一种装配式轻质泡沫土结构及其施工方法与流程

1.本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及一种装配式轻质泡沫土结构及其施工方法。


背景技术：

2.目前轻质泡沫土的施工方法为现浇，此方法对于面积不大的回填使用广泛且方便；但是，对于大面积、大体量的轻质泡沫土，且施工质量要求高，工期要求紧的项目，现浇必须等到泡沫混凝土达到一定强度后才能继续上一层的施工。尤其对于轻质泡沫土应用与赛道等设计标准较为严格的场地时，路基高度高，线型长，需要进行大面积浇筑，由此在工期紧且需要保证施工强度下，需要针对性的设计一种装配式轻质泡沫土结构及其施工方法。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种装配式轻质泡沫土结构及其施工方法，用以解决装配式泡沫轻质土层的制作、安装以及整体成型等技术问题。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种装配式轻质泡沫土结构，包含连接于下部土体内的处理桩帽、连接于处理桩帽上部的碎石垫层，连接于碎石垫层上部的泡沫轻质土层、连接于泡沫轻质土上方的顶水泥土层、连接于定水泥土层顶部的路面层以及连接于泡沫轻质土层两层的水泥回填层；所述泡沫轻质土层在竖向分层且预制拼装对接设置，包含泡沫轻质土层包含顶轻质土层、底轻质土层、拼装连接于顶轻质土层和底轻质土层之间的标轻质土层、连接于拼装处及两侧的轻质土竖钢筋以及设置于拼装连接处的待浇筑区。
5.进一步的，所述泡沫轻质土层与两侧的水泥回填层之间设置有台阶，所述台阶自上而下呈八字形设置；所述泡沫轻质土顶部在横断面方向上呈阶梯状水平分布。
6.进一步的，所述标轻质土层包含标轻质土体、间隔设置于标轻质土体下方的标轻质土下凹槽、设置于标轻质土下凹槽之间的且间隔设置的标轻质土凸块以及间隔设置于标轻质土体顶部的标轻质土上凹槽；所述标轻质土层在高度方向两两拼装连接，上方的标轻质土层中标轻质土凸块对应下方的标轻质土层的标轻质土下凹槽，且标轻质土凸块高度大于标轻质土下凹槽的深度。
7.进一步的，所述顶轻质土层和底轻质土层的对应设计或只一侧对应标轻质土层连接；所述顶轻质土层包含顶轻质土体、设置于顶轻质土体下方且间隔设置的顶轻质土凹槽、设置于顶轻质土体下方且位于顶轻质土凹槽之间的顶轻质土凸块；所述底轻质土层包含底轻质土体、间隔设置于底轻质土体上方的底轻质土凹槽；所述底轻质土凹槽对应顶轻质土凸块或标轻质土凸块设置；所述顶轻质土凸块长度大于轻质土凹槽或标轻质土上凹槽。
8.进一步的，所述轻质土钢筋设置于拼接处，包含连接于拼接处上方泡沫轻质土层
中的轻质土上钢筋、连接于待浇筑区中的轻质土中钢筋、连接于拼接处下方的轻质土下钢筋、以及间隔连接于拼接处竖向的轻质土竖钢筋；所述轻质土竖钢筋分别连接于上侧和下层的泡沫轻质土层中且在待浇筑区对接加强连接。
9.进一步的，所述水泥回填层从底至高设置于泡沫轻质土层、顶水泥土层和路面层一侧，且水泥回填层分别与底水泥层和顶水泥层整体性连接；所述底水泥层和顶水泥层分别与泡沫轻质土层之间还设置有人工格栅；所述底水泥层上还临时设置有模板，模板对应待浇筑区，所述模板外侧设置有背楞、背楞外侧设置有挡件，所述挡件与背楞之间通过底撑件和斜撑件固定连接；所述模板高度对应待浇筑区高度逐层设置。
