一种制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法技术领域
本发明涉及铁路建设技术领域，具体涉及一种制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法。
背景技术
泡沫轻质材料是通过化学或物理的方法根据应用需要将空气引用到泡沫原浆中，经过合理养护成型，而形成的含有大量细小的封闭气孔，并具有相当强度的水泥基胶凝材料，其制作方式通常是采用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。
高质量的泡沫轻质土具有良好的耐久性(包括耐疲劳特性、冻融循环特性、干湿循环特性)，可用于替代回填土，常广泛应用于软基桥台背填筑、道路扩建、山区陡峭路段填筑等路基回填工程，具有独特的技术经济优势。铁路线路是由不同特点的基础结构物和轨道结构组成，这些组成结构相互作用、相互依存，共同构成一条组合基础线路。基础结构物又分为现浇结构基础和填筑结构基础，现浇结构基础为铁路跨河流、山间等必须设置的桥、隧等结构，填筑结构基础通常为填筑级配碎石或级配砂砾石掺入一定量的水泥、填筑AB料等设计形式的铁路路基，这两种不同的基础结构物在强度、刚度、变形、材料等方面有很大的差异，容易造成不均匀沉降、变形等病害，导致列车通过基础交界处时对轨道结构产生冲击，反过来又使列车产生大的振动，造成列车运行条件恶化，车辆、轨道结构寿命降低，影响高速列车运行的平稳与安全等问题。因此需要考虑一种高铁路基施工方法，基于该路基施工方案提供一种复合型的强度高、性能稳定的路基填筑材料制作基础来替代或局部替代(设置路基过渡段)填筑结构路基，确保高速列车的通行安全，并减少日后运营期间的维修保养成本。
发明内容
针对现有高铁中泡沫轻质土施工的不足，本发明提供了一种制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法，通过制备复合层的高铁路基，满足现有高铁路基的要求。
本发明提供了一种制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法，包括如下步骤：
将高铁路基分为基床表层和基床底层，预先设置基床表层和基床底层中的泡沫轻质土层浇筑高度；
按照高铁路基高度进行基槽开挖施工，并对要浇筑的高铁路基的基地进行清理，保障基地无垃圾和积水；
配置基床底层中的泡沫轻质土中的混合原料，通过料浆制备形成均匀改性料浆，向改性料浆中加入发泡剂混合发泡形成；
当基床底层中发泡形成的泡沫轻质土湿密度达到560kg/m3至580kg/m3，且气泡率达到69.5％时，在基床底层的模具中成型；
对基床底层形成的泡沫轻质土进行脱模养护，干燥；
在检测到基床底层形成的路基强度达到1MPa以上时，配置基床表层中的泡沫轻质土中的混合原料，通过料浆制备形成均匀改性料浆，向改性料浆中加入发泡剂混合发泡形成；
当基床表层中发泡形成的泡沫轻质土湿密度达到580kg/m3至620kg/m3，且气泡率达到66.5％时，在基床表层的模具中成型；
对基床表层形成的泡沫轻质土进行脱模养护，干燥，形成下路基的路基强度达到1.2MPa以上。
所述基床表层中每立方米的泡沫轻质土由344kg水泥和224kg水与发泡剂混合发泡形成。
所述基床底层中每立方米的泡沫轻质土由310kg水泥和202kg水与发泡剂混合发泡形成。
所述基床表层中的泡沫轻质土层浇筑高度为0.1m至1.0m之间，位于路基顶向下0m至1m之间；所述基床底层在路基顶向下1.0m以上。
所述水泥为复合硅酸盐水泥。
所述泡沫轻质土流值为160mm至180mm。
所述水的酸碱性为中性。
在本发明中采用复合施工的方法，可以实现路基顶向下0～1.0m，路基强度可达到1.2MPa以上；路基顶向下1.0m以上，路基强度可达到1.0MPa以上。通过本发明施工的泡沫轻质土高铁路基强度高、性能稳定，不易沉降、变形，能够保证高速列车运行的平稳与安全，并减少日后运营期间的维修保养成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法流程图。
