透水混凝土施工技术在工程项目中的应用与探讨Discussion,on,Pervious,Concrete,Application,Technology,in,Construction,Projects

透水混凝土施工技术在工程项目中的应用与探讨

Discussion,on,Pervious,Concrete,Application,Technology,in,Construction,Projects

周凌宫

Zhou Linggong

（上海城建市政工程（集团）有限公司，上海 200065）

（Shanghai Urban Construction Municipal Engineering (Group) Co. Ltd., Shanghai 200120）

摘要：透水混凝土作为一种新型的生态环保产品，克服了混凝土的诸多不足，且与我国绿色发展理念相适应，利于城市生态文明建设。然而，因施工技术不成熟，管理不规范等原因导致施工后的质量问题频出。本文以莲塘河生态综合治理工程项目为背景，对项目中使用透水混凝土施工展开研究。通过施工工艺技术、施工质量管控及质量通病及预防治理措施进行阐述，为后续透水混凝土施工的质量管控提供参考依据。

Abstract: Pervious concrete, as a new type of ecological environmental protection products, overcame many shortcomings of concrete, and conformed to the concept of green development in China, which was conducived to the construction of urban ecological civilization. However, quality problems appeared frequently due to the immature construction technology and non-standard management and so on. Under the background of the Liantang River comprehensive ecological management project, pervious concrete in the construction was studied. The construction technology, construction quality control, common quality problems and prevention measures were described, which provided a basis for quality control of pervious concrete in future construction.

关键词：透水混凝土；施工技术；质量管控；预防措施

Keywords: Pervious concrete, Construction Technology, Quality control, Precautionary measures

0 前言

随着经济社会的发展和基础设施建设的不断完善，绿色、环保、生态的材料和施工工艺受到建设行业的认可和青睐，透水混凝因本身是一种连续孔隙结构，还具备吸水排水、吸声降噪、吸热降温等优点，被誉为城市“蓄水池”，起到生态平衡调节和缓解“热岛效应”的作用[1]，目前在公园绿道、广场、休闲跑道、人行道、护坡、停车场和小区道路等应用的较为广泛。

1 项目概况

1.1 工程概况

莲塘河生态综合治理工程项目位于南昌县老城区，西起迎宾南大道，东至京九铁路，全长约2.66公里，为勘察、设计、施工一体化EPC工程，本工程景观绿道采用透水混凝土铺设，围绕莲塘河打造一条贯通绿道，功能为人行和骑行使用，沿线绿道总长5200 m，绿道宽5 m，面积为26000 m2，透水混凝土绿道做法示意图详见图1。

图1 透水混凝土绿道做法示意图

1.2 技术参数

表1 透水混凝土性能要求

2 施工工艺技术

2.1 工艺流程

透水混凝土施工工艺流程如图2所示

图2 透水混凝土施工工艺流程图

2.2 工艺实施

2.2.1 准备工作

（1）对级配碎石基层、排水结构验收，验收合格后清理基层表面，使其表面洁净、粗糙。

（2）按图纸要求铺设2 cm中粗砂滤层，砂滤层表面应平整，在施工透水混凝土下面层前洒水湿润砂滤层，以防止透水混凝土中的水分丢失。

（3）检查模板搭设是否符合设计图纸要求，主要指标：模板强度、刚度、线性、垂直度、支撑稳定性、顶面标高。

2.2.2 面层施工

（1）拌合运输：为保证透水混凝土的强度、透水系数满足设计要求，宜采用3次拌合法，即第1次投料时将全部骨料及50%的水投入搅拌机搅拌均匀，约30 s，第2次投料时将水泥、外加剂及增强材料投入搅拌机搅拌均匀，约40 s，第3次投料时将剩余50%的水投入搅拌机搅拌均匀，50 s以上。运输要防止湿度损失和离析，需考虑水分蒸发和运输距离，且出料到浇筑点时间控制在30 min 以内

[3]。

（2）透水混凝土摊铺：松铺系数的确定，根据摊铺层的厚度确定，宜按1.1。摊铺应均匀，平整度和排水坡度符合图纸要求，压实可采用平整压实机、低频平板振动器或专用滚筒压实工具，过程中人工配合进行找平、补料。平整压实机压力控制0.6～0.8 MPa，低频平板振动器振动配合滚筒压实工具单位面积成型时间控制在20～30 s [1]。上、下面层宜同步浇筑，因透水混凝土为干硬性混凝土，初始凝结硬化快，两层间隔时间应≤2 h，且在间隔期内已完成面应及时覆膜保水养护。上面层施工应试铺，确保色彩达到设计效果后方可全面施工。高温会加快混合料水分蒸发，加快凝结硬化，容易出现质量问题，当气温高于32℃ 时，施工宜避开，改为早晚气温适宜时施工。

