市政公用工程彩色透水混凝土應用研究

楊 權

（廈門市翔安區(qū)市政公用建設工程有限公司，福建廈門 361000）

目前在我國城市發(fā)展的過程中，日益重視洪澇災害的預防與控制及雨水所帶來的污染問題與其他危害問題等，以往重視地上管理、忽視地下管理，重視實際發(fā)展情況、忽視環(huán)境保護的相關觀念開始改變。傳統(tǒng)雨水設施存在的種種弊端逐漸暴露出來[1]：①已建老城區(qū)容易內澇；②城市面臨污染，影響水環(huán)境質量；③傳統(tǒng)開發(fā)建設模式不能有效應對洪澇災害。在我國市政公用工程實際發(fā)展期間，一些城市的地面不透水區(qū)域的面積逐漸增大，導致在降雨之后會出現(xiàn)徑流大幅度提升的現(xiàn)象，迅速匯聚，很容易誘發(fā)洪峰的問題，出現(xiàn)嚴重的洪澇災害與交通事故。在此過程中，會有很多的雨水流入地下，非機動車道雨后大量積水，傳統(tǒng)瀝青路面抗滑性及透水性較差，造成雨水資源浪費，而城市綠化養(yǎng)護用水緊張。透水混凝土施工作為新的施工技術不斷創(chuàng)新和完善，對非機動車道透水混凝土施工技術提出了更高的要求。為了確保市政工程非機動車道透水混凝土施工技術可以充分發(fā)揮自身技術優(yōu)勢，需要持續(xù)深化技術要點，從而達到水資源的充分利用。由此看來，在市政公用工程中引入非機動車道透水混凝土施工技術分析十分關鍵[2]。

透水混凝土是由粗集料及水泥基膠結料經過攪拌形成的連續(xù)多孔結構的混凝土，亦稱作無砂大孔混凝土，是一種新型環(huán)?；炷粒晁梢酝高^透水混凝土滲入地下，有效解決非機動車道排水難題，形成良好的水資源循環(huán)體系，透水混凝土良好的透水性能可以減少雨季內澇的風險，對改善城市環(huán)境及自然環(huán)境都有重要的意義[3]。

1 工程概況

城場路（翔安大道-翔安東路段）市政公用工程道路位于廈門市翔安區(qū)，道路全長3 553.03 m，為城市主干道，雙向六車道，標準路幅寬46.0 m，非機動車道寬2.5 m，非機動車道采用彩色透水混凝土，約14 680 m2，彩色透水混凝土底層厚7 cm，面層厚4 cm，為中心區(qū)域從西部向東部延伸的道路，在內部道路中，西部屬于縱向的二路結構，向著東部區(qū)域，會與相關的新城中路還有洪中西路等交匯，終點區(qū)域會與翔安東路相交。是一條集交通和生活功能為一體的綜合性城市主干路，也是當地較為主要的基礎配套設施和市政管線的載體。

2 施工方案選擇

經分析，夏季雨水較多，冬季溫度較低，而施工工程量較大及施工技術要求較高，主要施工方案有普通混凝土的非機動車道路面和彩色透水混凝土路面2種[4]，表1 中對這2 種施工方案從安全性能、透水性能、環(huán)境影響及經濟性能等幾方面進行了比較，可以看出，2 種方案各有優(yōu)缺點，但是結合地區(qū)降水量情況，選擇普通瀝青混凝土存在問題如下：①受夏季雨水量較大、冬季溫度低等氣候影響，雨水不能及時排走，造成非機動車道積水，冬季抗凍融能力差，非機動車道路面使用壽命大大降低，安全性不能得到保證。②普通瀝青混凝土受溫度影響較大，夏季溫度高，瀝青混凝土容易軟化，污染環(huán)境，而水泥混凝土容易開裂。③普通瀝青混凝土使用壽命較短，路面出現(xiàn)損壞的幾率增加，增加維修成本。④養(yǎng)護成本高，會對水體產生危害，對地下水形成污染、色彩單一，不能起到裝飾的作用。⑤強度低，不能消聲降噪。

表1 混凝土施工技術性能比較

3 主要施工技術及關鍵控制點

3.1 相關路面的處理要求

路面技術要求：①透水瀝青混凝土（PAC）空隙率為18%~25%，連通空隙率大于等于14%；馬歇爾穩(wěn)定度大于等于5kN；流值為2~4mm；滲透系數為800mL/15 s；動穩(wěn)定度大于等于3 500 次/mm。②無砂透水混凝土透水系數大于0.1 mm/s，空隙率大于8%，強度不小于C20；無砂透水混凝土骨料（石）采用5~10 mm 的單一粒徑的碎石，并嚴格控制針片狀顆粒；石子粒徑5 mm以下顆粒含量不大于35%，含泥量不大于5%。水泥采用強度等級42.5（含42.5 級）以上普通硅酸鹽水泥，其性能指標應符合GB 175—2023《通用硅酸鹽水泥》標準要求；骨料界面黏結劑主要由水泥、礦物摻合料及外加劑組成。在使用本文研究材料進行施工過程中，應明確具體的路面要求，透水性大于2.0 mm/s，抗壓強度大于30MPa，抗彎拉強度大于4MPa，耐磨性大于0.6mm/m2，塌落度不大于50 mm，混凝土總厚度11 cm（第一層透水混凝土7 cm，第二層彩色透水混凝土4 cm）[5]。