图2是本发明实施例中的高铁路基的横截面结构示意图；
图3是本发明实施例中的高铁路基的立体截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例中的制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法流程图，包括如下步骤：
S101、将高铁路基分为基床表层和基床底层，预先设置基床表层和基床底层中的泡沫轻质土层浇筑高度；
在具体实施过程中，将整个高铁路基分为上下两层进行分层浇筑，从而保证不同层的路基强度，通过预先保障浇筑角度，方便建模及基槽开挖等等。
S102、按照高铁路基高度进行基槽开挖施工，并对要浇筑的高铁路基的基地进行清理，保障基地无垃圾和积水；
S103、配置基床底层中的泡沫轻质土中的混合原料，通过料浆制备形成均匀改性料浆，向改性料浆中加入发泡剂混合发泡形成；
具体实施过程中，首先配置基床底层中的泡沫轻质土，基床底层属于高铁路基的底端，可以在铺设的过程中先铺设，通过发泡剂与混合原料进行发泡形成。
S104、当基床底层中发泡形成的泡沫轻质土湿密度达到560kg/m3至580kg/m3，且气泡率达到69.5％时，在基床底层的模具中成型；
在具体实施过程中，建立基床底层的模具，然后对整个泡沫轻质土进行湿密度和气泡率检测，在达到相应的湿度度和气泡率时，再通过基床底层的模具成型。该基床底层中每立方米的泡沫轻质土由310kg水泥和202kg水与发泡剂混合发泡形成。
S105、对基床底层形成的泡沫轻质土进行脱模养护，干燥；
具体实施过程中，可以采用一些方式进行脱模养护，为了使整个路基层快速成型，也可以适当采用干燥装置加以处理，保证整个时间的快速性。
S106、在检测到基床底层形成的路基强度达到1MPa以上时，配置基床表层中的泡沫轻质土中的混合原料，通过料浆制备形成均匀改性料浆，向改性料浆中加入发泡剂混合发泡形成；
在脱模养护，干燥的过程中，定期检测整个基床底层的路基强度，在基床底层的路基强度达到1MPa以上时，配置基床表层中的泡沫轻质土，基床底层属于高铁路基的底端，可以在铺设的过程中先铺设，通过发泡剂与混合原料进行发泡形成。
S107、当基床表层中发泡形成的泡沫轻质土湿密度达到580kg/m3至620kg/m3，且气泡率达到66.5％时，在基床表层的模具中成型；
在具体实施过程中，建立基床表层的模具，然后对整个泡沫轻质土进行湿密度和气泡率检测，在达到相应的湿密度和气泡率时，再通过基床表层的模具成型。该基床表层中每立方米的泡沫轻质土由344kg水泥和224kg水与发泡剂混合发泡形成。
S108、对基床表层形成的泡沫轻质土进行脱模养护，干燥，形成下路基的路基强度达到1.2MPa以上。
在脱模养护，干燥的过程中，定期检测整个基床底层的路基强度，在基床底层的路基强度达到1.2MPa以上。
需要说明的是，在具体实施过程中，基床表层中的泡沫轻质土层浇筑高度为0.1m至1.0m之间，比如0.1m，0.5m，0.8m，1m等等，该基床表层中的泡沫轻质土层位于路基顶向下0m至1m之间。该基床底层在路基顶向下1.0m以上。本发明实施例中的水泥为复合硅酸盐水泥，整个施工中的泡沫轻质土流值范围在160mm至180mm之间，可以是流值160mm、170mm、180mm等情形。整个泡沫轻质土发泡过程中水的酸碱性为中性。
综上，在本发明中采用复合施工的方法，可以实现路基顶向下0～1.0m，路基强度可达到1.2MPa以上；路基顶向下1.0m以上，路基强度可达到1.0MPa以上。通过本发明施工的泡沫轻质土高铁路基强度高、性能稳定，不易沉降、变形，能够保证高速列车运行的平稳与安全，并减少日后运营期间的维修保养成本。
以上对本发明实施例所提供的制备泡沫轻质土浇筑高铁路基施工的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。