CN110042716B - 泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法，其特征在于，先将原有老路基削坡成阶梯型，路基拓宽侧外围设置一道混凝土挡板兼作泡沫轻质土浇筑模板，大平台位置处水平布设钢筋网与挡板相连，并加设预应力锚杆锚固于挡板上，通过分层、分区、分段进行泡沫轻质土的浇筑施工，最后拆除挡板和安装挂式土工袋；所述施工方法包括原路基施工、挡板安装、轻质泡沫土浇筑、钢筋网和排水管安装、锚索施工、轻质泡沫土浇筑、钢支撑拆除并安装挂式土工袋。本发明在高填方拓宽侧支设挡板和预埋型钢形成稳固的支撑结构，可有效提高挡板的稳定性，施工后型钢可回收循环使用，降低材料损耗和工程造价。

Description

泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法

技术领域

本发明涉及软弱地基上对工后沉降要求较高的高填方路基拓宽施工，尤其涉及一种泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法。

背景技术

高填方软土路基拓宽带来的工后沉降问题一直是个突出的难题。在高填方路基工程中，若使用传统材料（土石）进行填筑，所需土石方量大，竖向附加应力大，对工后沉降影响大，容易引起道路开裂及边坡坍塌等；并且施工工期长，路堤放坡占地广，工程成本大；而高填方工程一般具有工期紧、填方量大等特点，亟须提出相应的解决措施。

发明内容

本发明的目的在于针对现有高填方路基拓宽施工中存在的问题，提出了一种泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及的泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法，包括如下施工步骤：

S1：原路基侧面开挖形成标准阶梯平台、大平台和拓宽基层，土方开挖并浇筑挡板基础，挡板基础外侧土体中插入型钢支撑；

S2：设定浇筑水平分层面，每层浇筑高度为2~3个阶梯平台高度，挡板安装至高于浇筑水平分层面位置；

S3：分区浇筑一层泡沫轻质土至浇筑水平分层面高度；

S4：大平台高度施工钢筋网及排水管；

S5：在大平台上层的标准阶梯平台侧面进行锚孔钻进，放入锚索并对锚固段进行注浆，锚固体达到一定强度后，对锚索施加一作用力将其拉直后穿过挡板上的锚索贯穿孔，并对锚索进行暂时固定；

S6：设定下一个浇筑水平分层面，该浇筑水平分层面的高度高于已安装钢筋网和排水管的大平台的高度，加高挡板至高于该浇筑水平分层面位置，按照S3的方式浇筑一层泡沫轻质土；

