润恒气泡混合轻质土在市政道路管线中的指导应用
一、材料性能
气泡混合轻质土是采用发泡剂制出泡沫，再将泡沫加入水泥基胶凝材料浆体中，混合制成泡沫料浆，然后将泡沫浆料现浇入作业面，经养护而成的轻质微孔现浇混凝土材料。
气泡混合轻质土管槽填充技术，即是利用现浇泡沫浆料的高流动、自密实、轻质、固化自立等特性，在管线安装后对管槽进行现浇填充恢复，保护管线，预防管线施工后沉降的发生。
气泡混合轻质土填充材料的特性:1.轻质性2.保温、隔热、防腐3.未成型前的高流动性4.填充自密实5.密度和强度可调节6.固化后的直立性7.低弹抗震8.耐久性好9.优越的环保特性等
几种主要土建材料容重的比较
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材料 |
商品 混凝土 |
回填土 |
粉煤灰 |
土工 塑料泡沫 |
气泡混合轻质土 |
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容重 （KN/m³） |
25 |
18~20 |
12~16 |
0.25~0.35 |
5~10 |
1.轻质
气泡混合轻质土含有大量气泡，较一般的土建材料要轻，其容重范围可在5～10KN/m³之间调节。
轻质性的应用核心长沙气泡混合轻质土在于减轻荷载，降低工后沉降和不均匀沉降。传统填充材料经常为覆土及混凝土，其自重较大；轻质的气泡混合轻质土材料质量轻，荷载小，对工程其他结构层扰动小，使用气泡混合轻质土可达到结构减荷的目的。
2.保温、隔热、防腐长沙气泡混合轻质土
气泡混合轻质土内部含有大量封闭的气孔，空气与其它材料相比热惰性能最佳，大大降低了气泡混合轻质土材料的导热性能。所以在建筑节能领域，气泡混合轻质土经常被用作保温、隔热材料。气泡混合轻质土为硅酸盐水泥制品，具有极好的耐久、防腐蚀性能。保温、防冻、防腐，有效地延长结构物的使用寿命。长沙气泡混合轻质土
国家产品行业标准《JG/T266-2011 泡沫混凝土》中对气泡混合轻质土热工性能的规定：
3.高流动性、填充压力小
由于气泡混合轻质土不含水泥混凝土的粗集料，其流动性远较水泥混凝土高（当水灰比为0.5时，流值为180mm左右），施工中具有自流平的特性；实际施工时可通过软管泵送：最大水平泵送距离可达900m。
4.填充自密实
由于气泡混合轻质土的制作点与现场施工浇筑点可分离，且浇注点占的施工空间极小，可在狭小空间内施工；结合气泡混合轻质土自流平的特性，填充自密实，无须振捣碾压，施工便捷高效。是狭窄空间及地下空洞填筑的极好材料。
5.密度和强度可调节性
通过调整气泡混合轻质土中气泡的含有率，可控制气泡混合轻质土干密度在300～1200kg/m3之间，控制强度在0.3～5Mpa范围内调节（工程上强度主要应用范围为0.3～1.5Mpa）。
6.固化后的自立性
气泡混合轻质土采用水泥为固化剂，故在水泥长沙气泡混合轻质土初凝后形成超固结状态，固化后具有自立的特性，对其他结构物没有侧压力。
7.可压缩、低弹抗震：
深埋隧洞在施工完成后仍会产生蠕变变形，易因变形压力过大而对结构体发生破坏。由于气泡混合轻质土具有较高压缩性和良好延性，使其在发生较大的变形之后，不发生整体破坏。因此气泡混合轻质土作为隧洞的填充材料，可承担、吸收变形压力，改善结构体受力大小。
地震发生时，气泡混合轻质土密度低，受到的水平惯性力小；同时气泡混合轻质土弹性模量低，冲击能量吸收性能好，对结构的具有很好的软垫特性，保护结构体不受到地震破坏。静水压缩破坏试验，试样中部的压缩量略大于两端。试验后气泡混合轻质土进入塑性屈服状态，体积压缩明显，但没有发生整体破坏，承受吸收了变形压力，充分说明气泡混合轻质土：高压缩性、良好延性和长沙气泡混合轻质土低弹性的特性。
8.耐久性
气泡混合轻质土属水泥类材料，使用寿命与水泥混凝土同等，具备极好的耐久性。
9.优越的环保特性
气泡混合轻质土对土壤、水、空气等长沙气泡混合轻质土自然环境均无污染作用；同时气泡混合轻质土应用于填充工程施工中，可避免高填高挖等对环境的破坏，对保护自然生态环境意义重大，环保优势明显。
二、针对该项目材料性能设计指标
根据气泡混合轻质土填筑工程技术规程要求，该项目设计要求容重400—600kg/m³，抗压强度大于等于0.8Mpa。
三、常规做法与泡沫土性能对比
常规的回填方式：
管线施工采用放坡开挖的方式成本低，但土方开挖、回填量大，对环境影响较大；市政管线工程工期短、环境控制严格，放坡开挖的方式不太适用，市政施工应尽量减小开挖作业面的大小，以减小对环境的影响及缩短工期；但作业面减小后，无法采用重型机械对沙、土等常规回填材料进行压实，易因回填材料的压实度不够而发生工后沉降。
管槽回填工后长沙气泡混合轻质土沉降病害原因：
对即有道路进行开挖、管线敷设、回填施工后，易形成工后沉降病害；
沉降发生后不仅路面需要重新维修，下方管道也随之出现位移；
传统的处理方法是：在沉降发生后加铺路面结构层，不但很难从根本上解决问题，还存 在反复维修、地下管道易受压破坏、经济性不强等问题。
分析工后沉降的成因，主要有以下两点：
① 回填的沙、石、土等材料密实度不够，长沙气泡混合轻质土管廊工后自然压缩或遇水压缩造成沉降；
② 填料容重过大，造成地基荷载增加，地基沉降从而造成路面沉降。
管槽管廊回填工后沉降原理示意图
气泡混合轻质土管槽填充技术解决管槽回填工后沉降病害的原理
浇注后初凝前，具有很长沙气泡混合轻质土好的流动性，密度小，质量轻，强度大于常规回填土，填充自密实，无需夯实、碾压可避免常规填料充填不饱满、不密实的缺陷，施工性强，避免由于填料容重过大引起的地基沉降。
综上所述，管线回填采用气泡混合轻质土回填灌浆比其它材料具有施工简便、回填速度快、回填充实度高、管道上浮力小、减少工后沉降、综合成本低等特点。长沙气泡混合轻质土