0 引言
泡沫轻质土作为一种新型道路填筑材料，其良好的轻质性、强度可调性、流动性、硬化后自立性等诸多优点，在工程中的应用越来越广泛。但泡沫轻质土的流动性会使在有纵顶坡的道路上形成台阶，泡沫轻质土的脆性不利于底基层的大型机械施工，所以非常有必要对泡沫轻质土的顶部底基层施工工艺转换进行研究。
1 结构分析
（1）顶部台阶
泡沫轻质土固有的较强的流动特性，使泡沫轻质土路基顶部无法做出纵坡及横向流水坡，泡沫轻质土的时间凝结性使其在施工时必须进行分仓分层施工，分仓大小与泡沫轻质土生产能力相匹配，并且每个区块也不能太小，一般控制在100~200 m3,层厚控制在0.3～1.0 m/ 层。道路路面的横坡在1.5～2%，纵坡在0.6～3%，每仓分块为20 m×20 m 时，泡沫轻质土顶面与设计标高会产生0～60 cm 的台阶，在局部坡率较大的地方可以通过调整分仓大小来降低台阶高度至30 cm。根据《公路路面基层施工技术规范》的要求：“石灰工业废渣稳定土结构层用18～20 t 三轮压路机和振动村路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20 cm，每层的最小压实厚度为10 cm。”泡沫轻质土顶部存在的台阶不能满足底基层二灰土摊铺与压实条件，如图1 所示。
图1 泡沫轻质土顶部台阶
（2）底基层作业
泡沫轻质土具有一定强度，顶层泡沫轻质土强度为0.8 MPa，泡沫轻质土为含有气泡的空隙结构，具有脆性，在进行底基层施工时会有较重载重汽车行使在泡沫轻质土顶部，载重汽车的行驶对泡沫轻质土台阶处的损伤最大，容易造成台阶棱角破碎。路面结构施工工艺：路面结构层施工均为大型机械设备，重载车辆能否可以上泡沫轻质土路面施工，多重的车辆可以上路面施工，采取什么样的方式进行施工，对泡沫轻质土顶面会产生多大的破坏影响，均需要进行实地的试验后方可确定。通过试验找出一个对泡沫轻质土影响最小，成本最低、工艺成熟的施工方式，进而推广。
根据道路底基层施工的常规方法考虑，主要有4 种方法：（1）路拌法底基层；（2）厂拌法底基层；（3）混凝土结构调坡；（4）水稳调坡。
2 泡沫轻质土载荷试验
底基层施工，无论采用何种方法与工艺均需满足重载车辆行走的要求，土方运输车辆以及碾压设备均会对泡沫轻质土顶部质量产生影响，需要通过试验与计算确定载重汽车上路对泡沫轻质土的影响程度。
路床基部位泡沫轻质土强度为0.8 MPa，根据泡沫轻质土强度检测其实际强度均在0.9~1.0 MPa，强度满足设计要求。
现场试验用车辆为双桥前4 后8 轮式载重汽车，其对应的载重量为：
0.8 MPa ×（0.3×0.2×4+0. 6×0.2×4）m2=0.576 MN=57.6 t
理论计算泡沫轻质土顶采用双桥前4 后8 轮式载重汽车至少可以承载57.6 t。
现场试验车辆总重52 t，采用直行前进后退，以及转向两种方式对泡沫轻质土顶面进行载荷试验，现场试验照片如图2 所示。
图2 泡沫轻质土顶载重试验
该仓泡沫轻质土施工时间已满1 个月，试验车辆直行上泡沫轻质土顶面对车辙进行观察与测量，泡沫轻质土顶面无明显压痕，无法测量车辙深度。
试验车辆转向时前轮外泡沫轻质土表面有轻微破损，未发现泡沫轻质土顶部有裂纹产生，泡沫轻质土顶面可以行走重载车辆。
根据试验泡沫轻质土顶部直接行走52 t 载车车辆未对泡沫轻质土采用明显破坏。设计在泡沫轻质土顶面设置有一层防水土工布与土工格栅，会对泡沫轻质土有一重保护，车辆在上部行走与转向对泡沫轻质土的影响可以忽略。
3 底基层施工工序转换研究
（1）路拌法石（二）灰土底基层
常规路拌法底基层施工的工艺流程：闷灰→铺筑灰土→检查调平整型→补灰→翻拌、粉碎→稳压→找平整型→碾压成活→养生。路拌法施工中，第一次闷灰量一般掺量为总参量的40%～60%，用于降低土体的含水量与土体的砂化处理，闷灰时间为一周左右，翻拌次数3～5 次。
灰土的铺筑：常规采用载重汽车运输，路基划格堆土的方法，推土机推平，平地机整型。因泡沫轻质土顶存在台阶，且泡沫轻质土强度只有0.8 MPa，载重汽车在泡沫轻质土顶面行走与转弯对泡沫轻质土会产生破坏，其影响程度是需要予以考虑的。
灰土补灰与翻拌：泡沫轻质土顶部设有防水土工布与土工格栅，且底基层作为调坡层，其厚度由0～30 cm，采用机械进行现场翻拌无法精确控制各个部位的翻拌深度，翻拌深度不够会导致灰土拌和不均匀，翻拌深了会破坏土工布与土工格栅以及泡沫轻质土顶部。