3.2 施工工藝流程及質量控制

透水混凝土因其性能較特殊，使用性能要求高，施工難度較大，所以施工質量要求高，因此，透水混凝土的質量控制需貫穿粒料選用、透水混凝土配合比設計、攪拌、運輸、攤鋪、澆筑、振搗與養(yǎng)護等全過程。在實際施工期間，應遵循護體的工藝技術要求，如圖1 所示，應重視各種流程的工作：①在工作期間，應針對路基結構進行合理的整平處理，保證壓實度控制在90%以上。②在使用碎石材料進行鋪墊的過程中，應合理使用連續(xù)級配的原材料進行處理，將最大的粒徑控制在19.5 mm，然后開展壓實工作。③在對模板結構進行搭設期間，應針對地層結構與表面結構進行分層處理，以便于形成良好的支護作用。④在攪拌環(huán)節(jié)及運輸環(huán)節(jié)的工作中，應創(chuàng)設相關的預拌模式，以此提升整體原材料的和易性。⑤對基層區(qū)域的結構進行鋪設過程中，應將原材料合理地在現(xiàn)場區(qū)域攤鋪處理，之后及時采用鋁刮尺刮平，再用振平機分2～3 次往返壓實，最后用抹平機抹平，邊角部位采用人工進行搗實，養(yǎng)護7 d 后或立即進行相關面層區(qū)域的設置。⑥在工作中應針對表面結構合理地處理，施工的處理方式與地層結構的處理方式大致相同，但是，這個結構對于平整度的要求很高，所以攪拌處理環(huán)節(jié)應遵循分層次的原則。⑦應當在上面合理的覆蓋塑料薄膜進行養(yǎng)護處理，第二天灑水，時間在一周之上。⑧靚固保護劑使用期間，可以采用沒有氣體的噴涂設備，將相關的保護劑均勻地噴灑在道路表面，噴灑不宜過厚，每4 m2噴灑1 kg。

圖1 施工工藝流程圖

3.2.1 做好各方面的預先處理

在實際建設工作實施之前，應正確開展地層區(qū)域的高程檢測工作，將誤差設定為±15 mm 以內，如果發(fā)現(xiàn)誤差問題超過規(guī)定要求，應立即進行整改。同時要針對外表進行合理的清理，保證不會出現(xiàn)粗糙現(xiàn)象、積水現(xiàn)象，處于較為濕潤的狀態(tài)中，另外，應嚴格控制垂直度、泛水坡度的技術參數符合設計要求。

3.2.2 正確使用模板材料

模板材料的應用，應盡量選擇硬度較高、不會出現(xiàn)變形問題的槽鋼材料，按照設計標準、規(guī)范要求進行區(qū)域立模和分隔立模，在此期間，支撐模板的使用應在測量設備的支持下，更好地進行放樣，并明確具體的標高數據信息，此時應保證模板材料處于平整狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變形及時整改。

3.2.3 透水混凝土的攪拌

施工時的攪拌器根據施工時的工程量來選擇，攪拌地點下方需設置接料設施，防止粒料隨處散落污染環(huán)境，透水混凝土需采用攪拌機進行攪拌，不得采用人工攪拌，攪拌時要嚴格控制比例和投料順序，為保證彩色透水混凝土質量，應派專人負責粒料的配比，嚴格控制水灰比，為了使粒料充分攪拌均勻，可適當延長攪拌時間，但不宜過長。

3.2.4 透水混凝土的運輸

透水混凝土為干性混凝土粒料，由于初凝時間較短，運輸時應提前預判天氣情況來控制運輸的時間，保證運輸時間控制在10 min 之內，同時要保證運輸時無散落及停留，透水混凝土運輸過程中應防止混凝土離析，同時也要采用覆蓋等方式防止混凝土中的水分蒸發(fā)。

