市政公用工程彩色透水混凝土应用研究

杨 权

（厦门市翔安区市政公用建设工程有限公司，福建厦门 361000）

目前在我国城市发展的过程中，日益重视洪涝灾害的预防与控制及雨水所带来的污染问题与其他危害问题等，以往重视地上管理、忽视地下管理，重视实际发展情况、忽视环境保护的相关观念开始改变。传统雨水设施存在的种种弊端逐渐暴露出来[1]：①已建老城区容易内涝；②城市面临污染，影响水环境质量；③传统开发建设模式不能有效应对洪涝灾害。在我国市政公用工程实际发展期间，一些城市的地面不透水区域的面积逐渐增大，导致在降雨之后会出现径流大幅度提升的现象，迅速汇聚，很容易诱发洪峰的问题，出现严重的洪涝灾害与交通事故。在此过程中，会有很多的雨水流入地下，非机动车道雨后大量积水，传统沥青路面抗滑性及透水性较差，造成雨水资源浪费，而城市绿化养护用水紧张。透水混凝土施工作为新的施工技术不断创新和完善，对非机动车道透水混凝土施工技术提出了更高的要求。为了确保市政工程非机动车道透水混凝土施工技术可以充分发挥自身技术优势，需要持续深化技术要点，从而达到水资源的充分利用。由此看来，在市政公用工程中引入非机动车道透水混凝土施工技术分析十分关键[2]。

透水混凝土是由粗集料及水泥基胶结料经过搅拌形成的连续多孔结构的混凝土，亦称作无砂大孔混凝土，是一种新型环保混凝土，雨水可以透过透水混凝土渗入地下，有效解决非机动车道排水难题，形成良好的水资源循环体系，透水混凝土良好的透水性能可以减少雨季内涝的风险，对改善城市环境及自然环境都有重要的意义[3]。

1 工程概况

城场路（翔安大道-翔安东路段）市政公用工程道路位于厦门市翔安区，道路全长3 553.03 m，为城市主干道，双向六车道，标准路幅宽46.0 m，非机动车道宽2.5 m，非机动车道采用彩色透水混凝土，约14 680 m2，彩色透水混凝土底层厚7 cm，面层厚4 cm，为中心区域从西部向东部延伸的道路，在内部道路中，西部属于纵向的二路结构，向着东部区域，会与相关的新城中路还有洪中西路等交汇，终点区域会与翔安东路相交。是一条集交通和生活功能为一体的综合性城市主干路，也是当地较为主要的基础配套设施和市政管线的载体。

2 施工方案选择

经分析，夏季雨水较多，冬季温度较低，而施工工程量较大及施工技术要求较高，主要施工方案有普通混凝土的非机动车道路面和彩色透水混凝土路面2种[4]，表1 中对这2 种施工方案从安全性能、透水性能、环境影响及经济性能等几方面进行了比较，可以看出，2 种方案各有优缺点，但是结合地区降水量情况，选择普通沥青混凝土存在问题如下：①受夏季雨水量较大、冬季温度低等气候影响，雨水不能及时排走，造成非机动车道积水，冬季抗冻融能力差，非机动车道路面使用寿命大大降低，安全性不能得到保证。②普通沥青混凝土受温度影响较大，夏季温度高，沥青混凝土容易软化，污染环境，而水泥混凝土容易开裂。③普通沥青混凝土使用寿命较短，路面出现损坏的几率增加，增加维修成本。④养护成本高，会对水体产生危害，对地下水形成污染、色彩单一，不能起到装饰的作用。⑤强度低，不能消声降噪。

表1 混凝土施工技术性能比较

3 主要施工技术及关键控制点

3.1 相关路面的处理要求

路面技术要求：①透水沥青混凝土（PAC）空隙率为18%~25%，连通空隙率大于等于14%；马歇尔稳定度大于等于5kN；流值为2~4mm；渗透系数为800mL/15 s；动稳定度大于等于3 500 次/mm。②无砂透水混凝土透水系数大于0.1 mm/s，空隙率大于8%，强度不小于C20；无砂透水混凝土骨料（石）采用5~10 mm 的单一粒径的碎石，并严格控制针片状颗粒；石子粒径5 mm以下颗粒含量不大于35%，含泥量不大于5%。水泥采用强度等级42.5（含42.5 级）以上普通硅酸盐水泥，其性能指标应符合GB 175—2023《通用硅酸盐水泥》标准要求；骨料界面黏结剂主要由水泥、矿物掺合料及外加剂组成。在使用本文研究材料进行施工过程中，应明确具体的路面要求，透水性大于2.0 mm/s，抗压强度大于30MPa，抗弯拉强度大于4MPa，耐磨性大于0.6mm/m2，塌落度不大于50 mm，混凝土总厚度11 cm（第一层透水混凝土7 cm，第二层彩色透水混凝土4 cm）[5]。

