在車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時發(fā)生沉降，由于橋梁與路基、路面的組成材料不同導致兩者剛度、強度、脹縮性等存在差異，兩者剛度突變很大，導致兩者的沉降量有很大差異。同時橋頭連接位置受力時易形成應(yīng)力集中，車速與車輛本身的抗振性能等一些因素，促使道路沉降量遠大于橋梁的沉降量，加大造成差異沉降，使得路面形成臺階或顯著縱坡變化，導致行車時發(fā)生橋頭顛簸跳躍現(xiàn)象，這種現(xiàn)象幾乎每座橋梁存在，只是跳車程度輕重的差別。處治橋頭跳車病害花費巨大的費用和造成負面的社會影響。

處治橋頭跳車的主要工程措施有：通過提高路基填土的剛度如提高壓實度、地基處理、設(shè)置橋頭搭板、換填硬質(zhì)的砂礫材料、回填輕質(zhì)填料減少地基附加應(yīng)力、增設(shè)土工加筋材料減少橫向變形等措施來提高路基壓縮模量等措施減小差異沉降。

泡沫輕質(zhì)混凝土是一種能夠有效解決強度與變形問題的新型輕質(zhì)環(huán)保填筑材料。

2 輕質(zhì)泡沫混凝土概述及工藝原理

泡沫輕質(zhì)混凝土是通過氣泡機發(fā)泡系統(tǒng)的有效物理手段將發(fā)泡劑用機械方式充分發(fā)泡，將發(fā)泡劑與水溶液制備成泡沫群，按一定比例加入到由水泥基膠凝材料、水、組分集料、摻合料和外加劑等按一定的比例混合制成的漿料中，經(jīng)過發(fā)泡機的泵送系統(tǒng)進行現(xiàn)澆施工或模具成型，經(jīng)混合攪拌、經(jīng)過物理化學作用硬化而成的一種含有大量封閉氣孔的較其他土工材料容重較輕的新穎材料。沫泡輕質(zhì)混凝土的材料組分決定它具有如下物理性質(zhì)和工程特點：

（1）其密度可以通過調(diào)節(jié)氣泡、水、固化劑等的含有率控制調(diào)節(jié)大小，泡沫混凝輕質(zhì)土干體積容重一般在3～16 k N/m3，和水泥混凝土、水泥穩(wěn)定碎石、路基填土和粉煤灰相比相當于1/5～1/8左右，具有容重小，質(zhì)量輕的特點，可減輕橋臺背路基的整體荷載。

（2）拌和物具有良好的流動性，不含粗骨料，通過高壓管道進行遠距離泵送施工，可實現(xiàn)800米的遠距離輸送，施工速度快，制作點和澆筑點可以分離，施工措施費低，對周圍環(huán)境干擾小，不受施工現(xiàn)場地形、交通限制，機動性強，只需使用簡單的機器可實現(xiàn)自動化作業(yè)。

（3）泡沫輕質(zhì)混凝土凝結(jié)固化后壁立性強，對周圍結(jié)構(gòu)物無推擠作用，橋臺受到的側(cè)向土壓力為零，與橋臺后填土相比減少了橋臺土壓力，橋臺受側(cè)向土壓力為零，由此引發(fā)的橋臺病害較少。

抗壓強度可通過配合比設(shè)計可調(diào)大小，通過調(diào)整泡沫輕質(zhì)混凝土組成成分的比例使得強度控制在 0.6～25 MPa 的范圍內(nèi)。在滿足上覆荷載應(yīng)力作用下，填筑沫泡輕質(zhì)混凝土自身變形非常微小或基本不變形。

（4）施工占地小，拌和物通過管道泵送，所需原料為水泥和起泡劑，起泡劑為中性，不含苯、甲醛等有害化學物質(zhì)，混合料組分無毒無害，施工過程中也無跑帽漏滴，避免了對環(huán)境的污染。用于山區(qū)斜陡坡路段填筑，可以避免高填深挖對環(huán)境的破壞，對周圍環(huán)境無污染。

