1.气泡混合轻质土简介

气泡混合轻质土，是通过气泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡形成泡沫，并将泡沫与固化剂、粘土、砂子、水和其它外掺材料均匀混合，然后经过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新型轻质填筑材料。该材料性能介于普通填土、混凝土及土工泡沫塑料之间，具有轻质高强、弹性模量大、隔热保温、低碳环保、良好的施工性和优异的耐久性等特点。该产品通过减轻施加于地基上的附加应力，抑制软弱地基的破坏和沉降，从根本上解决软基路堤中的填挖方路堤、新旧路堤及路堤与结构物之间的差异沉降问题，减小地下结构物所承受的土压力，提高结构物的使用寿命。该产品性能完全符合《气泡混合轻质土填筑工程技术规范》（CJJ/T177-2012）的要求，产品具有以下几个特点：

（1） 轻质高强

气泡混合轻质土的主要特点是容重比一般的填土小（通常为普通填土的1/3），强度比一般的填土高，且可以根据不同的工程需要调整容重和强度大小（容重在3-16 kN/m³，强度在0.5-35.0MPa），解决不同的工程难题。且由于其具有轻质和高强的特点，故对地基的要求较低，减少施工时对地基处理的工程量，同时，由于其轻质特点，对地基产生的荷载较小，因此用于路基拓宽填料中，能有效避免产生差异沉降。

（2） 弹性模量大

气泡混合轻质土的弹性模量较一般路基填料大，填筑后变形小，后期沉降小，适合作为刚柔结合处的路基填筑。 

（3） 良好的施工性

由于不含大颗粒骨料，所以其流动性较高，可以填充任何不规则空间，且自密实性好；可通过软管输送，节省施工便道，并可进行平行作业，进而缩短工期；只需使用简单的机器可实现自动化作业，可实现800米的远距离输送，工作量为150—300m³/工作日，且由于施工不需要大型设备亲临现场作业，大大降低了施工荷载，进而保证了结构的安全性。

（4） 直立性

由于采用水泥作为固化剂，浇注后可固化直立，因此可大大减少土石方数量，进而节约建设成本；同时由于固化后的直立性，可大大减少占用农田的数量及拆除路边建筑物的数量，与国家节约土地的大政方针相一致；而且固化后的直立性，可大大减少填料对护面的侧压力，进而缩小防护工程的规模。

（5） 隔热保温

气泡混合轻质土内含有大量的气泡，其气泡体积含有率可达40％～70%，导数系数小，具有良好的隔热、隔音效果及抗冻保温性能。

（6） 优良的耐久性

气泡混合轻质土是水泥基的闭孔发泡材料，属于无机硅酸盐类材料，与其它高分子填充材料相比，其耐久性、耐热、抗紫外线以及抗油污能力强，具有水泥混凝土材料同等的耐久性。

（7） 低碳环保

气泡混合轻质土的主要原料为工程弃土、水泥和起泡剂，起泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，避免了环境污染和消防隐患。该材料属于无机类填筑材料，与其它化工类轻质填筑材料相比，不污染水源；由于使用了大量的工程弃土，既环保又不会造成环境污染，其碳排放当量几乎为零。

2. 典型范例

2.1拱上填料

气泡混合轻质土由于容重轻，强度高，流动性好，固化后可自立等优点，可用于拱上填料（见图1），减少常规土压力对桥拱的压力，提高了安全性。用于地铁、隧道填筑（见图2）以及地下车库填筑（见图3）能有效减小地下结构物的土荷载，提高底下结构物的安全稳定性，同时高的流动性和自密实性可以避免填筑不密实造成的安全隐患。