在泡沫轻质土顶部采用路拌法施工缺点较多，无法在保证质量的情况下顺利实施。
（2）厂拌法石（二）灰土底基层
底基层石灰土采用厂拌法集中闷灰、拌料，粉碎均匀，检测灰剂量、含水率合格后，直接运输至现场后铺筑。
厂拌法的优点：解决了路拌法的现场二次掺灰、现场二次粉碎的工序，在厂内集中拌制可以采用现代设备集中粉碎，集约化生产有利于控制灰土的质量，有利于环境保护，控制场尘污染。
厂拌法的缺点：增加了土源至拌和厂、拌和厂至现场的运输，需要设置拌和厂的场地，并配备相应的拌和设备，投资相对于路拌法要有大幅增加。
铺筑：为保证泡沫轻质土台阶处边角不被损坏，铺筑时采用推土机前向铺筑，载车汽车须行走在已铺设灰土的位置，采用推土机初步推平，从而避免对泡沫轻质土边角的破坏。
整平碾压：泡沫轻质土顶部存在0～30 cm 的台阶，其顶部铺设石灰土调坡层会导致层厚大于20 cm，超出规范允许厚度，碾压时无法保证碾压质量；顶部厚度小于10 cm，低于规范允许厚度，容易形成薄层起皮现象，无法保证质量。这是厂拌法和路拌法均无法解决的问题。另外因泡沫轻质土台阶而导致的各仓之间不连续，不利于机械化施工，工效较低，且易对泡沫轻质土边缘部位产生损伤。
（3）混凝土结构调坡
泡沫轻质土顶部底基层施工最大的问题即是台阶问题，解决台阶问题才能保证上部水稳及沥青路面的铺设平整度及质量，采用常规方法施工底基层无法解决台阶问题，可以先消除台阶，进而保证上部结构层的施工。
采用低标号混凝土可以解决顶部纵坡、横坡问题，同时也可以避免对泡沫轻质土的破坏。
采用C15 混凝土进行调坡，混凝土调坡层最小厚度8 cm,对混凝土进行振捣，可以保证混凝土密实与强度，对混凝土表面进行收坡，可以解决大部分泡沫轻质土顶部台阶，并保护泡沫轻质土边角，如图3 所示。
图3 混凝土调坡后泡沫轻质土顶面
C15 混凝土的比重较石灰土比重高1/2, 会增加泡沫土上荷载，混凝土平均厚度约18 cm，单位面积增加的重量只有很小，相当于每平米增加了1.3 kN，对基础影响很小。
采用C15 混凝土调坡其造价相对于石灰土会较高一些，但混凝土调坡受雨水天气影响相对石灰土会小，只有不下雨的时间空隙3~4 h 即可施工。混凝土运输车可以直接上泡沫轻质土顶面，也可以采用泵车进行浇筑。
（4）水稳调坡
水稳作为路面基层材料，其生产均为拌和站集中生产，现场摊铺形式，在生产本身具备优势。水稳不需要在现场进行二次拌和，不会产生对基底的破坏。
水稳摊铺厚度可以从10～20 cm 范围内作调节，局部位置可以放宽至25 cm。对泡沫轻质土顶部的台阶可以采用水稳直接进行调坡，分两次调整台阶。第一次10～25 cm，在其上再进行第二次调坡，达到顶部横坡与纵坡条件。
采用水稳直接调坡存在分仓区块较小，需逐仓进行调坡，同时台阶未完全消除前对泡沫轻质土的边角保护难度较大，重型机械的行走会对边角产生破坏。调坡水稳无法采用摊铺机铺设，无法采用推土机作业，碾压时压路基分别进入各仓存在困难。同时不利于水稳的大面积施工要求，存在工效较低的问题。
在普通道路纵坡不是很大的情况下，可以采用水稳进行调坡，因为纵坡不大，只需要解决横坡问题，道路纵向可以通长施工，不存在对泡沫轻质土台阶的影响。
（5）混凝土、水稳组合调坡
根据泡沫轻质土自身特点，顶部台阶的情况，利用混凝土与水稳各自的优点进行组合调坡。
一次调坡：一次调坡采用混凝土进行调坡，消除大于8 cm的台阶部位。并对泡沫轻质土边角进行保护，为大型机械设备行走提供相对平整的场地。
二次调坡：采用15 cm 水稳进行二次调坡，整型出顶部的纵坡与横坡，便于进行下一层水稳层的正常施工。可以采用摊铺机械进行机械化作业，保证水稳基层的施工质量与效率。
4 结论
根据以上分析对比，可将泡沫轻质土顶部台阶处理工艺归类为下表1，通过对比可知，5 种调坡方式以素混凝土+ 水稳调坡方式最优。
表1 泡沫轻质土顶部台阶处理工艺分析对比
该工程为收费站广场，路面宽126 m，处于两处高架桥中间，纵坡、横坡较大，尤其是横向分仓较多，产生大量的台阶，需要采用合理的调坡方式施工以保证道路的施工质量。该工程即采用平均厚度为18 cm 素混凝土与一层15 cm 水稳进行两次调坡，最好的保护了泡沫轻质土，同时保证了施工工效。
摘自：城市道桥与防洪