3.2.5 透水混凝土的攤鋪、澆筑及成型

鑒于彩色透水混凝土初凝時間較短，攤鋪應及時，大面積施工時需采用分塊隔倉的方式進行攤鋪，同時透水混凝土澆筑應嚴格按照施工工藝要求進行底層及面層混凝土施工，彩色透水混凝土整體路面的設置過程中，應重視底部以及表面材料的處理，作業(yè)人員在鋪設工作中，應使用鐵鍬等工具開展反扣操作，杜絕出現(xiàn)拋起來的現(xiàn)象，使得整體結構的均勻度符合要求，此時，結合具體的厚度標準，應遵循相關原則，例如：按照第一層7 cm 厚透水混凝土，第二層4 cm暗紅色透水混凝土的要求進行攤鋪，對于表層而言，相關填筑工作應在底部材料初步凝固之前進行，最好可以在底部材料設置之后，立刻針對表面的材料進行設置，防止分層。

3.2.6 振搗與壓實

在底部材料合理處理以后，應正確使用平板類型的振搗設備按照先邊角后中間的原則進行壓實，壓實后要人工補料找平，至表面無明顯粒料為止，在表層材料設置以后，用專用整平機進行攤鋪整平后采用人工進行找平，如果發(fā)現(xiàn)有粒徑超過19.5 mm 的碎石材料，需要將其清除，之后進行填補，找平操作完成開展人工收邊，振搗應充分，振搗完成后使用抹光設備進行抹光，需要注意的是，應提升整體結構的平整性與光滑性，保證相互之間不會出現(xiàn)對接問題，振搗過程需嚴格按照相關規(guī)范標準進行，振搗時不宜采用高頻振搗器，不得漏振，也不得振搗時間過長，避免產生離析現(xiàn)象。

3.2.7 排水溝設置

為了保證上下黏接劑有效銜接和排水的暢通，混凝土基層部位的施工應遵循以下原則：一是將原有混凝土表面拉毛，二是每間隔50 m 切一道10 mm 寬的橫向排水溝。

3.2.8 保護劑的合理設置

涂刷靚固保護劑，待混凝土表面徹底干燥后，清理干凈，根據設計的圖案、顏色（暗紅色）配置面層保護劑進行噴涂，涂刷應均勻，不同顏色相接要平整、美觀，涂刷后4 h 后方可上人踩踏。

3.2.9 養(yǎng)護

在完成相關施工工作之后就要進行合理的養(yǎng)護，表面保持濕潤，零下5 ℃時不得澆水養(yǎng)護，零上5 ℃每天養(yǎng)護一次，零上10 ℃每天養(yǎng)護2 次，零上20 ℃以上每天養(yǎng)護2~3 次（具體按天氣情況定），一般不低于7 d。養(yǎng)護期間杜絕車輛或行人行走，在保證其實際強度符合要求之后，才可以日常通行，以免影響整體工程的建設效果。

4 施工質量保證措施

施工單位應根據設計圖紙及相關規(guī)范要求、實際施工現(xiàn)場條件，嚴格制定施工方案，編制施工組織設計，與此同時做好施工前的準備工作。彩色混凝土澆筑前需保證表面清潔，無塵土，同時灑水保持濕潤，但不得積水。彩色混凝土不得采用人工攪拌，應采用專業(yè)設備攪拌，達到規(guī)定的配合比要求，攪拌需均勻，同時控制好攪拌時間，時間不宜過長。彩色混凝土為干硬性混凝土，運輸時間需嚴格控制在30 min 之內，運輸過程中應減少震動，避免造成離析，并注意保持集料的濕度，可采用覆蓋等方式。彩色混凝土澆筑時應控制好振動時間，不宜過長，也不得漏振，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，同時應避開中午澆筑。

5 注意事項

在實際工作中，應注意各個季節(jié)的實際狀況：①在下雨的時候，不可以出現(xiàn)澆透水的現(xiàn)象，以免影響整體透水效果。②在冬季環(huán)境溫度低于0 ℃的時候，杜絕施工。③在夏季的時候，如果空氣的溫度超過40 ℃，杜絕施工；應在模板區(qū)域實際施工之前、底部區(qū)域實際施工之前，合理灑水，保證濕潤度。

6 結束語

綜上所述，目前傳統(tǒng)非機動車道工藝做法存在雨天非機動車道積水、行車不安全等問題，彩色透水混凝土作為一種新型且具有環(huán)保作用的混凝土，其較好的透水性功能在雨水循環(huán)利用上起到了關鍵作用，真正提高了路面的使用性能，延緩了非機動車道的使用壽命，同時降低了工程成本，為我國經濟發(fā)展作出了貢獻。本文從透水混凝土的安全性能、透水性能、環(huán)境影響等方面詳細介紹了彩色透水混凝土的性能，同時也能解決傳統(tǒng)工藝存在的諸多問題，在我國實際發(fā)展的過程中，很多市政道路、廣場、園林景觀等領域都已經開始重視透水類型混凝土的應用，在非機動車道上使用先進的彩色透水混凝土建設技術，增強整體的裝飾效果，達到延緩使用壽命，強化排水效果，雨天不積水，保證非機動車行駛安全，保證雨水循環(huán)利用，有助于完善景觀性能，應用前景很廣。