2.2台背回填（坑道回填）

2.2.1台背回填

普通台背回填由于桥台附近地方狭窄，施工时压实机具不能过分靠近台背，填料颗粒间孔隙无法完全消除，压实度难以达到设计要求，无法保证施工质量。而气泡混合轻质土由于具有良好的流动性、轻质高强、施工过程中不需振捣和机械碾压作业等特点，可有效解决台背回填（见图4）过程中难压实问题。该材料的弹性模量较大，用于台背回填可缓解桥台与台背填土的刚柔突变，彻底消除填料自身的施工后沉降问题；同时由于气泡混合轻质土固化后可直立，对桥台结构物无侧压力，可降低填土荷载，提高路基的稳定性；该材料还具有高的流动性和自密性，可保证台背回填施工的质量。

2.2.2坑道回填

气泡混合轻质土由于具有良好的流动性、轻质高强、施工过程中不需振捣和机械碾压作业等特点，用于坑道填筑（见图5）能有效解决狭窄空间及地下空洞填筑难，并可有效避免回填不密实导致的安全隐患。

2.3.高填路堤

2.3.1一般路基填充

气泡混合轻质土由于具有轻质高强和直立性的特点，用于一般路基填筑时（见图6）可以进行直立填筑，不需要进行振捣和机械碾压作业，降低了对周围建筑物的影响，不需要放坡，避免征地和建筑物拆迁等问题，节省大量资金。

2.3.2拓宽路基

气泡混合轻质土用于路基拓宽（见图7）可采用垂直填筑，无需放坡，避免拆迁和征地等问题，且采用气泡混合轻质土拓宽路基可以不需要改变原有的排水系统，不需要振捣和碾压等作业，缩短施工周期，降低施工成本。更重要在于使用气泡混合轻质土填筑可大幅度地降低对地基的荷重，提高拓宽路基的稳定性，减少新老路基产生的差异沉降，防止路面出现纵向裂缝，可大幅度降低公路运营后的维修费用。

2.3.3山区路堤

气泡混合轻质土用于山区路堤（见图8）可进行垂直填筑，不需放坡，避免拆迁和减少征地费用，节约昂贵的土地资源；可降低填土荷重、减少填土路基自身的滑动力矩, 提高路基的抗滑稳定性；可简化挡土墙结构，降低施工难度；减少挖填方量，避免原有地形、地貌等自然环境的破坏等优点；且施工性好，不需振捣, 不需机械碾压等作业。

2.3.4减少桥长

当跨越道路的跨线桥较高时，常规做法是通过增加桥长来解决桥台台前锥坡放坡长问题，这样做不但成本高，而且由于台后填土高，土压力大，桥台存在很大的安全隐患。而气泡混合轻质土由于具有轻质高强、高流动性以及固化后可直立的特点，可有效解决桥台台前锥坡问题（见图9），同时可以减少桥长，降低成本，且固化后对结构物无侧向压力，提高了桥台的安全稳定性。

2.4.冻土换填

冻胀—融沉，是冻区土体的基本变形特征，也是导致冻区路基产生病害的主要原因所在。而气泡混合轻质土由于具有隔热保温的特点，若采用气泡混合轻质土填筑寒冷地区路堤（见图10）可有效保持路基土体的温差在允许范围内，避免路面载荷和季节变化共同作用下，引起路基冻土冻融交替形成冻胀、融沉、翻浆以及纵向裂缝等病害，确保道路免受冻害破坏，降低道路的运营及维修成本。

3.施工组织

3.1主要施工工艺

气泡混合轻质土的施工流程见图11

3.2施工设备

采用搅拌、发泡、泵送于一体的设备进行现场施工。

3.3注意事项

1) 浇注时，如遇到下雨天，应立即停止施工。

2) 浇筑完成后，为了防止由于迅速干燥而产生裂缝，固化后需要覆盖塑料薄膜或土工进行保湿养生，且养生时间不宜小于7天。

3) 在填筑体达到设计抗压强度后，方可在填筑体顶面进行机械或车辆作业。作业前，应先铺一层覆盖层，厚度不宜小于20cm。

4) 夏季施工时，应避开高温时段浇注；冬季施工时，应对浇筑设备、泵送管道、发泡剂及浇筑区域等采取保温防冻措施。