摘要：海绵城市是一种分散式的雨水管理模式，与传统的风险管理模式不同，它强调雨水资源在城市中间的渗透、过滤、净化、储存、蓄流和缓慢排入城市市政管网、河道的过程，它能控制雨水径流、促进水的循环利用，有效地解决城市积水、内涝等问题。在海绵城市建设试点中，透水混凝土主要被应用在小区轻量级道路、人行道以及城市广场等地方。作为海绵城市建设中最表层的渗透设施，在雨洪管理中发挥着较为重要的作用。透水混凝土是由水泥和水掺配同粒径或间断级配骨料所组成的，并具有一定孔隙率的混合材料。它不含细骨料，是由粗骨料表面包覆一层薄水泥浆，相互粘结而形成的孔穴均匀分布的蜂窝状结构，正是这种多孔蜂窝结构，使其具有了透水、透气和重量轻等特点。但由于透水混凝土属于一种新型的生态材料，在我国大部分地区的应用尚处于起步阶段，没有相对成熟的施工工艺和验收标准，在工程实际应用中也已暴露出很多问题。为了进一步保障海绵城市的建设效果，提高透水混凝土的施工质量，扩大其应用范围，分析阐述透水混凝土施工质量控制要点具有十分重大的意义。
关键词：海绵城市；透水混凝土；施工质量
引言：透水混凝土应用于海绵城市的建设中，不仅能发挥对雨水的渗透、储存、调蓄和缓释作用，而且还能维护生态平衡、改善生活环境，解决由于大规模城市化建设带来的负面影响。它的出现改变了传统的城市径流循环模式，给城市的雨洪管理和污水治理带来了新的思路，显著地提升了大规模城市化建设的协调性和可控性，是建筑行业发展的必然趋势。随着国家对海绵城市建设的大力推广，透水混凝土这一新型多功能生态材料作为实现海绵城市理念的决定性因素，必将得到更加广泛的应用。
1.工程概况
本项目海绵化改造的对象为21个已建成小区、商业广场和学校等。施工内容主要为对已建小区实施雨、污水分流改造，雨水花园、植草沟、下凹式绿地、透水铺装等低影响开发改造以及小区环境的综合提升；对已建道路实施透水铺装等低影响开发改造，必要的破损修复以及排水组织优化等。其中透水铺装分为透水砖铺装和透水混凝土路面铺装。从下到上依次为150厚16～20mm粒径C25无砂大孔混凝土基层、100厚10mm粒径C25素色强固透水混凝土和60厚4～6mm粒径C25彩色强固透水混凝土面层。在工程前期通过对透水混凝土的试配发现，4～6mm和10mm小粒径透水混凝土强度和透水性都保持较高的合格率，唯有无砂大孔混凝土强度合格率偏低。下文将从无砂大孔透水混凝土的配合比设计、原材料选择以及施工工艺出发，分析其与普通混凝土的差异，并详细阐述相关的施工质量控制要点。
2.透水混凝土施工质量控制要点
2.1搅拌和运输控制要点
透水混凝土的搅拌必须采用机械搅拌，宜采用强制性搅拌机。由于透水混凝土水灰比较小，初凝时间短，从出厂至作业面运输时间不宜超过30min，以免出现散子现象，影响混凝土的施工质量。透水混凝土的拌制也与普通混凝土有所不同，具体步骤为：①先将骨料和50%用水量加入到搅拌机中拌合30s；②再加水泥、外加剂和增强剂拌合40s；③最后加入剩余50%的用水量拌合50s以上至出料。以上做法的目的是可以先润湿骨料表面，防止水泥浆过稀、过多，从而影响路面透水性能，此外对透水混凝土的强度也有保障。透水混凝土自搅拌机出料后，运至施工现场直至浇筑完成的允许最长时间，应由实验室根据水泥的初凝时间及施工气温确定。透水混凝土在运输过程中要防止拌合物发生离析。气温较高时，应注意采取必要的遮盖措施保持拌合物的湿度。（见图表1）。
图表1.自搅拌机出料至浇筑完成的允许最长时间表：
2.2铺筑控制要点
