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下穿铁路轻质U型槽泡沫混凝土施工工法

1、前言

随着公路、铁路建设的飞快发展，公路、铁路纵横交错越来越多，下穿公路、铁路

得情况也越来越多。如何在下穿公路、铁路时，减少对公路、铁路的干扰成为公

路建设中的一个重要课题。

云南路桥股份公司在郑州机场至周口西华(二期)高速公路ZT-1标下穿郑徐

客运专线铁路立交桥施工中，因铁路墩柱微小的沉降，都会影响到铁路营运安全。

项目部采用U型槽泡沫混凝土槽成功的穿越郑徐客运专线，对今后下穿公路、铁

路具有指导意义。

2、工法特点

下穿铁路，采用轻质U型槽泡沫混凝土替代挖除土的重量，使在下穿铁路施工

时，完轻质U型槽泡沫混凝土浇筑后，地基承载力发生变化很小，从而减少对公

路、铁路的干扰。

与传统的下穿铁路施工方法相比，轻质U型槽泡沫混凝土具有以下特点：

2.0.1、轻质高强性

U型槽泡沫混凝土的干体积密度为200～700kg/m³，相当于普通水泥混凝土

的1/5～1/10左右，相当于土的1/2～1/7左右，可减轻构造物整体荷载。

2.0.2、密度强度可调节性

U型槽泡沫混凝土密度范围较广，可以根据替代土的现场情况，设计泡沫混

凝土的密度和强度。

2.0.3、不可压缩性

U型槽泡沫混凝土浇筑完成后，在荷载作用下，变形较小，基本上是不可压

缩的，干好满足下穿铁路的要求。

2.0.4、施工简单、便捷性

相对于其他下穿铁路的施工方法，U型槽泡沫混凝土施工简单便捷。只需

使用水泥发泡机实现自动化作业，可实现垂直高度100米的远距离输送，工作量

为150-300m³/工作日。

3、适用范围

3.0.1、新建公路桥台背路基换填，有效解决软基路段预压不充分遗留的工

程沉降问题。

3.0.2、旧路改造的桥台背路基换填，可一次性彻底解决工后沉降引起的桥

头跳车问题。

3.0.3、道路扩建中的加宽路基填筑，更好解决新旧路基差异变形问题，并

可节省征地，避免拆迁。

3.0.4、山区陡峭路段的路基填筑，避免高填高挖带来的施工技术难题。

3.0.5、用于大跨度结构工程的覆土减荷，降低自重，减少沉降。

4、工艺原理

泡沫混凝土是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡

沫与水泥浆和其他外掺材料按一定的比例充分均匀混合，然后经过发泡机的泵送

系统进行现浇施工，经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的轻型填筑材料。

下穿铁路是，通过采用泡沫混凝土替代挖除土的重量，使原地基干扰最小，从而

减少对公路、铁路的干扰。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1、施工工艺流程

施工准备→测量放样→基坑开挖→垫层混凝土浇筑→底板钢筋加工绑扎→

安装底板及侧墙底部模板→浇筑底板及侧墙底部混凝土→侧墙钢筋加工绑扎→

侧墙模板安装→侧墙混凝土浇筑及止水带安装→拆模养护→分节分层浇注泡沫

混合轻质混凝土。

泡沫混凝土施工工序：

施工准备→水水泥搅拌→发泡剂稀释→发泡→混合→高压输送→浇注成型。

5.2、操作要点

5.2.1、测量放线

根据施工图纸基坑开挖放坡坡度及核准的轴线测放基坑开挖上下口的白灰

线。完成测量控制网的设置,包括控制基线、轴线和水准基点。场地平整进行方

格网桩的布置和标高测设，计算挖填土方量，进行土方工程的测量定位放线，并

经检查复核无误后，作为施工控制的依据。

5.2.2、基坑开挖

开挖过程遵循“对称均衡分层”的原则，定出基坑中线和边界线，按下

列程序进行开挖:

土方开挖原则：挖土顺序严格遵循“分层开挖、先撑后挖”及“大基坑、小

开挖”的原则，进行分区开挖，挖至基坑底标高后，应及时浇注垫层。浇注后方

可进行相邻区块的开挖。

基坑采用挖掘机开挖,人工整修基底，开挖土方除移挖作填外，剩余部分采

用自卸汽车运至指定的弃土场,并做好弃土场环保工作。

引道基坑采用轻型井点降水措施施工。确保U型槽及挡墙施工期间，地下水

降至底板以下1m。

5.2.3U型槽施工

U型槽采用封闭式结构，C40钢筋混凝土。U型槽边墙上部宽度为0.6m，底

板厚度为1m，共5节，左侧2节，右侧3节。U型槽底采用C30钢筋混凝土灌注

桩处理，桩距3m，桩顶铺设2层TGS-40土工格栅，竖向间距