10.进一步的，一种装配式轻质泡沫土结构的施工方法，具体步骤如下：步骤一、根据泡沫轻质土层的设计高度，对泡沫轻质土层高度范围内和长度方向进行深化，高度至少分为顶轻质土层和底轻质土层、轻质土竖钢筋和待浇筑区，两层以上设置有一组标轻质土层；长度方向根据铺筑长度与吊运设备综合设置步骤二、将顶轻质土层、底轻质土层和标轻质土层在工厂或现场预制，标号后进行养护直至达到设计强度；泡沫轻质土层长向拼装处预留有甩筋；步骤三、施工现场，在处理桩帽上方铺设碎石垫层的，碎石垫层上方铺设底水泥层；当水泥层铺设完成后进行验收，验收其强度、平整度以及倾斜度等；步骤四、泡沫轻质土层拼装前，应对拼装区基底进行检查，确保基底无杂物，无积水；其下层水泥土压实度指标经检验满足规范要求，下层水泥土顶面标高达到设计泡沫轻质土设计标高；步骤五、按照自上而下在高度方向上施工，长向上自一侧或分区施工；在高度方向上待浇筑区和长向的拼装缝区，均需支设模板进行现场浇筑；步骤六、每层待浇筑区和拼装缝区浇筑的泡沫轻质土强度大于预制的泡沫轻质土层一个标号，待浇筑的泡沫轻质土氧化达到设计强度，则施工上一层直至整体的泡沫轻质土层施工完毕；步骤七、待泡沫轻质土层满足设计要求后，在泡沫轻质土层两侧对应回填水泥回填层，而后在铺设顶水泥土层和路面层，由此完成整个道路基及路面的施工。
11.进一步的，对于步骤六中，浇筑时，泡沫轻质土层中模板安装：根据设计图纸以及泡沫轻质土的特性结合实际情况，泡沫轻质土模板采用厚竹胶板，模板拼缝处设置方木作为背楞和竖肋，在模板竖肋外缘间距1m处设置挡件；在竖肋2/3高处与钢筋桩间采用5cm
×
10cm方木作为斜撑件加固模板，在底部设置有底撑件与斜撑件最下端连接；在挡件的中下部设置有应力传感器和应变传感器，用以监测模板的受力和变形稳定性。
12.进一步的，对于泡沫轻质土层长向中设置有沉降变形缝，泡沫轻质土变形缝与拼装缝对应设置，相邻上下层泡沫轻质土层的变形缝错缝设置，变形缝缝宽为不少于2cm，缝内用厚的聚苯乙烯板填充；长向的相邻变形缝设置不超过20m，变形缝必须保证垂直。
13.进一步的，对顶轻质土层根据道路坡度设计进行阶梯式设计，对于每层标轻质土层进行削坡处理；或是在预制时根据坡度和削坡要求预制并留有控制量；拼装时，通过gps和全站仪进行逐层和逐个控制点进行放样，按设计距离等距设置控制点，并做好标识。
14.本发明的有益效果体现在：1）本发明通过对大面积泡沫轻质土层进行分区分层的设置，利于进行有序和便捷施工，且有利于细化施工保证施工治理；通过拼装施工，可极大的节省工期且可保证泡沫轻质土的质量；2）本发明通过层间的凹槽和凸块的设置，利于进行拼装连接，且凸块的高度大于凹槽的深度利于形成拼接缝，保证拼接处的质量；3）本发明通过轻质土钢筋的设置，一方面可以保证拼接处的有效连接，另一方面还可以加强整体强度；再者加上长向甩筋的设置，可有效的保证泡沫轻质土的整体连接性能。
15.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
16.图1是道路基应用结构竖向剖面示意图；图2是泡沫轻质土层连接处结构示意图；图3是顶轻质土层和底轻质土层连接示意图一；图4是顶轻质土层和底轻质土层连接示意图二；图5是标轻质土层连接示意图；图6是标轻质土层结构示意图。