泡沫輕質(zhì)混凝土吸水性較小，相對獨立的封閉氣泡及良好的整體性，使其具有一定的防水性能，耐久性增強。

與高分子材料相比，泡沫輕質(zhì)混凝土屬于水泥類材料，耐久性、耐熱性及抗油污能力強，具有與水泥制品同等的耐久性，與主體工程同壽命周期工作。

（5）一般橋臺后填土需要機械壓實，在靠近橋臺部位壓路機壓實空間有限，經(jīng)常發(fā)生壓實不足或遺漏，強行壓實會撞擊橋臺損害橋臺，泡沫輕質(zhì)混凝土澆筑施工，具有自密性，消除了臺后填土不密實導致的沉降問題。

（6）泡沫輕質(zhì)混凝土固化后的自立性，對陡坡路段及鄰近建筑物放坡不足路段可以不需設(shè)置擋墻等支護措施，確保安全，可以減少填筑土方放坡需要的工程用地，節(jié)約土地資源，減少了征地面積，節(jié)約征拆費用。同時避免了斜陡坡地形填筑存在的路基穩(wěn)定性問題，確保工程安全，綜合造價低。

3 橋梁臺背回填施工過程及其控制要點分析

3.1 泡沫輕質(zhì)混凝土施工工藝流程

橋梁臺背回填泡沫輕質(zhì)混凝土的施工流程：發(fā)泡劑和水進入發(fā)泡裝置同時壓入壓縮空氣發(fā)泡+添加劑和硅酸鹽水泥和水混合攪拌 混合攪拌 高壓泵送澆筑

3.2 泡沫輕質(zhì)混凝土橋梁臺背回填施工工藝過程

3.2.1 橋臺臺背回填泡沫輕質(zhì)混凝土路基開挖及支立側(cè)面模板

根據(jù)河床斷面圖和橋梁總體布置施工圖進行開挖放樣，先開挖近橋頭的 15 m，完成澆筑后再進行遠離橋頭段 的施工。陡坡段應(yīng)開挖寬大于 2 m 臺階，臺階橫坡按 1%向內(nèi)控制，對開挖的松散基底應(yīng)夯打密實，開挖過程中應(yīng)確保施工安全，應(yīng)在及時澆筑泡沫輕質(zhì)混凝土根據(jù)橋梁接線邊線的控制樁點支立側(cè)面模板，采用型鋼做豎向構(gòu)件支撐模板，模板接縫處不錯臺不漏漿。泡沫輕質(zhì)混凝土澆筑表面整體平整，線形順暢，并確保外觀整潔，也可預留鋼筋外貼石材。

3.2.2 橋臺臺背回填泡沫輕質(zhì)混凝土路基鋪設(shè)碎石底層和土工布土質(zhì)臺階開挖完成及側(cè)模板支立后，基底應(yīng)夯打密實后，鋪筑 30 cm 厚的碎石墊層，碎石粒徑規(guī)格為1～3 cm，含泥量應(yīng)符合施工規(guī)范的要求?；缀退槭瘜臃謩e進行夯打密實，在碎石基層頂、側(cè)面和斜坡面上鋪設(shè)一層土工布，土工布之間的搭接寬度不小于 10 cm，并在泡沫輕質(zhì)混凝土頂面反包 1.0 m。

3.3.3泡沫輕質(zhì)混凝土的拌和輸送及澆筑

按泡沫輕質(zhì)混凝土施工工藝流程配置攪拌泡沫輕質(zhì)混凝土，通過高壓泵進行輸送澆筑施工。通過增減水泥和氣泡群的含量來調(diào)整容重和控制強度。一般臺背回填的泡沫輕質(zhì)混凝土容重為 5 k N/m3，按 0.8 MPa 控制其設(shè)計強度。

根據(jù)施工現(xiàn)場情況確定泵送距離，一般不超過 200 m。

3.3.4 泡沫輕質(zhì)混凝土施工要點

臺背路堤底面縱、橫向應(yīng)分段做成水平臺階狀連接，以便于施工。根據(jù)已有經(jīng)驗，泡沫輕質(zhì)混凝土施工時一次澆筑的最大厚度一般不超過 1 m，最小不小于0.25 m。通常10h 以內(nèi)泡沫輕質(zhì)混凝土可以凝固結(jié)硬，可進入下一層澆筑。澆筑施工后應(yīng)進行薄膜或土工布保水養(yǎng)生，養(yǎng)生時間至少 7d，泡沫輕質(zhì)混凝土澆筑施工要避免雨天施工。

