。

进一步的，所述水泥采用PC42.5水泥，所述微沫剂为将发泡剂与水进行1:2000稀释，并通过柱塞泵进行微量发泡制得。

进一步的，所述防水剂包括无机铝盐防水剂、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种或多种。

上述应用于桥台背回填的轻质泡沫土的制备方法，包括如下步骤：

1）利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过变频器控制水泵的抽水量、搅拌机的搅拌速度和输送机的输送速度，通过管道向搅拌机内加所述配比的水，同时，按所述配比向搅拌机内加入水泥、混合材料、稳泡剂、减水剂、胶粉、增强剂和防水剂，通过搅拌机进行搅拌，利用变频器控制搅拌速度，确保无水泥团即可进行浇筑施工，其中，水泵、搅拌机和输送机的输入频率均控制在50～70HZ范围内；

2)利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过柱塞泵和空压机将微沫剂制成泡沫；

3)利用自动化发泡水泥设备主机控制，启动抽浆程序，变频器控制抽浆的速度，以控制最终成品的容重；

4)在自动化发泡水泥设备主机控制下，按所述配比分别将步骤1）制备的浆料和步骤2）制备的泡沫输送到混合器内均匀混合制得混合浆料；

5）排设管道或利用泵车进行输送、浇注。

上述应用于桥台背回填的轻质泡沫土的现场施工方法，包括如下步骤：