无砂透水混凝土在泉州市刺桐路施工中的应用

王清彬

(福建省水利水电工程局有限公司，福建泉州 362000)

1 工程概况

泉州市刺桐路位于市中心，此次施工对原道路进行改造和景观工程提升，道路总长3.4 km。设计考虑到周边的建筑群和不透水的地面，为改变生态环境，使雨水能够渗入地表，减少地下水位的下降;结合人行道位于沿街店面门口，宽度达8 m～10 m，夜间时常有重型车型驶入;本工程所在地属亚热带海洋性季风气候，暖热湿润，季风明显，台风活动频繁，雨水充沛，为避免短时间的集中降雨，造成人行道积水或被淹，故对人行道结构进行全透水设计，即面层为铺砂砌C50彩色透水砖，基层为C20透水混凝土，下基层为级配碎石层，其结构如图1所示。

2 无砂混凝土的配合比和强度

2.1 无砂混凝土的配合比

由于无砂混凝土具有与普通混凝土不同的特点，容重小，水的毛细现象不显著，透水性大，水泥用量小，施工简单等特点，其配合比采用填充理论及体积法按式(1)计算:

其中，Mg为1 m3透水混凝土中粗集料的用量，kg;rg为粗集料的表观密度，kg/cm3;Mc为1 m3透水混凝土中水泥用量，kg;rc为水泥的表观密度，kg/cm3;Mw为1 m3透水混凝土中水泥用量，kg;rw为水的表观密度，kg/cm3;Mz为1 m3透水混凝土中增强料的用量(外加剂)，kg;rz为增强料的表观密度;kg/cm3;P为设计孔隙率。

2.2 无砂混凝土的强度与性能

经过试验室对配比的孔隙率、透水性及强度反复试验和现场施工实践(见表1，表2)，为能使无砂透水混凝土整体性更好，强度和透水性能满足设计要求(无砂透水混凝土强度C20，透水系数2 cm/s)。本工程施工配合比选用见表3。

2.3 无砂混凝土的强度与性能分析

从表1和表2强度与性能结果，随水泥用量增加，孔隙率、透水系数降低，没掺外加剂混凝土强度C20，水泥用量高达400 kg/m3，且透水性能差，未能达到设计要求;从施工现场看混凝土表面松散颗粒多，起砂现象明显。掺外加剂Jk-QQⅠ(福建建科院生产)粉剂，强度和透水性均能达到设计要求。与不掺混凝土相比，其配合比强度结果如下:抗压强度1 d，3 d提高25%～30%，7 d提高20%～30%，28 d提高15%～20%，长期强度也有增长。

表1 无砂混凝土的配合比与性能

表2 无砂混凝土掺外加剂的配合比与性能

表3 工程施工配合比

按上述的配合比在施工中经取样，在标准条件下养护7 d后平均抗压强度达19.2 MPa，28 d平均抗压强度达23.7 MPa，透水系数2.36 cm/s，均能满足设计要求。

3 无砂透水混凝土的施工

3.1 混凝土拌和设备和场地的选择

由于无砂混凝土初凝时间快，拌和地点要选择靠近施工仓面，拌和地点至作业面运输时间不超过0.5 h，拌和机选用强制式搅拌机拌和，容量根据工程量大小和施工进度、运输工具等选择。

3.2 搅拌

采用强制式搅拌机，由于水泥浆的稠度较大，为能保证水泥浆均匀地包裹在骨料上，要先将碎石料和50%用水量加入强制式搅拌机拌和30 s，再加入水泥、外加剂拌和40 s，最后加入剩余用水量拌和50 s以上。

3.3 摊铺、压实

在下基层验收合格下，对表面先喷湿，无砂混凝土属于硬性混凝土凝结快，施工前必须做好充分的准备工作，使料能及时摊铺成型，摊铺用人工均匀摊铺，找准平整度与排水坡度，摊铺厚度应考虑其摊铺系数，其摊铺系数宜为1.1，施工时对边角处和井边位置注意有无缺料现象，要及时补料进行人工夯实。本工程施工厚度为20 cm，采用专用的低频平板振动器振实，分两层浇筑，每层10 cm，平板振动器振动时应避免在一个位置上持续振动、防止过振、过密实，形成底部不透水层，造成透水性差等现象。

3.4 养护

无砂透水混凝土由于孔隙大，干燥很快，所以早期养护非常重要，混凝土浇筑后必须马上覆盖土工布进行保水2 h后可开始养护，确保表面覆盖湿度。无砂透水混凝土前期强度快，7 d强度可达80%以上，所以一般养护14 d即可。

4 施工应注意事项

1)无砂透水混凝土凝结时间短，必须选择合适的拌和地点和及时施工，对水灰比要严格控制，防止拌和时粘结在滚筒内，水灰比控制在0.25 ～0.4之间。

2)无砂透水混凝土施工表面比较松，容易起砂，特别是高标号无砂混凝土强度难以达到，施工时必须掺外加粘结剂，增加混凝土粘聚性，提高施工质量，使混凝土料整体性较好，才能达到设计强度要求。

3)无砂透水混凝土的孔隙率和透水性随水泥用量增大而降低，且粒径大的比粒径小的略高，故配合比选骨料尽量选小粒径。

4)振动要采用低频，避免过振，造成混凝土透水性差，但低频振动器振动厚度有限，建议每层小于10 cm为一施工层。

5 结语

随着现代城市建设的飞速发展，地表被钢筋混凝土和不透水的面层所覆盖，给城市带来生态环境、土壤和积水等许多负面的影响，城市地下水位也不断下降。不透水的地面容易产生“热岛现象”，造成短时的强降雨，造成被淹和积水等现象。所以说透水混凝土是一种有利于促进水循环，改善城市生态环境的环保型材料，此次在泉州刺桐路人行道基层施工中成功的应用，从使用1年来的情况看，经受重型车型碾压，人行道无出现变形、凹塌等现象;在雨季的强降雨下，透水效果好，人行道无出现积水等现象，整体效果较好。