泡沫輕質(zhì)混凝土路堤沿縱向在 10 m設(shè)置橫向沉降縫，縫寬 2 cm，縫間用瀝青板填隔。

泡沫輕質(zhì)混凝土自密實性很好，施工時不需要振搗和碾壓。

在泡沫輕質(zhì)混凝土設(shè)計頂面需要設(shè)置鋼筋網(wǎng)，用于加強泡沫輕質(zhì)混凝土整體性和表面的抗裂性能。

泡沫輕質(zhì)混凝土強度達到設(shè)計強度或大于 0.8 MPa 后，方可施工路面結(jié)構(gòu)層。

3.4 泡沫輕質(zhì)混凝土質(zhì)量控制及檢測

3.4.1 泡沫輕質(zhì)混凝土原材料控制

發(fā)泡劑不采用動物蛋白類發(fā)泡劑，采用界面活性類發(fā)泡劑，對環(huán)境應(yīng)無污染，發(fā)泡劑制作的泡沫應(yīng)細密，在 0 ℃ 以上的環(huán)境溫度，發(fā)泡劑不應(yīng)出現(xiàn)離析現(xiàn)象。標準氣泡群密度應(yīng)在( 50 ± 5)kg/m3，標準氣泡柱靜置 1 h 的沉降距不應(yīng)大于 5 mm，泌水量不應(yīng)大于25 m L，經(jīng)消泡試驗確定的濕密度增加率不應(yīng)超過 10% ，發(fā)泡劑所制作的泡沫輕質(zhì)混凝土的標準沉降率不超過3% 。

泡沫輕質(zhì)混凝土采用 42.5 級普通硅酸鹽水泥 P.Ⅰ, 水泥進場應(yīng)檢驗合格證和生產(chǎn)日期，檢驗頻率為每 50 t檢驗 1 次。水泥品質(zhì)應(yīng)符合 GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)范的要求。

泡沫輕質(zhì)混凝土采用的F 類Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰，應(yīng)符合GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》國家規(guī)范的要求。

3.4.2 泡沫輕質(zhì)混凝土配合比

泡沫輕質(zhì)混凝土強度的首要影響因素和主要來源是水泥， 因為泡沫混凝土常溫養(yǎng)護居多，且又大量摻入泡沫，過少的水泥用量會造成強度不足，這就需要加大其水泥配比。但為了保證泡沫輕質(zhì)混凝土較低的干容重，盡量降低水泥配比。泡沫輕質(zhì)混凝土的配合比應(yīng)分為初步計算配合比、基準配合比、實驗室配合比、施工配合比四個設(shè)計階段就行，泡沫輕質(zhì)混凝土配合比設(shè)計需要提前經(jīng)試驗檢驗后方可使用。

3.4.3 泡沫輕質(zhì)混凝土配合比抗壓強度

按照《普通混凝土力學性能試驗檢測方法標準》（GB 50081-2012）規(guī)定的檢測要求對泡沫輕質(zhì)混凝土的強度進行檢測，檢測頻率按照每10 m3取一組衛(wèi)檢測對象，檢測強度應(yīng)不小于設(shè)計實驗值。

4 結(jié)語

泡沫輕質(zhì)混凝土在公路橋梁橋臺臺背回填土中的實踐表明，泡沫輕質(zhì)混凝土具有輕質(zhì)密度大約為土的 1 /3應(yīng)用于橋臺路基回填工程，能有效減輕路堤自重，減緩沉降，需加強對工程測驗的長期觀測，為泡沫輕質(zhì)混凝土橋臺后路基回填沉降控制提供進一步的試驗依據(jù)。

對泡沫輕質(zhì)混凝土施工過程中原材料和制泡設(shè)備和配合比的嚴格控制，有助于成品的質(zhì)量得到保證，泡沫輕質(zhì)混凝土填筑無需壓實，具有自流性，凝結(jié)快，無側(cè)向壓力、剛度大變形小、壓縮性低、流動性好、耐久性好、強度高和優(yōu)良的環(huán)保性、固化后壁立性強等工程特點。

