海绵城市道路透水人行道路面施工技术要点分析
2022-11-29王彦东
王彦东
(宁夏亿恒建设工程有限公司,宁夏 银川 750001)
0 引言
海绵城市是近年来城市发展的新型模式,在城市建设过程中通过统筹规划、有效整合能大幅度提高城市可用资源的利用率,推动绿色环保型社会的长效发展。基于海绵特性,海绵城市的建造主要是为了改善城市内涝问题,在对城市人行道路进行优化设计后,将新型透水材料应用于道路建设中,在充分掌握透水人行道路面施工技术操作要点的基础上,采取科学、高效的施工技术开展具体作业,充分发挥出新型透水材料及现代化技术的效用价值,以此提升人行道路的渗水性,缓解城市道路大量积水的问题,为城市交通正常运营提供可靠保障。
1 海绵城市概述
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,被称为“水弹性城市”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用,同时还可通过科学净化将雨水过滤为可再次利用的水资源,在有效缓解城市积水问题的前提下,提高可循环利用资源的使用率,由此降低城市积水处理成本,提高城市综合效益。此外,为了强化海绵城市的适应性,在建设环节需要遵守因地制宜、生态优先的基本原则开展规划设计工作,加强人工技术同自然途径的有机结合,在保证城市排水防涝效率的前提下,实现城市雨水积存、渗透及净化效果的最大化目标,进一步提高雨水资源的利用率,降低内涝对城市自然环境的影响[1]。宁夏从2018年就出台了《关于加快推进海绵城市建设的实施意见》(简称《实施意见》)。意见提出,要把海绵城市建设作为转变各市、县城市发展方式,实现可持续发展的重要措施。为了能充分发挥出海绵城市的建造价值,应对城市地下水、自然降水、地表水的系统性进行优化调整,提高城市各给、排水系统的运行效率,确保水循环系统能够稳定地运行,促进海绵城市的长效发展。计划到2030年,全区城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求,构建起自净自渗、蓄泄得当、排用结合的城市良性水循环系统,让城市生态环境更加和谐宜居。因此,海绵城市的建设也是一个必然的趋势。
2 海绵城市道路透水人行道路面的施工技术要点分析
宁夏出台的《实施意见》中提出:要将海绵城市建设纳入城市规划建设管理全过程,以海绵型建筑和小区、海绵型道路和广场、海绵型公园绿地、排水防涝设施、水系保护和修复等重点项目建设为抓手,加快推进海绵城市建设。下述对海绵城市透水人行道路面的施工技术进行分析。
2.1 做好施工前的准备工作
2.1.1 编制科学合理的施工方案
基于海绵城市的弹性理论,在对透水人行道路面开展设计工作时,应依照施工可行性原则,因地制宜地选择合适的设计方案,保证透水材料、施工技术的适应性,确保人行道路面的透水效果。基于此,设计师应到施工现场进行全面勘察,充分掌握施工区域内的地质条件、水文地质以及地下水位等基本信息,根据现场实际情况进行综合分析,按照海绵城市的建设标准及人行道路面透水指标,结合勘察资料绘制工程总体设计图,编制完善的施工方案,为后续顺利开展施工作业提供可靠的参考依据。
2.1.2 选择合适的施工材料
施工材料是决定人行道路面透水效果的关键。因此,在前期采购阶段,应优先选用渗透能力强、耐腐蚀性能良好的透水材料,保证所选材料的各项性能指标都能满足海绵城市人行道路面的建设标准,加强对各类材料质量的有效管理[2]。不同于传统人行道路面材料,海绵城市的透水人行道路面的材料多以透水混凝土、透水砖等渗水性强的材料为主,其针对性较为明显,而传统人行道路面一般为普通混凝土、普通石材等施工材料。所以,在海绵城市透水人行道路面正式开工前,应加大施工材料的管理力度,切实把好基础质量关。
