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摘要：海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，其统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，能最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，将70%的降雨就地消纳和应用。透水混凝土是由粗集料及水泥基胶结料经拌和形成的、具有连续孔隙结构的混凝土，具有透水、透气、重量轻的特点，作为环保型生态混凝土的一种，在海绵城市中的应用愈发广泛。结合工程实例，阐述了天然露骨透水混凝土的性能特点、原材料要求、配合比，并与常规混凝土进行了对比，介绍了其施工技术及质量控制措施，可供类似工程借鉴参考。
关键词：透水混凝土；施工技术；质量控制；海绵城市
城镇化快速建设过程中，由于城市开发强度过高，大量的硬质铺装改变了原有的自然生态本底和水文特征，破坏了自然“海绵体”。城市开发建设后，70%-80%的降雨形成径流外排，仅有20%-30%的雨水能够渗入地下，导致“逢雨必涝、雨后即旱”的不良后果，也带来了水生态恶化、水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。
针对这种状况，习近平总书记多次强调在城市规划建设中要体现“山水林田湖”生命共同体的系统理念，建设“自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。海绵城市是指城市像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，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。建设具有自然积存、自然渗透以及自然净化功能的海绵城市是生态文明建设的重要内容，是实现城镇化和环境资源协调发展的重要体现，也是城市建设的重大任务。
我国城市雨水控制技术起步于20世纪80年代，初期主要集中在雨水利用，近年来较发达城市区域在下沉式绿地建设和城市湿地公园建设方面率先做出一些探索，但是目前关于海绵城市技术的实践主要通过湿地、潜流湿地等手段进行局部雨水收集和水体净化，缺乏明确的整体规划和系统性设计。住房和城乡建设部于2014年发布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》，从目标、指标、过程、手段及管理方面系统性地给出建设指南，为我国海绵城市构建起到指引作用。
1透水混凝土性能
透水混凝土是由粗集料及水泥基胶结料经拌和形成的、具有连续孔隙结构的混凝土，不含细集料；其中粗集料表面包裹的水泥基胶结料在终凝前经水洗后表层粗集料露出本色原型的为露骨料透水混凝土。透水混凝土的优点如下：
（1）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31～52 L/（m·h-1），透水性能极好。
（2）高承载力：其可达到C20～C25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。
（4）易维护性：特有的透水性铺装系统仅需通过高压水枪或压缩空气清除缝隙中的堵塞物。
（5）抗冻融性：因其结构本身具有较大的孔隙，因而其比一般混凝土路面拥有更强的抗冻融能力。
（6）耐用性：耐用耐磨性能优于沥青。
（7）高散热性：材料本身密度较低，从而降低了热存储的能力。
透水混凝土施工工艺流程 图1
与传统的水泥混凝土路面相比，透水混凝土路面能使雨水迅速渗入地下，防止路面积水；调节城市空间的温度和湿度，改善城市热循环，缓解热岛效应；同时，大孔隙率能降低车辆行驶时的路面噪声，创造舒适的交通环境，大量的空隙可吸附城市污染物，减少扬尘污染。
2 透水混凝土的施工
透水混凝土在满足强度要求的同时，还需要保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求，因此在配制时除了选择合适的原材料外，还要通过配合比设计、制备工艺以及外加剂选用来满足强度和透水性要求。
（1）基层处理：清扫基层表面，表面应无尘土、树枝、纸屑等杂物，并在摊铺前润湿基层表面。
（2）布料：透水混凝土摊铺时应考虑振实预留高度。透水混凝土采用人工布料时，应用铁锹反扣，严禁抛掷。透水混凝土摊铺时间长于30min或遇大风天气时，现场混凝土要及时覆盖塑料布，防止透水混凝土水分过快散失。
（3）振捣：素色层透水混凝土布料完成后，用刮杠刮平，并用平板振捣器进行振捣，振捣完成后摊铺面层彩色透水混凝土或彩色露骨料透水混凝土，然后刮平，对缺料的地方及时补料，并用透水混凝土专用设备进行表面振捣及整平，直至与模板等高为止。
（4）表面修整：对碾压后的路面应及时修饰透水混凝土的边角，对于缺料的部位应填料修整，对于较干部位可先均匀喷洒一层水，再加料修整。
（5）透水混凝土露骨料时，在表面平整、密实度达到要求后对表面均匀的喷刷一遍清洗剂，然后覆盖塑料薄膜；在喷刷完成后6-8小时（根据天气情况而定）采用高压水枪对表面冲洗，冲洗时必须把清洗剂清洗干净，但不能出现掉子等现象。
（6）养护：透水混凝土表面修整完毕后，应及时少量喷水并覆盖塑料薄膜进行养护，养护周期和普通混凝土相同，养护期间应在路面周围设置围挡。
以沪杭高铁松江南站站前广场工程为例。该工程设计要求：透水混凝土孔隙率为20%-25%，抗折强度≥2.5MPa，抗拉伸强度≥1.2MPa，透水系数K≥1mm/s，热岛效应SRI≥29，连续孔隙率Qk≥15%，悬浮物18mg/L。工程完工后，排水效果良好，整个广场在不同色彩的搭配下明亮新颖、环境优美。通过验收检测，一般区域透水混凝土抗压强度为22.8MPa，消防通道抗压强度为31.9MPa，抗折强度为5.4MPa，均满足设计要求。铺装表面渗透率达2mm/s，达到设计要求200%。按上海市年平均降雨量1000mm计算，广场面积16351.7m2，共可蓄水16352m3，如果能按海绵城市的设想将这部分水资源加以回收利用，将发挥巨大的环境效益和经济效益。
3 质量控制
透水混凝土的原材料（水泥、外加剂、集料）质量、路面弯拉强度、抗压强度、透水系数、面层厚度（允许偏差±5 mm）为主控指标，其应符合设计规定。
同时，一般项目应符合下列规定：
（1）面层应板面平整、边角整齐、无石子脱落现象；
（2）路面接缝垂直、直顺，缝内无杂物；
（3）彩色路面颜色均匀一致；
（4）混凝土表层石子分布均匀一致；
（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、纵横缝直顺度均应符合规范要求的允许偏差值。
海绵城市建设基于“源头减排、过程控制、系统治理”的建设理念，遵循“规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设”原则，综合采用“渗、滞、蓄、净、用、排”等工程技术措施，系统地解决城市开发建设面临的水生态、水资源、水环境、水安全等问题。建设海绵城市对于践行新型城镇化的发展道路、提升我国城镇化质量和生态文明建设水平具有重要作用。
参考文献：
[1]车生泉, 谢长坤, 陈丹, 等. 海绵城市理论与技术发展沿革及构建途径[J]. 中国园林, 2015,（6）： 11-15.
[2]张杰, 陈晓宇. 海绵城市在现代城市建设中的应用研究[J]. 引文版： 工程技术, 2015,（26）： 174-175.
论文作者:张爱华1,熊立斌2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：透水论文; 混凝土论文; 城市论文; 海绵论文; 路面论文; 孔隙论文; 表面论文; 《基层建设》2018年第4期论文;