陳 小 芳

(中鐵十五局集團(tuán)有限公司，上海 200070)

EPS輕質(zhì)填料在橋頭段路基工程中的施工及應(yīng)用

陳 小 芳

(中鐵十五局集團(tuán)有限公司，上海 200070)

介紹了聚苯乙烯泡沫(EPS)的材料特點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)例，從材料準(zhǔn)備、塊體鋪砌、塊體之間聯(lián)結(jié)和灌縫、澆筑頂層鋼筋混凝土壓板等方面闡述了EPS輕質(zhì)路堤的施工技術(shù)，實(shí)踐證明了EPS在橋頭段路基的應(yīng)用效果良好，前景廣闊。

EPS輕質(zhì)填料，材料，路基，塊體

1 概述

聚苯乙烯泡沫(簡(jiǎn)稱EPS)是一種新型的路基填料，由阻燃型聚苯乙烯顆粒發(fā)泡而成，具有燃燒時(shí)的自滅性。EPS顆粒中有許多封閉的空腔，所以其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性。用來(lái)做路基輕質(zhì)填料，能較好地解決橋頭和路堤相接處的差異沉降，減少橋頭的側(cè)向壓力和位移等問(wèn)題。

EPS從1965年開(kāi)始作為道路工程的輕質(zhì)填料在瑞典、法國(guó)、加拿大、日本等國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)的道路工程中也廣泛地被應(yīng)用于橋頭臺(tái)背回填的處理。

2 工程實(shí)例

南京南站雙龍街D1標(biāo)作為南京南站綜合樞紐快速環(huán)線雙龍街立交工程的子項(xiàng)，施工內(nèi)容主要包括：寧溧路主線部分路基改造、寧溧路東側(cè)隧道、匝道及繞城公路集散車道。該工程在寧溧路橋頭段的路基處理設(shè)計(jì)上采用了EPS塊體填筑。

寧溧路路基改造范圍為雙龍街立交至卡子門高架橋頭處，樁號(hào)范圍K1+919.055～K3+023.12。該橋頭段路基工程位于寧溧路主線兩側(cè)下穿隧道的中間，地基有淤泥質(zhì)土夾層，較軟弱；寧溧路兩側(cè)下穿隧道未開(kāi)挖，基坑深度10 m左右，路基橋頭路段填筑5 m左右，高差近15 m。由于寧溧路主線處于南京市區(qū)主要交通要道上，交通流量大、施工場(chǎng)地狹窄，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件需先完成橋頭段路基填筑，寧溧路主線路基工程通車后再進(jìn)行兩側(cè)的下穿隧道施工，為此該段路基采用了EPS輕質(zhì)填料填筑。

3 EPS材料特點(diǎn)

EPS標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸為300 cm(長(zhǎng))×123 cm(寬)×63 cm(高)，抗壓強(qiáng)度是EPS作為路堤輕質(zhì)填料的重要指標(biāo)，規(guī)范規(guī)定橋頭等部位強(qiáng)度不低于250 kPa[1]。它作為路基填料的優(yōu)點(diǎn)是：材料質(zhì)量輕，僅為壓實(shí)土方的1/70～1/100；耐久性好、自立性好，對(duì)附近結(jié)構(gòu)物的側(cè)向推力很小。

EPS塊體施工采用人工鋪設(shè)，不需要大型機(jī)械，施工速度快，非常簡(jiǎn)單方便，因此EPS是一種性能優(yōu)良的路基輕質(zhì)填料。EPS的市場(chǎng)價(jià)格：普通型(100 kPa)約為350元/m3、加強(qiáng)型(250 kPa)約為800元/m3。

4 EPS輕質(zhì)路堤施工

EPS路堤的施工程序?yàn)椋菏┕し艠印?%石灰土下承層→鋪砂礫(碎石)墊層→粗砂調(diào)平層→EPS塊體鋪砌→布設(shè)聯(lián)結(jié)件和灌縫→澆筑鋼筋混凝土壓板[2]。

4.1 材料準(zhǔn)備

施工前至少提前3個(gè)星期按照設(shè)計(jì)要求與廠家定制EPS塊體，EPS材料受陽(yáng)光照射會(huì)老化且風(fēng)易吹倒；再加上EPS塊體較大且脆，可能會(huì)產(chǎn)生凹陷和邊角的損壞；材料還具有一定吸水性，雖然不會(huì)改變強(qiáng)度，但會(huì)增加其重量。所以，EPS在材料運(yùn)輸、存放和鋪砌時(shí)要注意保護(hù)，存放地最好能防曬、防雨和防風(fēng)，并盡可能在較短時(shí)間內(nèi)施工。

4.2 施工準(zhǔn)備

平整場(chǎng)地和施工放樣，檢查基底標(biāo)高和平面尺寸是否滿足設(shè)計(jì)要求，5%石灰土下承層、30 cm砂礫石或碎石排水層、20 cm粗砂調(diào)平按照設(shè)計(jì)依次施工。受場(chǎng)地限制在EPS填筑前，在距坡腳1 m處開(kāi)挖60 cm深排水溝，以排除路基范圍積水。

4.3 塊體鋪砌

EPS塊體鋪設(shè)有以下幾點(diǎn)要求：1)干燥路面；2)禁止機(jī)械設(shè)備在塊體上碾壓；3)避免錯(cuò)搭；4)可根據(jù)實(shí)際尺寸進(jìn)行切割，且高度不得小于標(biāo)準(zhǔn)塊的一半[3]。

