四川龙飞合建设工程有限公司 四川成都 610200
摘要：海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施，将70%的降雨就地消纳和利用，尤其是平原地区的城市建设显得尤为重要，国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建”。透水混凝土作为一种新型的生态环保混凝土，在海绵城市中的应用愈发广泛。结合工程实例，阐述天然露骨料透水混凝土的特点、施工技术及质量控制要求，可供类似工程参考。
关键词：海绵城市；弹性；透水混凝土；施工技术及质量控制
1.概述
传统城市建设模式，处处是硬化路面。每逢大雨，主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来排水，以“快速排除”和“末端集中”控制，往往造成逢雨必涝，旱涝急转。根据《海绵城市建设技术指南》，城市建设将强调优先利用植草沟、渗水砖、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水，以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要理念，既避免了洪涝，又有效的收集雨水。
透水混凝土又称多孔混凝土、排水混凝土、无砂混凝土、透水地坪，是由骨料、水泥、掺合透水外加剂、水及稳定剂等经一定比例调配拌制而成的一种多孔轻质的新型生态环保地面铺装材料。是针对原城市道路的路面缺陷，开发使用的一种能让雨水流入地面以下，有效补充地下水；并能有效的消除地面上的各类污染物等对环境污染的危害；同时，也是保护自然、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优秀的铺装材料；其有利于人类生存环境的良性循环发展及城市雨水管理与水污染防治等工作，使地球与人类和谐共生，共同“自主呼吸”。
透水混凝土路面按照透水性的大小可分为全透水型和半透水型；按照透水速率可分为慢透型和快透型；按照目前可广泛采用的用途和荷载可适用于人行道铺装、非机动车通行的慢车道（社区地面装饰、园林景观道路、城市广场、体育场等）和轻型交通车辆通行的慢行道（荷载不超过6～10t）。可根据具体的不同情况分别设计出各类相适应的结构层次。
2.透水混凝土的特点
高透水性：空隙率达到20%～25%，内部连续空隙率为15%～18%，透水速度达到31～52L/（m.h-1），远远高于最有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。
（2）高承载力：可达到相应水泥混凝土的强度标准。
（3）装饰效果：可设计不同色彩方案，实现不同环境和个性的装饰风格。
抗冻融性：因其结构本身具有较大的空隙，比一般混凝土路面拥有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响面断裂。
耐用性：耐用耐磨性能优于沥青，避免了使用年限短，不经济等缺点。
（6）高散热性：独特的孔隙结构和材料本身密度较低，从而降低了热储存的能力。
（7）易维护性：特有的透水性铺装系统使其只需通过高压水洗等方式就可以轻而易举的解决。
（8）疲劳强度：由于采用开级配混合料，抗疲劳强度较低。
（9）吸音降噪：基于透水混凝土多空的结构，能够吸收车辆行驶时产生的噪音，有限降低路面噪音6～10分贝，营造安静舒适的行车环境。
3.工程实例
3.1工程概况
成都天府新区成都直管区广州路东段（二期）项目道路工程人行道下多为弱膨胀土或渗透性不好的粘性土填料，水的渗入会影响土基的稳定性、承载能力，因此，本项目人行道铺装层的渗水不能直接渗入土基，人行道铺装采用半透水玄武岩露骨料透水混凝土结构，由10cm厚C25透水混凝土上面层+30cm厚级配碎石+1cm防渗膜+30cm厚砂砾石基层组成，总厚度71cm，人行道路面宽度6m，为内单向横坡，坡度为2.0%。
3.2技术性能指标
3.3透水人行道结构层排水方式
（1）填方段：人行道铺装渗透水通过拉通设置的碎石基层排水路堤边坡，碎石基层端部1.0m范围内采用反滤土工布包裹，并每隔5m设置一根ф7.5cm横向PVC排水管引出路堤边坡，汇入路堤边沟或植草沟。
（2）挖方段：在碎石垫层靠车行道侧设纵向渗沟，并通过ф15cm横向双壁波纹管引入雨水井或雨水口中。雨水井位于人行道内侧时，层间排水接入雨水井，其余情况接入雨水口。
碎石渗沟采用2～5cm的级配碎石，渗沟中设置ф15cm软式透水管。
3.4透水混凝土施工工艺
施工准备→下承层处理→模板支设→混凝土搅拌→混凝土运输→摊铺成型→ 养护→接缝施工→涂刷固化剂→日常养护。
3.5材料要求及组成
由透水混凝土专用胶结剂、玄武岩碎石、水、水泥组成。
专用胶结剂：是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料，配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料。
