气泡混合轻质土回填北京奥运工程应用案例

1工程概况

北京奥林匹克公园中心区地下交通联系通道主体结构布置在南一路、湖边东路、北一路北侧和景观西路的地下。通道主体全长5.5 km，板采用平顶方式，接地下车库的单侧开口多，开口宽度大，单孔净跨径*大达16.5 m，双开口处达27 m，除下穿中一路时采用暗挖外，其余均采用明挖施工。

通道主体结构明挖施工完全破坏了通道顶原有固结的土体，重新回填土时对结构产生很大的荷载，尤其在覆土厚度达8m以上及异形部位，对结构极为不利，结构的安全性差，经济指标不合理，通道顶回填减荷设计成为必须。

2减荷方案比选

减荷方案主要考虑其对工程的安全性、经济性、环保性和施工方便性，其方案包括采用双层结构、EPS、气泡混合轻质土（泡沫轻质土）、轻质粉煤灰等。

双层结构：大大增加了结构自身的尺寸，造价高，环保，工期长，不便于地下管线的施工；结构自重加大，减荷效果一般。EPS：造价较高，不环保，不利防火，施工工期较长，减荷效果好。气泡混合轻质土（泡沫混凝土）：造价适中，环保，施工方便快捷，减荷效果好。轻质粉煤灰：造价适中，环保，泡水后会降低减荷效果，由于是在沟槽内通道顶局部回填，大型机械设备施工不便，压实度难以保证，施工工期长。经综合比较，采用气泡混合轻质土作为地下交通联系通道顶局部减荷回填材料。

3气泡混合轻质土（发泡混凝土）的特性

1）轻质性；2）强度的可调节性；3）高流动性固化后的自立性；

4）防水特性；5）良好的施工性；6）耐久性和稳定性；7）环保性：8）

良好的隔热、隔音效果及抗冻融能力。

4换填原则

综合考虑地下通道的承载能力及地下水对轻质土的浮力和容重的影响，标准结构上覆土厚度超过8m和跨径较大的特殊出入口结构采用轻质土进行换填。换填轻质土厚度h通过以下公式计算：

h=（Y1×H-d×y2）/（Y1-Y2）。

式中：H-通道顶总覆土厚度；

h--换填部分高度；

Y1--普通填土容重，取Y1=20 kN/m?；

Y2---换填轻质土容重，取Y2=5 kN/m?；

d--换填后的覆土厚度，标准结构段取7m，出入口异形段取5m。换填范围位于通道结构投影顶面，采用垂直换填。

5施工技术指标

5.1 气泡混合轻质土施工配合比

固化剂（水泥）：水：气泡：憎水剂=275：190：33.35：1.656。

5.2湿容重

气泡混合轻质土拌合物湿容重：（500± 25）kg/m，10m水头下的饱和容重：不大于710 kg/m?.

饱和容重是指试块在常规条件下养生28d后，在10m水头下泡水至饱和时的容重。

5.3流动值

流动值为160 mm~200 mm。

5.4 抗压强度

1）7 d强度：顶层80 cm以上部分不小于0.8 MPa，以下部分不小于0.6MPa。

2）28d强度：不小于0.8 MPa.

3）饱和强度：10m水头下饱和强度不低于常规条件下养生的28d强度，即不小于0.8 MPa。

6施工质量控制

北京奥林匹克公园中心区地下交通联系通道气泡混合轻质土换填工程位于景观西路和湖边东路，其中景观西路里程桩号为K0+ 561.03~K1 + 938.76，共23处（段），换填厚度1.000 m~