3.2 施工工艺流程及质量控制

透水混凝土因其性能较特殊，使用性能要求高，施工难度较大，所以施工质量要求高，因此，透水混凝土的质量控制需贯穿粒料选用、透水混凝土配合比设计、搅拌、运输、摊铺、浇筑、振捣与养护等全过程。在实际施工期间，应遵循护体的工艺技术要求，如图1 所示，应重视各种流程的工作：①在工作期间，应针对路基结构进行合理的整平处理，保证压实度控制在90%以上。②在使用碎石材料进行铺垫的过程中，应合理使用连续级配的原材料进行处理，将最大的粒径控制在19.5 mm，然后开展压实工作。③在对模板结构进行搭设期间，应针对地层结构与表面结构进行分层处理，以便于形成良好的支护作用。④在搅拌环节及运输环节的工作中，应创设相关的预拌模式，以此提升整体原材料的和易性。⑤对基层区域的结构进行铺设过程中，应将原材料合理地在现场区域摊铺处理，之后及时采用铝刮尺刮平，再用振平机分2～3 次往返压实，最后用抹平机抹平，边角部位采用人工进行捣实，养护7 d 后或立即进行相关面层区域的设置。⑥在工作中应针对表面结构合理地处理，施工的处理方式与地层结构的处理方式大致相同，但是，这个结构对于平整度的要求很高，所以搅拌处理环节应遵循分层次的原则。⑦应当在上面合理的覆盖塑料薄膜进行养护处理，第二天洒水，时间在一周之上。⑧靓固保护剂使用期间，可以采用没有气体的喷涂设备，将相关的保护剂均匀地喷洒在道路表面，喷洒不宜过厚，每4 m2喷洒1 kg。

图1 施工工艺流程图

3.2.1 做好各方面的预先处理

在实际建设工作实施之前，应正确开展地层区域的高程检测工作，将误差设定为±15 mm 以内，如果发现误差问题超过规定要求，应立即进行整改。同时要针对外表进行合理的清理，保证不会出现粗糙现象、积水现象，处于较为湿润的状态中，另外，应严格控制垂直度、泛水坡度的技术参数符合设计要求。

3.2.2 正确使用模板材料

模板材料的应用，应尽量选择硬度较高、不会出现变形问题的槽钢材料，按照设计标准、规范要求进行区域立模和分隔立模，在此期间，支撑模板的使用应在测量设备的支持下，更好地进行放样，并明确具体的标高数据信息，此时应保证模板材料处于平整状态，发现变形及时整改。

3.2.3 透水混凝土的搅拌

施工时的搅拌器根据施工时的工程量来选择，搅拌地点下方需设置接料设施，防止粒料随处散落污染环境，透水混凝土需采用搅拌机进行搅拌，不得采用人工搅拌，搅拌时要严格控制比例和投料顺序，为保证彩色透水混凝土质量，应派专人负责粒料的配比，严格控制水灰比，为了使粒料充分搅拌均匀，可适当延长搅拌时间，但不宜过长。

3.2.4 透水混凝土的运输

透水混凝土为干性混凝土粒料，由于初凝时间较短，运输时应提前预判天气情况来控制运输的时间，保证运输时间控制在10 min 之内，同时要保证运输时无散落及停留，透水混凝土运输过程中应防止混凝土离析，同时也要采用覆盖等方式防止混凝土中的水分蒸发。