玄武岩碎石：粒径范围5～13mm，要求粒径均匀、洁净、质地坚韧、针片状颗粒含量＜5%，含泥量＜1%，压碎指标不＞26%，最大粒径不宜＞31.5mm，集料中≤2.36mm的颗粒含量不超过7%。
水：用水质量应符合《混凝土用水标准》（JGJ63）。
（4）水泥：采用42.5等级以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175）中的要求。
3.6施工配合比
透水混凝土配合比（Kg/m³）：
水：胶结剂：碎石：水泥=108：425：1568：42.95
3.7施工机具
强制式搅拌机、自卸式运输车、平板振动器、抹光机、刮尺、铁锹、手推车、小型装载机等。
3.8质量要求及控制
透水混凝土面层完成面应平整、密实、美观、线条优美，禁止离析、空鼓、结块、脱落现象发生。
透水混凝土的原材料（水泥、外加剂、集料）质量、弯拉强度、抗压强度、透水系数、面层厚度为主控项目，其他应符合设计规定。同时，一般项目应符合下列规定：
（1）面板表面平整、边角整齐、无石子脱落现象；
（2）路面接缝锤直、顺直、缝内无杂物；
（3）彩色路面颜色均匀一致；
（4）混凝土表面石子分部均匀一致；
（5）高程、中线偏位、平整度、宽度、横坡、井框与路面高差、相邻板高差、纵横缝顺直度均应符合规范要求的允许偏差值。
4.施工工艺
4.1施工准备
作好组织、物质、技术等三大准备，确保原材料、劳动力、场地等具有正常作业能力。
4.2下承层处理
基础下承层表面的平整、坚实，压实度、高程、横坡等质量控制指标符合设计及规范要求。
4.3模板支设
模板选用质地坚硬、塑性变形小、刚度大的钢模板、木模板或者方木，模板的高度与透水混凝土的厚度一致。采用人工安装固定，立模的平面位置与高程符合设计规定，在模板与混凝土的接触表面涂刷隔离剂。
4.4混凝土搅拌
采用强制式搅拌机搅拌，对原材料应准确计量投送至搅拌机内，可允许的重量误差不应超过下列规定：水泥±1%；胶结剂±1%；碎石±2%；水±1%。投料时先放入水泥、掺合料、碎石，再加入一半的水用量，搅拌30s；然后加入胶结剂，搅拌60s；最后加入剩余水量，搅拌120s出料。为使物料搅拌均匀，适当延长机械搅拌时间，但不宜过长。
4.5混凝土运输
透水混凝土属干性混凝土料，其初凝快，一般根据气候条件控制混合物的运输时间，运输一般控制在10分钟以内，运输过程中不要停留，并且运输车厢应进行封闭，从搅拌机出料到摊铺成型的最长允许时间应该符合下表的规定。
4.6摊铺成型
采用人工配合平板振动器进行摊铺，摊铺必须及时，松铺系数按透水混凝土的干湿度，一般采用1.1～1.15之间。捣实不宜采用高幅频率，振动时间不能过长，防止过于密实，出现离析现象。
透水混凝土面层不应在雨天浇筑，当室外温度连续5天低于5℃时，透水混凝土路面不得施工，当室外最高温度高于32℃时，透水混凝土路面不宜施工。
4.7养护
成型结束，为减少水分的蒸发，宜立即及时覆盖塑料薄膜，以保持水分。养护时间不小于14d，养护完成，当混凝土路面弯拉强度大于3.0Mpa，方可开放交通。
4.8接缝施工
4.8.1横向缩缝
成型的面板上初凝并达到25%设计强度后，采用切割机，每隔3～4m切割设置一条横向缩缝，缝宽3～8mm，缩缝顶部应锯切槽口，深度为¼面板厚度，槽内填塞聚氨脂填缝材料。
4.8.2横向胀缝
当透水混凝土面层施工长度超过100m（夏季为150m）或与其他构筑物连接处（如桥梁、侧沟、建筑物、检查井、雨水口、铺面的砌块、沥青铺面等），采用切割机切割设置横向胀缝，缝宽10mm，缝深与面板厚度一致，胀缝顶部以下¼面板厚度槽内填塞聚氨脂填缝材料，胀缝底部以上¾面板厚度槽内采用沥青纤维板发泡填充条填充。
4.9涂刷固化剂
待表面混凝土成型干燥后在3天左右，涂刷双丙聚氨酯无色透明密封材料，增强耐久性和美观性。防止时间使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
4.10日常养护
凝土的日常维护包括日常的清扫、封堵孔隙的清理。清理封堵孔隙可采用空气压缩机吹扫、高压水冲洗或真空清扫等方法。
透水混凝土面层出现裂缝或集料脱落的面积较大时，必须进行维修。维修时，先将路面松散的集料铲掉，铲除面积呈方形或其他规则形状，清洗路面、去除空隙内的灰尘及杂物后，进行新的透水混凝土铺筑。
结语：根据工程实际的应用效果，基于“海绵城市”建设的基本理念，透水混凝土是改善城市道路排水能力、改善城市雾霾环境，建设生态宜居城市的关键举措。通过对透水混凝土施工工艺及质量控制进行分析总结后取得的经验，值得类似工程借鉴应用。
参考文献：
[1]《海绵城市建设技术指南》住建部2014年10月试行；
[2]《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135～2009；
[3]天府新区海绵城市建设技术导则（试行版）
论文作者:何林
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第21期
论文发表时间:2018/2/26
标签：透水论文; 混凝土论文; 路面论文; 碎石论文; 雨水论文; 面层论文; 海绵论文; 《建筑科技》2017年第21期论文;