在浇筑混凝土之前，路基必须先用水湿润，否则透水混凝土被干燥的路基吸水后会快速失去水分，从而减少了骨料间粘结强度。透水混凝土拌合料摊铺时应均匀，摊铺厚度可考虑1.1的松铺系数，这是为了使透水混凝土可以一次铺完，同时又能保证达到规范要求的密实度，避免出现二次铺料，从而影响混凝土施工质量。在施工过程中，要特别注意边角等细部位置，发现缺料时，应及时补料再用人工压实。当透水混凝土路面采用双层设计时，上层混凝土应在下层水泥初凝时间之内铺设，且不宜超过1h，以保证上下面层的结合度[1]。
2.3振捣和压实控制要点
透水混凝土一般采用低频平板振动器振动。必须注意的是，不能使用高频振捣器，或者采用低频振动器时在同一处振动时间过长，否则会使混凝土过于密实而孔隙率降低，影响透水效果。同时高频振捣器或者过振也会使水泥浆液从粗骨料表面离析出来，流入底部后形成一层不透水面，使混凝土失去透水性。透水混凝土振捣完成以后，可采用专用钢制滚筒压实。对局部机械无法振动和压实的部位，应辅以人工作业。透水混凝土压实后，宜采用抹平机械进行收面。必要时，应配合人工拍实和整平。因透水混凝土的表面与普通混凝土有所不同，为水泥浆包裹的细石颗粒，而非水泥砂浆，所以在进行抹平作业时，采用的抹平机械应有足够的功率，当采用抹板时也需要有一定的刚度。
2.4接缝控制要点
由于透水混凝土孔隙率较大，且路面厚度一般较薄，故路面切缝深度宜为面层厚度的1/2～1/3，且不小于30mm。填缝时，应注意避免使用热流性材料，因为热流性材料在高温下会液化，进而可能渗透到透水混凝土的孔隙中，堵塞孔隙。因此，填缝材料应采用可以定型的橡树塑胶材料等。
2.5养护控制要点
由于透水混凝土中存在着大量孔洞，在自然环境下容易失去水分，干燥也快，所以及时进行养护非常重要[2]。尤其应注意早期的保湿养护，避免刚浇筑完成的混凝土中的水分大量蒸发。由于透水混凝土的水灰比较小，早期强度较高，通常其拆模时间会比普通混凝土早，如此其侧面和边缘就会暴露于空气中，应用塑料薄膜或彩条布及时覆盖，以保证混凝土的湿度和确保水泥充分水化。一般情况下透水混凝土路面应在浇筑完成24h以后开始进行洒水养护，洒水时，不宜用压力水枪直接冲洒混凝土表面，以免带走混凝土表面的水泥浆，造成表面强度不足，出现薄弱部位。正确是的做法是采用喷壶自上而下洒水保湿。
2.6面层喷涂封闭剂控制要点
透水混凝土路面施工的最后一道工序为喷涂面层封闭剂，又称为面层保护剂。主要作用是保护透水混凝土面层，减缓环境的侵蚀。喷涂面层封闭剂之前，应先将面层清理干净，并于一周内将配制好的透明封闭剂均匀地喷涂于混凝土表面。需要注意的是，喷涂面层封闭剂时应防止局部堆集，以免堵塞混凝土孔隙，影响透水效果[3]。
结论
简而言之，透水混凝土作为海绵城市建设中最表层的渗透设施，在雨洪管理中发挥着较为重要的作用。文章以某地区实际项目中无砂大孔透水混凝土应用为例，详细阐述了相关的施工质量控制要点。
参考文献
[1]徐振强．中国特色海绵城市的政策沿革与地方实践．上海城市管理，2019（1）：49～54.
[2]何定举，王世槐，高亚雄，王文奇，王宠惠.基于海绵城市理念的透水性城市道路路面应用研究[J].山西建筑，2018（17）
[3]北京建工路桥工程建设有限责任公司．《高承载透水混凝土艺术地坪施工与验收规程》（JQB-145-2007）[S]．2017．
论文作者:常帅军1,陈云峰2,张巍3
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/27
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