用于臺背回填可以減少路基變形，減少地基附加應(yīng)力引起的地基沉降，減少放坡需要的工程用地，且環(huán)保、經(jīng)濟、耐久，能夠從一定程度上消除橋頭跳車，全壽命周期成本降低，用于臺背回填減少了后期養(yǎng)護成本，提高行車舒適度，同時減少了整治橋頭跳車病害的費用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

泡沫輕質(zhì)混凝土廣泛應(yīng)用于塌方工程快速搶險、高填方路堤擋墻、路基加寬等工程中。在空洞充填、軟基處理、工程搶險、基坑及管線回填具有良好效果。

國內(nèi)采用泡沫輕質(zhì)混凝土回填橋梁臺背的工程實例較少，需要對填筑方案和施工過程不斷進行新的探索，總結(jié)了新的實踐經(jīng)驗，使泡沫輕質(zhì)混凝土回填橋梁臺背的技術(shù)日臻完善。

【標準規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《不燃級金屬面板保溫裝飾一體板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》團標

《砂漿和混凝土用石屑》團標

《預拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團標

【會議培訓】

2025全國混凝土行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與廢棄物資源再生技術(shù)交流大會

第十屆全國建筑固廢和尾礦泥漿處理及資源化利用大會暨中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會年會

2025第二十一屆全國商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國商品混凝土年會

預拌（商品）混凝土應(yīng)用技術(shù)和工藝技能線上培訓

混凝土（砂漿）試驗檢測方法實操教學線上培訓

【咨詢服務(wù)】

科技成果評價

預拌混凝土質(zhì)量追溯研究

高速公路及橋涵高性能混凝土技術(shù)咨詢

課題研究

研發(fā)中心建設(shè)

產(chǎn)品檢測

綠色建材產(chǎn)品認證

[綠滿庭院]《HJ建筑圍護結(jié)構(gòu)自保溫技術(shù)體系》推廣等

【建材“雙碳”業(yè)務(wù)】

低碳膠凝材料研發(fā)與制備

復合摻合料和再生復合摻合料研發(fā)與制備

建筑垃圾處置與資源化利用

建筑垃圾再生砂粉應(yīng)用技術(shù)

建筑垃圾再生輕粗骨料技術(shù)

碳化再生骨料制備技術(shù)

【期刊著作】

《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書

《常見預拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

《預拌混凝土企業(yè)標準化試驗室建設(shè)指南》圖書

混凝土技術(shù)發(fā)展中心（以下簡稱“中心”）隸屬建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，主要職能是跟蹤分析和研究國內(nèi)外混凝土行業(yè)科技前沿動態(tài)，為全國混凝土行業(yè)開展技術(shù)服務(wù)工作，包括出版技術(shù)期刊、研究制定標準、開展技術(shù)咨詢、舉辦技術(shù)會議、承擔行業(yè)培訓、從事認證評價和開發(fā)研究等，中心是建材情報所主要業(yè)務(wù)部門之一。中心擁有員工10人，其中博士3人，正高職稱3人，副高職稱4人。中心掛靠的行業(yè)協(xié)會分支機構(gòu)包括中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會混凝土專業(yè)委員會、中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會預制建筑產(chǎn)業(yè)專業(yè)委員會、中國砂石協(xié)會建筑固廢利用分會、建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所雙碳研究中心。依托中心成立的平臺有預拌混凝土質(zhì)量追溯公共服務(wù)平臺、混凝土行業(yè)數(shù)字化服務(wù)平臺、中國商品混凝土行業(yè)企業(yè)專家委員會（擁有200余名行業(yè)一線專家）、北京砼享未來工程技術(shù)研究院（會員制技術(shù)和管理服務(wù)）。

中心每年參與多個混凝土技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù)項目，包括雄安新區(qū)混凝土項目咨詢、河北省多個高速公路高性能混凝土技術(shù)咨詢、固廢基膠凝材料和再生復合摻合料研發(fā)和制備技術(shù)，以及數(shù)十個混凝土企業(yè)的技術(shù)服務(wù)工作。開展預拌混凝土綠色產(chǎn)品認證和科技成果評價工作。

咨詢電話：孫繼成 焦素芳 李海亮 13520073698 13521286915

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