2.2 透水混凝土施工的要点分析
2.2.1 施工原材料的质量检测
透水人行道路面主要应用透水混凝土,其是由水、水泥、碎石等各类原材料配制、搅拌而成,要想切实达到透水人行道路面的建设要求,还应对各类原材料进行质量检测。通常,水泥材料应选用强度等级在42.5 级的普通硅酸盐水泥;碎石粒径应在5~10mm左右,确保表面清洁、无杂物。同时,还要对碎石质地进行检测,保证其耐久性及硬度指标均能达到标准要求。
2.2.2 确定水泥配合比
在正式开展施工作业前,施工人员应开展施工原材料配合比试验,通过标准试验确定施工所用材料的配合比,强化质量管控意识。其应严格按照施工设计指标操作,在满足材料功能性的条件下进行试验,同时还要充分考虑施工质量及施工操作的经济性,严格把控施工材料的试验比例。经相关试验表明,骨料选用5~10mm 的瓜米石材料为宜。经过一系列试验对比后,可将透水混凝土的施工配合比定为:水∶水泥∶碎石=95∶350∶1540。施工人员需要结合当地实际情况选择最佳的材料配合比,确保透水材料比例的精确性。
2.2.3 透水混凝土的拌制和运输
透水混凝土大多在混凝土搅拌站拌制而成,在拌制过程中要严格依照技术指标实施操作,根据透水混凝土的投料顺序依次放至搅拌机中。操作人员可先将1/2 的骨料放至搅拌机内,再将规定计量的添加剂、水泥和剩余骨料逐一放至搅拌机中,投放好各类原材料后,需进行分次加水予以搅拌。为了保证搅拌充分,强化透水混凝土的强度性能,加水搅拌的时间应控制在15s 左右、骨料搅拌的时间把控在40s 即可。
完成拌制工作后,要及时将透水混凝土运输至施工现场,由于透水混凝土混合料的流动性小,极易发生失水、水化等现象,进而会影响透水混凝土的和易性,降低其强度性能。因此,透水混凝土拌制完成后,需在2h 之内完成摊铺作业。
2.2.4 透水混凝土的浇筑与摊铺
透水混凝土的浇筑、摊铺作业决定了透水人行道路面的施工质量,关乎着路面的透水性。鉴于此,在此环节中需强化浇筑与摊铺质量的管控意识,合理把控施工温度,尽可能维持透水混凝土混合料的稳定性。一般情况下,透水混凝土的浇筑工作需要在5℃以上、32℃以下的环境中进行,以防受到温差影响导致透水混凝土结构发生裂缝等病害问题[3]。在实施摊铺作业前,施工人员应对施工人行道的下承层进行洒水作业,由此保证其湿润度,提升透水混凝土混合料的黏结性。待混合料运输至现场且质量检验达标后,施工人员便可开展透水混凝土的摊铺与刮平操作。通常情况下,人行道路的路面宽度较窄、内侧大多设有绿化带,因此并不适合摊铺机进行操作。基于此,施工人员可利用挖掘机进行摊铺及人工整平,由此完成透水混凝土混合料的摊铺。
为了提高人行道路面的透水性,可将透水混凝土的松铺系数控制在1.15~1.2 之间。同时,施工人员可借助平板振捣器对透水混凝土实施振捣工作,待透水混凝土表面浮浆、无气泡方可停止振捣。
2.2.5 透水人行道路面的养护
完成透水混凝土混合料浇筑12h 后,施工人员应及时落实养护工作,其可将土工布铺设在透水混凝土表面,并进行洒水养护,降低混合料的水化热、规避裂缝病害。为了全面提升透水人行道路面的耐久性,养护时间应至少保持在14d 及以上,且养护期间需禁止交通通行。
2.3 透水砖的施工操作要点
透水人行道路面可采用陶瓷透水砖(见图1)。一般标准道路路面的透水砖规格为400×200×60mm、盲道砖规格应为400×400×60mm。现场质量监管人员要对透水砖的性能参数、应用质量进行全面验收,确保各项检测指标均在标准范围内方可允许投入工程施工操作中。针对透水砂浆的应用标准,其强度等级应为M10、厚度控制在40mm 即可。下述对透水砖的施工技术要点进行分析。
图1 陶瓷透水砖人行道路面示意图