3.2.5 透水混凝土的摊铺、浇筑及成型

鉴于彩色透水混凝土初凝时间较短，摊铺应及时，大面积施工时需采用分块隔仓的方式进行摊铺，同时透水混凝土浇筑应严格按照施工工艺要求进行底层及面层混凝土施工，彩色透水混凝土整体路面的设置过程中，应重视底部以及表面材料的处理，作业人员在铺设工作中，应使用铁锹等工具开展反扣操作，杜绝出现抛起来的现象，使得整体结构的均匀度符合要求，此时，结合具体的厚度标准，应遵循相关原则，例如：按照第一层7 cm 厚透水混凝土，第二层4 cm暗红色透水混凝土的要求进行摊铺，对于表层而言，相关填筑工作应在底部材料初步凝固之前进行，最好可以在底部材料设置之后，立刻针对表面的材料进行设置，防止分层。

3.2.6 振捣与压实

在底部材料合理处理以后，应正确使用平板类型的振捣设备按照先边角后中间的原则进行压实，压实后要人工补料找平，至表面无明显粒料为止，在表层材料设置以后，用专用整平机进行摊铺整平后采用人工进行找平，如果发现有粒径超过19.5 mm 的碎石材料，需要将其清除，之后进行填补，找平操作完成开展人工收边，振捣应充分，振捣完成后使用抹光设备进行抹光，需要注意的是，应提升整体结构的平整性与光滑性，保证相互之间不会出现对接问题，振捣过程需严格按照相关规范标准进行，振捣时不宜采用高频振捣器，不得漏振，也不得振捣时间过长，避免产生离析现象。

3.2.7 排水沟设置

为了保证上下黏接剂有效衔接和排水的畅通，混凝土基层部位的施工应遵循以下原则：一是将原有混凝土表面拉毛，二是每间隔50 m 切一道10 mm 宽的横向排水沟。

3.2.8 保护剂的合理设置

涂刷靓固保护剂，待混凝土表面彻底干燥后，清理干净，根据设计的图案、颜色（暗红色）配置面层保护剂进行喷涂，涂刷应均匀，不同颜色相接要平整、美观，涂刷后4 h 后方可上人踩踏。

3.2.9 养护

在完成相关施工工作之后就要进行合理的养护，表面保持湿润，零下5 ℃时不得浇水养护，零上5 ℃每天养护一次，零上10 ℃每天养护2 次，零上20 ℃以上每天养护2~3 次（具体按天气情况定），一般不低于7 d。养护期间杜绝车辆或行人行走，在保证其实际强度符合要求之后，才可以日常通行，以免影响整体工程的建设效果。

4 施工质量保证措施

施工单位应根据设计图纸及相关规范要求、实际施工现场条件，严格制定施工方案，编制施工组织设计，与此同时做好施工前的准备工作。彩色混凝土浇筑前需保证表面清洁，无尘土，同时洒水保持湿润，但不得积水。彩色混凝土不得采用人工搅拌，应采用专业设备搅拌，达到规定的配合比要求，搅拌需均匀，同时控制好搅拌时间，时间不宜过长。彩色混凝土为干硬性混凝土，运输时间需严格控制在30 min 之内，运输过程中应减少震动，避免造成离析，并注意保持集料的湿度，可采用覆盖等方式。彩色混凝土浇筑时应控制好振动时间，不宜过长，也不得漏振，避免出现离析现象，同时应避开中午浇筑。

5 注意事项

在实际工作中，应注意各个季节的实际状况：①在下雨的时候，不可以出现浇透水的现象，以免影响整体透水效果。②在冬季环境温度低于0 ℃的时候，杜绝施工。③在夏季的时候，如果空气的温度超过40 ℃，杜绝施工；应在模板区域实际施工之前、底部区域实际施工之前，合理洒水，保证湿润度。

6 结束语

综上所述，目前传统非机动车道工艺做法存在雨天非机动车道积水、行车不安全等问题，彩色透水混凝土作为一种新型且具有环保作用的混凝土，其较好的透水性功能在雨水循环利用上起到了关键作用，真正提高了路面的使用性能，延缓了非机动车道的使用寿命，同时降低了工程成本，为我国经济发展作出了贡献。本文从透水混凝土的安全性能、透水性能、环境影响等方面详细介绍了彩色透水混凝土的性能，同时也能解决传统工艺存在的诸多问题，在我国实际发展的过程中，很多市政道路、广场、园林景观等领域都已经开始重视透水类型混凝土的应用，在非机动车道上使用先进的彩色透水混凝土建设技术，增强整体的装饰效果，达到延缓使用寿命，强化排水效果，雨天不积水，保证非机动车行驶安全，保证雨水循环利用，有助于完善景观性能，应用前景很广。