17.附图标记：1-处理桩帽、2-碎石垫层、3-泡沫轻质土层、31-顶轻质土层、311-顶轻质土体、312-顶轻质土凹槽、313-顶轻质土凸块、32-底轻质土层、321-底轻质土体、322-底轻质土凹槽、33-轻质土钢筋、331-轻质土上钢筋、332-轻质土中钢筋、333-轻质土下钢筋、334-轻质土竖钢筋、34-待浇筑区、35-标轻质土层、351-标轻质土体、352-标轻质土下凹槽、353-标轻质土凸块、354-标轻质土上凹槽、4-顶水泥土层、5-路面层、6-水泥回填层。
具体实施方式
18.以某汽车测试场项目为例，主要建设内容包含高速及极限性能测试区、极端环境测试区、城市交通场景测试区、山路模拟测试区、多功能测试区（虚拟测试广场）、高速匝道场景测试区和极限竞速区等。
19.其中，极限赛道中需要对道路路基进行更为严格的设计，且本项目位于软土地基上，在处理完地基基础成后对路基进行应用设计施工。
20.结合图1至图6所示，一种装配式轻质泡沫土结构，包含连接于下部土体内的处理桩帽1、连接于处理桩帽1上部的碎石垫层2，连接于碎石垫层2上部的泡沫轻质土层3、连接于泡沫轻质土上方的顶水泥土层4、连接于定水泥土层顶部的路面层5以及连接于泡沫轻质土层3两层的水泥回填层6。泡沫轻质土层3与两侧的水泥回填层6之间设置有台阶，所述台阶自上而下呈八字形设置；所述泡沫轻质土顶部在横断面方向上呈阶梯状水平分布。
21.本实施例中，处理桩帽1为cfg桩桩帽、灌注桩桩帽或管桩桩帽，所述桩帽间隔设置且伸入碎石垫层2，所述碎石垫层2与泡沫轻质土层3之间还连接有底水泥层，底水泥层厚度
和强度适应承接上部泡沫轻质土层3；所述碎石垫层2两端下方还设置有碎石盲沟。
22.本实施例中，泡沫轻质土层3在竖向分层且预制拼装对接设置，包含泡沫轻质土层3包含顶轻质土层31、底轻质土层32、拼装连接于顶轻质土层31和底轻质土层32之间的标轻质土层35、连接于拼装处及两侧的轻质土竖钢筋334以及设置于拼装连接处的待浇筑区34。
23.本实施例中，标轻质土层35包含标轻质土体351、间隔设置于标轻质土体351下方的标轻质土下凹槽352、设置于标轻质土下凹槽352之间的且间隔设置的标轻质土凸块353以及间隔设置于标轻质土体351顶部的标轻质土上凹槽354；所述标轻质土层35在高度方向两两拼装连接，上方的标轻质土层35中标轻质土凸块353对应下方的标轻质土层35的标轻质土下凹槽352，且标轻质土凸块353高度大于标轻质土下凹槽352的深度。
24.本实施例中，顶轻质土层31和底轻质土层32的对应设计或只一侧对应标轻质土层35连接；所述顶轻质土层31包含顶轻质土体311、设置于顶轻质土体311下方且间隔设置的顶轻质土凹槽312、设置于顶轻质土体311下方且位于顶轻质土凹槽312之间的顶轻质土凸块313；所述底轻质土层32包含底轻质土体321、间隔设置于底轻质土体321上方的底轻质土凹槽322；底轻质土凹槽322对应顶轻质土凸块313或标轻质土凸块353设置；所述顶轻质土凸块313长度大于轻质土凹槽或标轻质土上凹槽354。
25.本实施例中，轻质土钢筋33设置于拼接处，包含连接于拼接处上方泡沫轻质土层3中的轻质土上钢筋331、连接于待浇筑区34中的轻质土中钢筋332、连接于拼接处下方的轻质土下钢筋333、以及间隔连接于拼接处竖向的轻质土竖钢筋334；所述轻质土竖钢筋334分别连接于上侧和下层的泡沫轻质土层3中且在待浇筑区34对接加强连接。