寧溧路橋頭段一般路基填筑部位采用普通型EPS塊體(抗壓強(qiáng)度不小于100 kPa)； EPS路堤結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，橫向縱向施工按照?qǐng)D紙要求，與土接觸的部分梯形鋪設(shè)，且要求混凝土澆筑部分向填土方向延伸1 m～2 m。

EPS輕質(zhì)填料鋪設(shè)采用人工鋪筑，塊體自下而上逐層錯(cuò)縫鋪設(shè)。寧溧路橋頭段路基工程路面寬度為28 m，EPS輕質(zhì)填料填筑長(zhǎng)度104 m，高度約3 m，整個(gè)EPS路堤鋪筑進(jìn)度很快，大約4 d就完成了鋪砌施工。

4.4 塊體之間聯(lián)結(jié)和灌縫

EPS塊體之間的聯(lián)結(jié)要求如下：1)縫隙大小與錯(cuò)臺(tái)符合縫隙大小不大于20 mm，錯(cuò)臺(tái)不大于10 mm；2)縫隙要充分填塞；3)EPS塊體之間采用爪釘聯(lián)結(jié)，形式如圖2所示；4)EPS塊體與路基及土基之間采用L形聯(lián)結(jié)，且深度不小于20 cm。

4.5 澆筑頂層鋼筋混凝土壓板

在最上一層EPS塊體鋪砌好后，在其頂層現(xiàn)澆一層15 cm厚的C30鋼筋混凝土壓板。寧溧路路基改造工程由于工期緊，為縮短工期采用了早強(qiáng)水泥(3 d抗壓強(qiáng)度為22 MPa)。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓板目的是為了使EPS塊體形成一個(gè)良好的整體，提高路面的使用性能。它的主要作用：調(diào)整EPS塊體鋪設(shè)時(shí)所形成的錯(cuò)臺(tái)和不平整，提高EPS路堤的整體強(qiáng)度；減少有害物質(zhì)的侵害。

5 EPS在橋頭段路基的應(yīng)用效果

EPS輕質(zhì)填料施工的關(guān)鍵技術(shù)在于產(chǎn)品的各項(xiàng)性能經(jīng)檢測(cè)要嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求，在施工中嚴(yán)格控制平整度及塊體縫隙，施工完成后設(shè)立觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。從該項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映，自2010年5月1日南京南站雙龍街立交寧溧路主線改造工程建成通車后，在南京南站雙龍街D1標(biāo)開(kāi)挖隧道施工期間，該段路基對(duì)隧道圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力引起的變形與該段路基坡底的路基變形曲線一致，沒(méi)有增加明顯變形量，且都在允許范圍內(nèi)。經(jīng)觀測(cè)，寧溧路路基橋頭段的臺(tái)背壓力、地基沉降和橋頭道路表面狀況，其路基沉降在下穿隧道施工結(jié)束后就趨于穩(wěn)定，在近兩年的運(yùn)行中未出現(xiàn)繼續(xù)沉降，也未發(fā)現(xiàn)路面病害，EPS橋頭路堤及路面結(jié)構(gòu)層的運(yùn)行質(zhì)量良好。

這說(shuō)明EPS作為橋頭段路基填料具有很好的土工性能和穩(wěn)定性，采用EPS輕質(zhì)填料作為路基填料，對(duì)于施工場(chǎng)地狹窄、交通量大的擴(kuò)建公路工程，減小了高拓寬時(shí)引起的地基變形，以及對(duì)原有的寧溧路主線道路、寧溧路雙側(cè)隧道等建筑物的影響。

6 應(yīng)用前景

上述工程實(shí)例證明，EPS可以減少軟基的沉降，減少路基的差異沉降以及減少橋臺(tái)的側(cè)向壓力和位移。在軟基和有場(chǎng)地限制的橋頭段路基工程上使用EPS是可行的，在國(guó)內(nèi)具有較好的應(yīng)用前景。

作為超輕質(zhì)路基填料，EPS造價(jià)高的問(wèn)題仍需解決，其在道路荷載的長(zhǎng)期作用下的應(yīng)用效果仍需要進(jìn)行觀測(cè)，收集更多有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為輕質(zhì)填料發(fā)展提供可靠依據(jù)。

[1] JTG F10—2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 沈壽材.EPS輕質(zhì)填料在軟基橋臺(tái)引道中的應(yīng)用[J].閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(3):109-112.

[3] 何佛生.EPS輕質(zhì)路堤在橋臺(tái)軟基填方工程中的應(yīng)用研究[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(2):21-23.

Construction and application of EPS filler in bridge approach subgrade

Chen Xiaofang

(ChinaRailway15thBureauGroupCo.,Ltd,Shanghai200070，China)

With an introduction of EPS features, based on engineering examples, the paper describes EPS lightweight subgrade construction technologies from aspects of material preparation, block paving, block connection and joint filling, grouting top layer and steel reinforced concrete pressured board and so on. Practice proves that: the application effect of EPS in bridge head subgrade is good, which has wide application prospect.

EPS lightweight filler, material, subgrade, block

2015-03-03

陳小芳(1978- )，女，工程師

1009-6825(2015)14-0143-03

U416.1

A