全透水人行道整体式铺装施工与质量控制

梁光友，程彩荣，余建民，周静增

LIANG Guangyou1，CHENG Cairong2，YU Jianming3，ZHOU Jingzeng3

(1.杭州市市政公用建设开发公司，浙江 杭州310004;2.杭州天恒投资建设管理有限公司，浙江 杭州310004;3.杭州市建设工程质量安全监督总站，浙江 杭州310012)

人行道作为城市道路的组成部分，是城市中最普遍存在的步行空间，目前国内人行道铺装普遍采用非透水结构，或面层透水而基层不透水的半透水结构，虽然其强度和耐久性满足人行道使用的要求，但加重了城市排涝排水管线负担，并对目前城市“热岛效应”现象起了推波助澜的作用。为了打造“海绵型”城市和绿色环保城市的需要［1］，我们在《基于人行道水荷载作用下优化结构组合的研究》课题组的室内试验取得一定成果的条件下，提出对城市人行道进行全透水设计概念，即人行道从垫层、基层、粘结层及面层均采取具有一定渗透系数的结构。为了配合课题组的研究成果验证工作，同时结合人行道铺设作业面窄、线长，地下管线集中，且全透水设计工况下，基层和结合层孔隙率大、结构松散、成型困难、不利于碾压、相比普通人行道施工较为复杂等特点，我们在杭州市育英路工程选择试验段，施工中采取填筑、压实后采用反开挖沟槽埋设管线，结构层施工中使用模板定型等一系列措施进行整体式铺装，以达到全透水人行道的技术和施工验收质量要求。以下就使用人行道整体式铺装的技术试验进行总结。

1 试验段选取及概况

育英路位于杭州市西湖区与拱墅区交界处，跨越塘北和申花两个主控单元，西起光明路，东至莫干山路，与育苗路连接;道路等级为次干道，设计荷载为汽车BZZ -100 标准轴载，设计车速50 km/h，其中丰潭路—化工路段为40 km/h，道路面层为沥青混凝土路面，设计年限15年。本次先实施的是K0 +026—K1 +120 段。试验段选在丰潭路西侧k0 +840—k0 +940 段，该段人行道宽度4.5 m，分布管道分别是燃气、弱电共同沟以及排水支管预留管道，燃气管道为钢管，管顶覆土厚度约1～0.7 m，弱电共同沟为PVC 管道多孔外混凝土包方，覆土厚度1～0.7 m。城市基础设施及景观绿化齐全，具有一般城市人行道的代表性。

2 透水结构层设计与施工特点

2.1 试验段人行道透水结构设计

本次试验段采取全透水设计，从选用的预制透水砖面层、水泥砂浆找平层、水泥稳定碎石基层、级配碎石垫层、塘渣换填路基，均需要满足强度、承载力、透水性、抗冻性要求。预制透水砖面层、水泥砂浆找平层、水泥稳定碎石基层均需要求单独进行配合比设计，以满足设计要求。结合原设计，将试验段人行道结构设计为:60 mm 厚荷兰透水砖+30 mm M10 透水水泥砂浆结合层+200 mm5%透水水泥稳定碎石基层+100 mm 级配碎石垫层=390 mm［2］。具体结构见图1。

图1 育英路人行道断面

2.2 各透水结构层技术参数设计

2.2.1 面层 面层材料选择预制透水砖，透水砖面层要求透水系数不小于1 ×10-2cm/s，平均抗压强度强度达到30 MPa，单块最小抗压强度不小于25 MPa。见表1。

表1 透水砖参数要求

2.2.2 找平层 找平层砂浆采用M10 干硬性砂浆，本试验段要求采用干预拌砂浆，砂浆配合比采取定制(水泥砂浆试验级配每立方米用量:水泥290 kg、水290 kg、黄砂1440 kg)，所用黄砂采取过筛的方法控制细颗粒含量，要求砂浆孔隙率不小于10%，透水系数达到不小于1 ×10-2cm/s。

2.2.3 基层 基层采用水泥稳定碎石，水稳基层材料配合比由本次课题组通过试验室试配试验后确定［水泥稳定碎石基层试验级配水泥含量为5.5(每立方米用量:水泥121 kg、水92 kg、碎石1900 kg)］，要求关键指标水泥用量5.5%、7 d 无侧限抗压强度≥2.5 MPa、渗水系数K≥1.0×10-2cm/s、孔隙率≥15%。

2.3 施工特点

透水水泥稳定碎石基层存在孔隙率≥15%、结构松散不易成型、摊铺后蒸发量大等特点，为保证基层有一定的孔隙率和渗透系数，需要严格控制集料的级配，在施工中采取整体摊铺成型工艺，以保证水稳基层的成型稳定;同时，在碾压过程中合理控制静压、震动碾压及碾压遍数，在保证结构的透水性能之同时，也保证水稳基层达到设计强度要求。为了保证找平砂浆的透水性能达到设计要求，除在材料级配和拌合需要严格控制外，还要在铺设的同时严格控制含水量，采取橡皮锤锤击密实，杜绝使用素水泥浆套浆的施工工艺，以便在保证透水性能的条件下达到面层结合紧密不空鼓［3］。