2.2.3 养护

透水混凝土养护宜采用塑料薄膜全覆盖养护，塑料薄膜每边宽度较路面宽50～80 cm，塑料薄膜搭接宽度控制在20～30 cm，覆盖完成后及时洒水湿润，洒水切忌采用冲洒，应该采用淋湿，使薄膜均匀吸附在面层上，做到密闭完好，不留缝隙。养护时间视结构强度而定，不宜小于14 d，跟据气温确定每天浇水次数，一般不少于2次，高温天气应增加浇水次数，未达到设计强度要求不得开放使用。

2.2.4 拆模、切缝、填缝

养护期满后，强度达到设计强度要求后，进行拆模，拆模严谨硬拉硬拽破坏透水混凝土路面的边、角。一般3天左右透水混凝土强度可达到70%[4]，当受低温影响，可适当延长时间，切缝以不出现蹦籽或缝两侧不破损为宜。路面切缝可分为伸缩缝、胀缝，伸缩缝切缝的深度宜为（1/2～1/3）h,h指透水混凝土面层总厚度，胀缝切缝的深度为h。切缝后及时清理，确保缝内及两侧表面洁净干燥，伸缩缝、胀缝都必须嵌入弹性嵌缝材料并填入密封胶。嵌缝材料可采用泡沫板或定型橡胶等。因透水混凝土的热胀冷缩要较普通混凝土强烈，伸缩缝及胀缝的设置要较普通混凝土密，通常设置间距要≤5 m，单块板面面积≤25 m2，否则容易因热胀冷缩产生的应力无法及时得到释放而产生伸缩裂缝及面板起拱等现象。所有缝口密封良好，不渗水，温度稳定性好，耐老化。完成填缝后表面平直，缝宽一致，整体观感较好。

2.2.5 路面喷漆及无色透明胶罩面

彩色面漆施工通常采用专用喷枪，效率高，每台班完成700～800 m2，因气压会导致飞溅现象，需对周边成品进行保护，面漆配比须试喷符合设计要求效果，每桶配比统一，面漆施工养护完成后喷涂无色透明胶罩面，均匀喷涂，切忌漏喷。

2.2.6 产品保护

　在无色透明胶罩面没有完全硬化，严禁开放，防止行人、车辆、动物等进入，围挡做好警示标志。

3 施工阶段质量管控

从人、机、料、法、环、测六个方面进行施工阶段质量管控：

3.1 “人工”方面

首先施工队伍的选择必须经过实地考察和企业能力方面评判，主要包括资质、业绩、信誉、施工管理水平、施工技术能力，自由管理人员和工作人员等，其次是管理人员和技术人员及作业人员进场前必须经过技术交底，对施工中关键工序质量控制点了然于胸。

3.2 机械设备方面

主要包括搅拌机械、运输机械、整平压实机械以及振捣机械、磨光机械。搅拌机应采用强制式搅拌机，搅拌机选择应与工程量、施工进度、施工顺序以及运输机械的效率相适应。运输机根据拌合能力及运距综合确运输机械的数量及容量，应保证透水砼出料至施工作业面的时间小于30 min[3]，且运输过程中尽量保证稳定不离析。整平机械宜采用整平压实机械，振动机械宜采用低频平板振动器或专业滚压器具滚压。

3.3 “材料”管控

包括原材料的控制及透水混凝土形成的控制，原材料控制：①水泥为强度等级不低于42.5普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，P.O 42.5水泥性能指标详见表2，不同等级、厂牌、品种、生产日期的水泥不得混存、混用。

表2 水泥性能指标

②碎石的粒径直接影响透水混凝土的透水率，粒径与透水率成正比，所以碎石粒径的选择要跟据透水混凝土的性能而定，碎石应质地坚硬、耐久、洁净，技术指标应达到《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的二级要求，并应符合表3要求。

表3 集料性能指标

③施工用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63 的规定。

④外加剂应符合现行 国家标准《混凝土外加剂 》GB8076的规定。

⑤配合比须符合表4中的要求，通过试配及强度试验。

表4 透水混凝土的性能

3.4 施工方法

透水混凝土施工前根据设计文件及施工条件确定施工方案，编制施工组织设计，正式摊铺前做好样板段，确定好各项施工工艺参数，包括虚铺厚度、摊铺速度、振动频率、伸缩缝设置的位置、间距及切缝时间、切缝方式等。

3.5 施工环境

施工环境和气候环境，施工环境：包括基层情况和拌合点设置情况，基层必须验收合格且摊铺前进行洒水，防止因基层吸收透水混凝土中的水而影响透水混凝土的质量；现场拌合点设置与施工点的距离必须符合要求，防止运输导致离析。气候环境：季节性施工，必须按照混凝土季节性施工考虑，冬季考虑保温，夏季考虑降温，环境温度连续５天低于5°或者高于32°都不得施工，否则会影响透水混凝土性能。