S7：设置锚头承载体，使用张拉千斤顶对锚索进行张拉，张拉锁定后，对锚头进行防腐处理；

S8：重复S2~S7，直到泡沫轻质土与原路基顶面齐平，顶部铺设防水土工布；

S9：切割连接型钢支撑和挡板的支撑筋，拆除型钢支撑，挡板防锈处理，并安装植生袋，袋内种植绿化植物。

优选地，所述S1中，开挖后清除标准阶梯平台、大平台和拓宽基层表面的杂物并整平压实，拓宽基层和大平台上铺设砂砾垫层，标准阶梯平台和砂砾垫层表面铺设防水土工布。

优选地，所述S2中，挡板的安装包括：

S2.1：逐层安装挡板，上层挡板下端的矩形凸起安装在下层挡板上端的梯形凹槽内，两者间铺填水泥砂浆形成砂浆填缝，挡板上的预埋环和型钢支撑之间焊接支撑筋进行连接；

S2.2：在挡板内侧的预埋筋上焊接加筋盘。

优选地，所述S3中，泡沫轻质土的浇筑步骤为：

S3.1：将施工划分为多个浇筑区，浇筑区之间采用分隔板进行分隔；

S3.2：间隔一个浇筑区浇筑泡沫轻质土，待泡沫轻质土初凝自立后，拆除模板，进行中间浇筑区施工，该层泡沫轻质土硬化后，拔出分隔板，并在缝隙处填充基质沥青。

优选地，所述S4的具体施工步骤包括：

S4.1、采用U形钉将钢筋网锚固于大平台上，钢筋网向外延伸至挡板，并采取多个支撑架对钢筋网进行支撑；

S4.2、在大平台上设置砂砾垫层，砂砾垫层内放置排水管，排水管一端埋在砂砾垫层中，并用土工布外包作反滤处理，另一端穿过挡板，排水管与钢筋网绑扎固定。

优选地，所述S5中，穿过泡沫轻质土待浇筑段的锚索上设置隔离塑料套管。

优选地，所述S9中，植生袋安装在挡板外侧面的预埋环上。

优选地，所述S2中，上下两层挡板为错缝安装，上下两层挡板的竖向拼缝错开，型钢支撑间距为挡板上预埋环水平间距的一半，型钢支撑之间设有多层水平联系杆。

优选地，所述S2中，加筋盘为钢制圆盘，圆心位置焊有与预埋筋相同尺寸的长钢筋，施工时将加筋盘上长钢筋与预埋筋焊接。

优选地，所述S5中，锚孔设置在钢筋网上5~20mm处，锚索放置在大平台的钢筋网上，锚索锁定状态与钢筋网平行。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明在高填方路段使用泡沫轻质土进行路基拓宽施工，可有效减少填方带来的竖向附加应力，减小了竖向附加应力对工后沉降的影响；

2、本发明在路基拓宽侧外围设置混凝土挡板兼作泡沫轻质土浇筑模板，并与钢筋网和预应力锚杆配合，可提高拓宽路基的稳定性，降低新旧路基间的不均匀沉降，并降低工程成本；

3、本发明采用泡沫轻质土进行高填方浇筑施工，轻质土采用软管泵送，无需振捣，施工效率高，可有效缩短施工工期；

4、本发明由于泡沫轻质土在内部形成封闭的泡沫孔，可有效减少渗水现象，提高耐久性，减少路面的维修频率，增加了行车的舒适度和安全度；

5、本发明通过在高填方拓宽侧支设挡板和预埋型钢形成稳固的支撑结构，可有效提高挡板的稳定性，施工后型钢可回收循环使用，降低材料损耗和工程造价。

附图说明

图1是步骤S1完成后的结构示意图；

图2是步骤S2完成后的结构示意图；

图3是步骤S4完成后的结构示意图；

图4是步骤S5完成后的结构示意图；

图5是步骤S8完成后的结构示意图；

图6是步骤S9完成后的结构示意图；

图7是泡沫轻质土高填方路基拓宽结构大平台剖面图（A-A剖面）；

图8是挡板的结构立面示意图；

图9是挡板的外侧平面示意图；

图10是挡板的内侧平面示意图；

图11是挡板与型钢连接示意图；

图12是泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法流程图。

图中标注：1-原有道路，2-原路基，3-标准阶梯平台，4-大平台，5-排水沟，6-挡板基础，7-挡板，71-预埋环，72-钢筋骨架，73-预埋筋，74-焊接点，75-砂浆填缝，76-梯形凹槽，77-矩形凸起，78-竖向拼缝，8-型钢支撑，9-支撑筋，10-加筋盘，11-分隔板，12-钢筋网，13-支撑架，14-锚索，15-锚头，16-泡沫轻质土，17-防水土工布，18-植生袋，19-焊接点，20-浇筑水平分层面，21-砂砾垫层，22-排水管。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将参考图1至图12，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

填筑区高度为8m，路基扩宽宽度为两个车道和两个人行道，共计12.5m，拓宽长度为2.5km，预制挡板尺寸为3m×1.5m×0.1m，泡沫轻质土所使用的水泥采用普硅PO42.5（R）的水泥，大平台处水平设置锚索和排水管，锚索水平间距为3m，排水管水平间距为5m，平台钢筋网采用Φ3~4mm@5cm×5cm镀锌铁丝网，加筋盘直径为0.3m，型钢支撑与挡板间距1m。

针对上述泡沫轻质土高填方路基拓宽的施工方法，采用如下施工步骤：

S1：清除原路基扩宽侧边坡杂草、灌乔木等，原路基2侧面开挖形成标准阶梯平台3、大平台4和拓宽基层，标准阶梯平台3尺寸为0.5m（高）×0.5m（宽），并在相应位置设置尺寸为0.5m（高）×1m（宽）的大平台4，清除浇筑区基底杂物并整平压实，拓宽基层和大平台上铺设砂砾垫层21，标准阶梯平台3和砂砾垫层21表面铺设防水土工布17，土方开挖并浇筑挡板基础6，挡板基础6外侧土体中插入一定深度的型钢支撑8，型钢支撑8距离预设的挡板7为1m，相邻型钢支撑8间距为0.5m，如图1。