3 透水结构层施工措施

试验段人行道采用60 mm 厚荷兰透水砖+30 mmM10 水泥砂浆结合层+200 mm5%水泥稳定碎石基层+100 mm 级配碎石垫层+500 mm 塘渣换填路基。施工主要采用以下施工机械(表2):

表2 育英路试验段施工机械汇总表

3.1 反开挖沟槽埋设管线

路基经压实并检验合格后，进行现场燃气、弱电共同沟以及排水支管预留管道反开挖沟槽埋设施工，施工后管道两侧及上部根据管线施工质量要求采取黄砂或级配碎石分层回填，以确保路基回填质量。

3.2 垫层施工

级配碎石进场后取样进行级配、压碎值、含泥量检验，100 mm 厚的级配碎石一次填筑，重点做好高程控制，以便于后期水泥稳定层立模施工。由于级配碎石需要有很好的透水性能，故本次施工重点控制级配碎石的含泥量≤1.5%，泥块含量≤0.5%。见图2。

3.3 整体式基层铺设施工

3.3.1 材料控制与运输 透水水泥稳定碎石对混合料原材料有较高要求，材料到达拌和厂后需对水泥、碎石进行取样检测，严格控制碎石级配、压碎值、含泥量;由于透水稳定碎石孔隙率要求≥10%，原材料检查时需严格控制细颗粒碎石用量。施工过程中需考虑从开始加水到运输、摊铺、碾压成型所持续的时间，施工要求控制在3～4 h 内完成;运输过程中注意车厢、堆放点的湿润和料堆的覆盖。

3.3.2 立模施工 人行道分布较多的检查井和行道树基坑，为使较松散透水水泥稳定碎石基层有很好的成型效果和很好的整体性，以达到基层的强度和稳定性，为此采取立模施工。纵向沿线采用钢模，模内净宽度允许偏差为0～-10 mm，检查井、树池周边采用木模，模板外尺寸允许偏差控制为0～10 mm，以便于侧石、井盖安装。采取立模很好地解决了孔隙率较大的水稳在松散的结构条件下成型问题。

3.3.3 摊铺、碾压 为确保水泥稳定碎石层孔隙率，机械摊铺后混合料应立即进行压实。先进行静压2 遍，出现高低不平整部位立即修整，再采取压路机振动碾压1～2 遍，严格控制碾压速度;局部检查井周边无法压实的部位，采用不小于20 kN 的小型压实机具进行压实。在静压2 遍基本解决了松散水稳成型后，震动碾压1～2 遍使粗集料及时镶嵌紧密，达到强度要求［4］。见图2。

图2 水泥稳定碎石层渗透系数测定

3.3.4 养生 水泥稳定碎石基层孔隙率大，水分蒸发快，摊铺、碾压完成应立即进行保湿养生，施工采用了塑料薄膜覆盖养生，夏季应采用无纺布、毛毯等保水性好的材料覆盖。在水泥达到终凝后应及时洒水养生，洒水采取花洒喷水，避免直接冲刷表面，始终保持表面湿润不发白，养生期要求大于7 d。

养生期必须严格封闭交通，防止各种车辆通行;禁止在水泥稳定碎石基层表面堆放黄砂、杂物、拌和砂浆，以免堵塞基层孔隙，降低透水能力。

3.4 透水砖铺筑

铺设前根据面砖情况进行排版和试铺。经过实验室试配后，结合层砂浆集料选择机制砂，孔隙率不小于10%，透水系数达到不小于1 ×10-2cm/s;为控制配比，在拌合厂进行干拌后运至施工现场，使用过程严格控制水灰比，用橡皮锤轻轻敲打现场透水面层渗水试验砖，使面砖密实不空鼓，不得使用素水泥浆套浆。

面砖铺筑后，必须对其接缝灌砂处理，使面砖各接触面间的嵌挤更加密实。施工24 h 后应进行洒水养生，养生期要求大于7 d。

3.5 试验检验

本试验段施工过程中对于路基、级配碎石、水泥稳定层施工后均进行了压实度、弯沉检测，以验证结构层施工质量。同时，重点对水泥稳定层、找平层、透水面砖施工后进行透水性检测，透水系数均达到了1 ×10-2cm/s。见表3、表4。

表3 育英路试验段现场检测汇总表

表4 育英路试验段原材料试验检验汇总表

4 结 语

通过本工程全透水人行道的施工，严格控制原材料级配、拌合质量是保证基层、面层机结合层具有透水性质的关键，所以材料质量的控制是透水人行道质量控制的前提;通过对路基管线反开挖施工、透水水泥稳定层整体摊铺等关键工序控制是解决各松散材料成型的关键，是解决在保证结构的透水性能同时，也保证水稳基层达到设计强度要求;结合层砂浆配合比控制、杜绝素水泥浆套浆工艺是确保面层透水的技术关键。

［1]李晓磊.透水人行道结构的研究［D］.上海:同济大学，2008.

［2]中国建筑标准设计研究院.10MR204 城市道路透水人行道铺设［S］.北京:中国计划出版社，2010.

［3]孙中阁，张玉轻，孙荣山.北京市透水人行道设计施工技术指南［M］.北京:北京市路政局，2007.

［4]交通部公路科学研究所.JTJ 034—2000 公路路面基层施工技术规范［S］.北京:人民交通出版社，2000.