3.6 施工“量测”

一是路面基层压实度：常采用的方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪，根据实际情况和特点选择；二是标高测量：基层顶面和模板顶面，常采用水准测量法，模板顶面标高与透水混凝土路面顶面高程一致。三是支模垂直度的测量：常用吊锤或直角竖尺。放样时需考虑松铺系数，通常按1.1～1.2考虑[5]。四是对透水混凝土拌合原材料的质量进行精准的测定，使用的称重仪器的精度必须符合要求，原材料质量允许误差不应超过表5中的规定。

表5透水混凝土原材料允许误差

4 质量通病及预防措施

4.1 开裂、空鼓、起拱或板底脱空现象

（1）道路路基压实度不够，路面施工后一段时间，路基因受力下沉导致不均匀沉降，或基层施工管控不严影响到防水层质量，导致土路基受水浸泡软化失去支撑能力，都会引起空鼓、板底脱空，而面层的板体性不足以支撑外力作用，导致出现裂缝，严重会出现路面板断裂现象。路基压实度的控制对预防路面出现质量问题及其关键，需严格把控，通常透水混凝土路基压实系数需要达到 93%以上。基层施工，必须技术员进行旁站指导，以确保防水层质量完好。

（2）透水混凝土上、下面层施工时间间隔太长，或分两次施工，在施工上面层时未对下面层刷水泥浆湿润，导致上面层与下面层的粘结力不够而产生空鼓、板底脱空，进而开裂。避免该问题最好的方法是两层施工间隔时间控制在下面层初凝前，施工通过挤压使两层相嵌，如因外界原因，需分层施工，施工时需注意上下面层的粘结，需在施工上面层前对下面层刷水泥浆湿润。

（3）因为透水混凝土属于干硬性混凝土，凝结硬化块，早期强度提升快，施工过程中往往容易忽略，导致养护不及时，或切缝不及时，或伸缩缝和账缝切缝间距过大等情况，而导致的开裂、拱起等现象，施工完成应及时采用薄膜进行养护，把握好切缝时间和间距，一般养护3d左右，开始切缝，填缝，伸缩缝设置间距不超过5m，且面积控制在25m2内。

4.2 “井盖烂边”现象

“井盖烂边”现象在各种路面都普遍存在，主要原因：一是井盖周边的透水混凝土难以压实；二是井盖周围的混凝土约束力不够，受外力较其他部位混凝土更容易产生变形破坏。该问题根本性解决需要从设计阶段着手，将井盖位置移至道路绿化带中，这样一方面可提高路面整体美观程度，同时可规避“井盖烂边”问题，对无法满足位置要求情况，需要依靠人工做反复压实处理，直至检验合格。

4.3 粘连、强度低、脱粒现象

施工中因运输和振捣等机械设备使用的不标准、不规范，透水混凝土的配合比控制不严，振捣时间控制不准以及养护的不及等导致出现强度低、混凝土粘连、表面脱粒的现象，透水混凝土的配合必需按规范规定的计算方法计算并现场试验确定，运输设备必须要有覆盖保水设施，确保运输过程中不离析和失水，振捣应采用低频振捣设备，振捣严格按施工方案确定的时间，不漏振也不过振，完成后及时养护。

5 总结

透水混凝土作为城市生态文明、绿色环保建设的主打材料之一，在未来的工程领域中使用将会的越来越广泛，而因为目前还未有商品透水混凝土，都为现拌，往往因把控不严，施工管理不规范，而使透水混凝土的实际施工质量与设计目标之间存在着一定的差异，而透水混凝土质量管控不到位会直接影响使用功能，与绿色环保建设相背离。因此，为使透水混凝土施工质量能达到设计目标，保证透水混凝土整体路面的使用寿命，迫切的需要对透水混凝土路面的施工质量管控做进一步的研究，本文以项目为背景，通过对施工工艺流程、施工阶段质量管控以及质量通病和预防措施等的归纳性阐述，提出了透水混凝土路面施工质量控制的关键点，希望对透水混凝土在实际工程中的使用起到一定的启示作用，以此来推动工程领域相关技术的创新与发展。

参考文献

[1]瞿长春. 基于海绵城市理念的透水混凝土路面施工及质量控制[J]. 绿色交通, 2018(5). 232-233.

[2]《莲塘河生态综合治理工程施工设计图》

[3]《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T135-2009).

[4] 陈国兵. 生态透水砼在城市公园应用的探索[J]. 中小企业管理与科技, 2016(25): 122-123.

[5] 黄晓惠. 透水混凝土整体路面施工质量控制与检测技术研究[D]. 西南科技大学. 2021.