S2：设定浇筑水平分层面20，该浇筑水平分层面20的高度为3个标准阶梯平台3的高度，挡板7安装至高于浇筑水平分层面20位置，挡板的结构如图8~10所示，挡板7采用预制混凝土结构，挡板7的尺寸为3m×1.5m×0.1m，挡板7的内部设有钢筋骨架72，挡板7的内侧设有一排预埋筋73，外侧设有两排预埋环71，预埋环71上下排间距为0.5m，左右间距为1m，预埋筋73位于挡板中心位置处，预埋环71伸出板面5cm，预埋筋73伸出板面5cm，挡板7的上边沿处设有梯形凹槽76，下边沿处设有矩形凸起77，梯形凹槽66深度和矩形凸起67高度均为5cm，挡板7的安装具体包括，

S2.1：逐层安装挡板7，上层挡板7下端的矩形凸起77安装在下层挡板7上端的梯形凹槽76内，两者间铺填水泥砂浆形成砂浆填缝75，挡板7上的预埋环71和型钢支撑8之间焊接支撑筋9进行连接，上下两层挡板7为错缝安装，即上下两层挡板的竖向拼缝78错开，型钢支撑8间距为挡板7预埋环71水平间距的一半，型钢支撑之间焊接有多层水平联系杆；

S2.2：在挡板7内侧的预埋筋73上焊接加筋盘10，加筋盘10为钢制圆盘，圆心位置焊有与预埋筋73相同尺寸的长钢筋，施工时将加筋盘10上长钢筋与预埋筋73焊接，形成如图2和图11的结构。

S3：分区浇筑一层泡沫轻质土16至浇筑水平分层面20高度，泡沫轻质土16的浇筑步骤为，

S3.0：首先按照配合比进行水泥基浆拌和并存储在有一定储量的储罐内，然后采用压缩空气与发泡剂溶液混合的方式生成标准泡沫密度的泡沫，最后将一定比例的水泥基浆和泡沫通过混泡机充分混合，形成符合设计标准的泡沫轻质土；

S3.1：将施工划分为多个浇筑区，浇筑区之间采用分隔板11进行分隔；

S3.2：间隔一个浇筑区浇筑泡沫轻质土16，待泡沫轻质土16初凝自立后，拆除模板，进行中间浇筑区施工，该层泡沫轻质土16硬化后，拔出分隔板11，并在缝隙处填充基质沥青。

S4：大平台4高度施工钢筋网12及排水管22，其具体步骤包括，

S4.1、采用U形钉将钢筋网12锚固于大平台4上，钢筋网12向外延伸至挡板7，并采取多个支撑架13对钢筋网12进行支撑；

S4.2、在大平台4上设置砂砾垫层21，砂砾垫层内放置排水管22，排水管22一端埋在砂砾垫层21中，并用土工布外包作反滤处理，另一端穿过挡板7，排水管22与钢筋网12绑扎固定，形成如附图3的结构。

S5：在大平台4上层的标准阶梯平台3侧面进行锚孔钻进，锚孔钻进清孔后，锚孔设置在钢筋网12上5~20mm处，放入锚索14，锚索14伸出的部分放置在钢筋网12上，对锚固段进行注浆，预穿过泡沫轻质土待浇筑段的锚索14上设置隔离塑料套管，锚固体达到一定强度后，对锚索14施加一作用力将其拉直后穿过挡板7上的锚索贯穿孔，并对锚索14进行暂时固定，锚索14锁定状态与钢筋网12平行，形成如附图4和7的结构。

S6：设定下一个浇筑水平分层面20，该浇筑水平分层面20的高度高于已安装钢筋网12和排水管22的大平台4的高度，加高挡板7至高于该浇筑水平分层面20位置，按照S3的方式浇筑一层泡沫轻质土16。

S7：设置锚头15承载体，使用张拉千斤顶对锚索14进行张拉，张拉锁定后，对锚头15进行防腐处理。

S8：重复S2~S7，直到泡沫轻质土16与原路基2顶面齐平，顶部铺设防水土工布17，形成附图5所示的结构。

S9：切割连接型钢支撑8和挡板7的支撑筋9，拆除型钢支撑8，挡板7防锈处理，并安装植生袋18，植生袋18挂在挡板7外侧面的预埋环71上，袋内种植绿化植物，形成如图6所示的结构。

图12是泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法的流程图。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：