26.本实施例中，水泥回填层6从底至高设置于泡沫轻质土层3、顶水泥土层4和路面层5一侧，且水泥回填层6分别与底水泥层和顶水泥层整体性连接；所述底水泥层和顶水泥层分别与泡沫轻质土层3之间还设置有人工格栅；本实施例中，底水泥层上还临时设置有模板，模板对应待浇筑区34，所述模板外侧设置有背楞、背楞外侧设置有挡件，所述挡件与背楞之间通过底撑件和斜撑件固定连接；所述模板高度对应待浇筑区34高度逐层设置。
27.结合图1至图6所示，进一步的说明一种装配式轻质泡沫土结构的施工方法，具体步骤如下：步骤一、根据泡沫轻质土层3的设计高度，对泡沫轻质土层3高度范围内和长度方向进行深化，高度至少分为顶轻质土层31和底轻质土层32、轻质土竖钢筋334和待浇筑区34，两层以上设置有一组标轻质土层35；长度方向根据铺筑长度与吊运设备综合设置。
28.步骤二、将顶轻质土层31、底轻质土层32和标轻质土层35在工厂或现场预制，标号后进行养护直至达到设计强度；泡沫轻质土层3长向拼装处预留有甩筋。
29.步骤三、施工现场，在处理桩帽1上方铺设碎石垫层2的，碎石垫层2上方铺设底水泥层；当水泥层铺设完成后进行验收，验收其强度、平整度以及倾斜度等。
30.步骤四、泡沫轻质土层3拼装前，应对拼装区基底进行检查，确保基底无杂物，无积水；其下层水泥土压实度指标经检验满足规范要求，下层水泥土顶面标高达到设计泡沫轻质土设计标高。
31.步骤五、按照自上而下在高度方向上施工，长向上自一侧或分区施工；在高度方向上待浇筑区34和长向的拼装缝区，均需支设模板进行现场浇筑。
32.步骤六、每层待浇筑区34和拼装缝区浇筑的泡沫轻质土强度大于预制的泡沫轻质土层3一个标号，待浇筑的泡沫轻质土氧化达到设计强度，则施工上一层直至整体的泡沫轻质土层3施工完毕。
33.对于步骤六中，浇筑时，泡沫轻质土层3中模板安装：根据设计图纸以及泡沫轻质土的特性结合实际情况，泡沫轻质土模板采用厚竹胶板，模板拼缝处设置方木作为背楞和竖肋，在模板竖肋外缘间距1m处设置挡件；在竖肋2/3高处与钢筋桩间采用5cm
×
10cm方木作为斜撑件加固模板，在底部设置有底撑件与斜撑件最下端连接；在挡件的中下部设置有应力传感器和应变传感器，用以监测模板的受力和变形稳定性。
34.对于泡沫轻质土层3长向中设置有沉降变形缝，泡沫轻质土变形缝与拼装缝对应设置，相邻上下层泡沫轻质土层3的变形缝错缝设置，变形缝缝宽为不少于2cm，缝内用厚的聚苯乙烯板填充；长向的相邻变形缝设置不超过20m，变形缝必须保证垂直。
35.对顶轻质土层31根据道路坡度设计进行阶梯式设计，对于每层标轻质土层35进行削坡处理；或是在预制时根据坡度和削坡要求预制并留有控制量；拼装时，通过gps和全站仪进行逐层和逐个控制点进行放样，按设计距离等距设置控制点，并做好标识。
36.步骤七、待泡沫轻质土层3满足设计要求后，在泡沫轻质土层3两侧对应回填水泥回填层6，对于泡沫轻质土层3的浇筑量，根据当日的工作面和工作量一起确定，分区和/或分层的模板安装要牢固，浇注区间采用塑料布进行密封、防止轻质土沿缝渗漏；直至浇筑完成；而后，在铺设顶水泥土层4和路面层5，由此完成整个道路基及路面的施工。
37.以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。