2.3.1 透水砂浆的配制
透水砂浆的配制方式分为两种,施工人员需要根据海绵城市的规划标准及透水人行道路面的设计指标选择合适的配制方法,保证透水砖的强度。
(1)选择合适计量的水泥、聚合物、细骨料等材料通过搅拌混合形成透水砂浆,在对其进行加水搅拌待其凝结固化后,形成干混砂浆[4]。在此环节中,骨料可选用石英砂或玄武岩颗粒,粒径应控制在3~5mm 左右,含泥量应在1%以内,微粉含量需低于3%,水泥材料可选用强度42.5 级的普通硅酸盐水泥。
(2)依照配制比例,根据1∶5 的水泥∶骨料配合比进行配置工作,然后按照设计指标将适量的高分子聚合物复合粉料添加至混合料中,通过均匀搅拌形成透水砂浆。
2.3.2 透水砖的安装施工
安装透水砖前,施工人员要参考施工图纸上的标注数据进行测量放样,标定高程,结合现场实际环境对不合理的安装部位进行适当调整,确保透水人行道路面的平整度。现场质量监管人员应同施工人员做好技术交底工作,施工人员需充分掌握透水人行道路面的施工技术要点,明确施工操作的工艺流程,以便能顺利完成透水砖的安装作业。
铺砌透水砖前,应先完成透水砂浆的铺设工作,其厚度可控制在4cm 左右,然后采取一字型铺砌法开展透水砖的试铺作业。施工人员需按照设计方位及角度对透水砖进行试拼,注意将其横纵缝对齐,并用胶锤轻轻敲打透水砖中间,通过振动作用提高透水砂浆的密实性。待透水砖试铺质量达到规定要求后,可将透水砖翻开,对透水砂浆的平整度及密实性进行详细核查。如若存在凹凸问题,则需进行增补操作,然后将透水砖放置原位并用胶锤对木垫板进行轻敲,以此提升透水砖块的平整度。在整个铺砌环节,施工人员要注意对铺砌质量进行实时检查,一旦铺砌空隙偏大,则需将透水砖取出,充分用透水砂浆进行填充、补实,做好基础处理工作后再继续铺砌透水砖,确保透水人行道路面的平整性,以防凹凸不平影响人们正常通行,避免降低人行道路面的透水效果。
2.3.3 填缝与养护工作
在施工过程中,当完成每天的施工任务后,施工人员要及时将施工过程中产生的垃圾进行清扫,保证施工区域内的整洁度,以防杂物混入透水砂浆中影响砂浆强度性能。完成透水砖的铺设工作后,应将警示牌或其他障碍物放置人行道道口,并落实2d 的养护工作。在此期间,施工人员还可将细砂均匀铺设在透水人行道路面上,用扫把将其轻扫至透水砖的缝隙中,以此强化透水砖的稳固性。待完成工程质量验收工作后,应对透水砖进行清洗维护,以便保证其良好的透水性[5]。
2.4 设置溢流井
在海绵城市建造过程中,为了强化透水人行道路面的渗透作用、保证路面干爽性,可在人行道上设置溢流井。溢流井的设置位置应同排水路缘石对齐,每个溢流井的设置间距应把控在25m 左右,由此提高溢流井的流水效率。在设置过程中,溢流井需同路面平行。溢流井防渗层的材料可选用PPR 防水毯、SBS 土工布等材料,并且施工人员需在防渗层上预留穿孔排水管,而穿孔排水管可应用UPVC 材料。在溢流井内可使用双螺纹管和双壁波纹管进行排水,同时还应在溢流井周边设置小型花坛或树坑,一方面可以改善海绵城市的自然环境,提高空气质量;另一方面还可提升雨水下渗的速度,强化人行道路面的干燥性及整洁性。
3 结语
海绵城市的建设极大程度地推进了我国可持续发展战略方针的实施进度。在实际建设过程中,要充分调动城市自然资源,提高可用资源的利用率,在保证城市生态系统平衡的基础上,促进环保型城市的稳定发展。在开展透水人行道路面项目的建设工作时,要充分掌握透水人行道路面结构的施工特点,通过综合分析,对各环节操作的施工技术要点进行明确,秉承因地制宜的建设原则,严格依照技术指标实施操作,确保透水人行道路面的渗透能力及平整度能达到海绵城市的建设要求,进一步延长透水人行道路面的使用寿命,为海绵城市长效发展提供有力支持。