S1：原路基（2）侧面开挖形成标准阶梯平台（3）、大平台（4）和拓宽基层，并浇筑挡板基础（6），挡板基础（6）外侧土体中插入型钢支撑（8）；

S2：设定浇筑水平分层面（20），每层浇筑高度为2~3个阶梯平台高度，挡板（7）安装至高于浇筑水平分层面（20）位置，上下两层挡板（7）为错缝安装，上下两层挡板的竖向拼缝（78）错开，型钢支撑（8）间距为挡板（7）上预埋环（71）水平间距的一半，型钢支撑（8）之间设有多层水平联系杆，挡板（7）的安装包括：

S2.1：逐层安装挡板（7），上层挡板（7）下端的矩形凸起（77）安装在下层挡板（7）上端的梯形凹槽（76）内，两者间铺填水泥砂浆形成砂浆填缝（75），挡板（7）上的预埋环（71）和型钢支撑（8）之间焊接支撑筋（9）进行连接；

S2.2：在挡板（7）内侧的预埋筋（73）上焊接加筋盘（10），所述的加筋盘（10）为钢制圆盘，圆心位置焊有与预埋筋（73）相同尺寸的长钢筋，施工时将加筋盘（10）上长钢筋与预埋筋（73）焊接；

S3：分区浇筑一层泡沫轻质土（16）至浇筑水平分层面（20）高度，泡沫轻质土（16）的浇筑步骤为：

S3.1：将施工划分为多个浇筑区，浇筑区之间采用分隔板（11）进行分隔；

S3.2：间隔一个浇筑区浇筑泡沫轻质土（16），待泡沫轻质土（16）初凝自立后，拆除模板，进行中间浇筑区施工，该层泡沫轻质土（16）硬化后，拔出分隔板（11），并在缝隙处填充基质沥青；

S4：大平台（4）高度施工钢筋网（12）及排水管（22），其具体施工步骤包括：

S4.1、采用U形钉将钢筋网（12）锚固于大平台（4）上，钢筋网（12）向外延伸至挡板（7），并采取多个支撑架（13）对钢筋网（12）进行支撑；

S4.2、在大平台（4）上设置砂砾垫层（21），砂砾垫层内放置排水管（22），排水管（22）一端埋在砂砾垫层（21）中，并用土工布外包作反滤处理，另一端穿过挡板（7），排水管（22）与钢筋网（12）绑扎固定；

S5：在大平台（4）上层的标准阶梯平台（3）侧面进行锚孔钻进，放入锚索（14）并对锚固段进行注浆，锚固体达到一定强度后，对锚索（14）施加一作用力将其拉直后穿过挡板（7）上的锚索贯穿孔，并对锚索（14）进行暂时固定，所述的锚孔设置在钢筋网（12）上5~20mm处，锚索（14）放置在大平台的钢筋网（12）上，锚索（14）锁定状态与钢筋网（12）平行；

S6：设定下一个浇筑水平分层面（20），该浇筑水平分层面（20）的高度高于已安装钢筋网（12）和排水管（22）的大平台（4）的高度，加高挡板（7）至高于该浇筑水平分层面（20）位置，按照S3的方式浇筑一层泡沫轻质土（16）；

S7：设置锚头（15）承载体，使用张拉千斤顶对锚索（14）进行张拉，张拉锁定后，对锚头（15）进行防腐处理；

S8：重复S2~S7，直到泡沫轻质土（16）与原路基（2）顶面齐平，顶部铺设防水土工布（17）；

S9：切割连接型钢支撑（8）和挡板（7）的支撑筋（9），拆除型钢支撑（8），挡板（7）防锈处理，并安装植生袋（18），袋内种植绿化植物。

2.根据权利要求1所述的泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法，其特征在于：所述S1中，开挖后清除标准阶梯平台（3）、大平台（4）和拓宽基层表面的杂物并整平压实，拓宽基层和大平台（4）上铺设砂砾垫层（21），标准阶梯平台（3）和砂砾垫层（21）表面铺设防水土工布（17）。

3.根据权利要求1所述的泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法，其特征在于：所述S5中，穿过泡沫轻质土（16）待浇筑段的锚索（14）上设置隔离塑料套管。

4.根据权利要求1所述的泡沫轻质土高填方路基拓宽施工方法，其特征在于：所述S9中，植生袋（18）安装在挡板（7）外侧面的预埋环（71）上。

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