透水水泥混凝土在市政道路工程中的应用

摘 要：透水水泥混凝土作为新型生态环保型产品，对城市生态环境的改善具有重要的意义。目前国内在透水水泥混凝土施工方面研究与应用较少，正处于初始应用阶段，在新建的市政道路、园林工程中的游步路、步行道、小区内道路、环湖道路和一些较轻载荷道路、内部停车场等路面工程。为贯彻国家节能减排、环境保护的政策，使透水水泥混凝土路面材料在实际施工中具有更加广阔的应用前景，本文对透水水泥混凝土在市政道路工程中的施工过程及施工方法做了详尽的介绍。

关键词：透水水泥混凝土；市政道路文章编号：2095-4085（2024）06-0082-03

0 引言

在传统的市政工程人行道施工面层时，常规材料为混凝土花砖，但该材质具有易损坏、强度低、透水性差、施工性能差等缺点，正逐渐被淘汰。随着我国综合国力的快速提升，城市建设的日趋完善，许多新增路面取代了原有的土路、泥路等，城市的发展需要修建大量的建筑物和构筑物，单就城市道路而言，我们目前采用的铺筑材料几乎都是沥青混凝土、水泥混凝土和砖石结构，它们所形成的道路结构几乎是密不透水，对当前大型、超大型城市而言会破坏城市地区地下水和地表水之间的循环互补。这时，在城市道路上建设透水混凝土路面将会对整个城市的热岛效应、地下水的补给和与地表水的循环互补起到一种积极的作用。

1 透水混凝土介绍

透水混凝土也称多孔混凝土或无砂混凝土，通常由单粒径粗骨料碎石子、高标号水泥、胶凝材料、水及外加剂按一定比例拌和，通过骨料表面的粘结料之间的点对点接触连接形成统一的整体，性能好的增强料可以改善骨料之间接触点的粘接力度，能够提升透水水泥混凝土的强度，延长道路的使用年限［1］。

在透水混凝土路面施工过程中，路面铺筑的好坏与材料的质量、施工过程控制、机具设备以及管理人员的检测严格与否都有直接或间接的关系。此外，施工现场的环境也是影响施工质量的重要外部因素。为了确保工程实体质量，本篇论文依托济南市起步区智慧物流园二期一标段道路工程施工，详细介绍了透水混凝土在市政道路工程中的施工过程与方法。人行道采用8cm厚彩色透水整体路面，具体分为两层：原色透水混凝土5cm和防滑彩色透水混凝土3cm。

1.1 施工条件及骨料控制

拟建工程场地位于济南市新旧动能转换起步区崔寨街道，勘区主要为农田及拆迁区，地形平坦，年平均气温为12.8℃，年平均气温的年际变化不大。原材料进场前需要项目管理人员的严格检查骨料的颗粒级配、含水率、含泥量、骨料强度等。冬季禁止进行透水混凝土的施工。

1.2 透水混凝土的配合比

为了透水混凝土的孔隙率（15%以上）和抗压强度达到要求， 需采用P·O42.5以上标号的水泥进行拌制，并且28d混凝土的抗压强度≥20MPa。

每立方透水混凝土配合比为P·O42.5水泥400kg/m3，碎石子1 600kg/m3，透水致密增强剂15kg/m3，水138kg/m3，色粉15kg/m3。

对人行道来说既要满足行人要求又要发挥透水混凝土的生态效应，可采用全透水结构形式，骨料公称最大粒径宜为31.5mm或26.5mm。 小于0.075mm的细粒含量不得大于2%；小于2.36mm的颗粒含量不宜大于5%；小于4.75mm的颗粒不宜大于10%，水泥剂量一般为9.5%～11%， 水胶比为0.39～0.43。

2 透水混凝土施工

2.1 搅拌和运输

2.1.1 搅拌生产控制要点

施工现场采用间歇式强制搅拌机进行拌和，搅拌机的拌和容量应同施工速度保持一致，从搅拌伊始到出料装车再到摊铺结束，间隔时间控制在半个小时以内，以此来避免浆料的无法正常粘结和胶料的硬化。此外，每盘材料的投放量设定应严格执行配合比，材料计量要精确，不可仅凭经验和目测放料，加料时应做好记录。

2.1.2 运输控制要点

施工气温对透水混凝土初凝时间有影响，其限制了可运输的时间和距离范围，温度越高，允许时间越短，本工程施工时日平均气温为20℃，允许的最长时间为30min，此外还应采取必要的覆盖保护措施，防止阳光、气温高等因素导致混合料的水分散失，透水混凝土工作机能随之发生改变［2］。

2.2 混凝土摊铺及压实

2.2.1 摊铺控制要点

本工程中人行道内外两侧均已安装路缘石，在路缘石两侧弹出高度为5cm的墨线，保证底层和面层的摊铺厚度。从透水混凝土的透水性角度而言不需要路面的排水，但考虑到暴雨时为了及时将水分排出，根据图纸设计要求，现场人行道设置了1.5%的反坡，可以迅速将雨水排出至慢车道雨水斗。

透水混凝土摊铺前应将人行道基层混凝土清扫干净并洒水湿润，防止吸收透水混凝土中的水分，导致后期透水混凝土强度无法达到设计要求。底层透水混凝土在浇筑过程中，现场虚铺系数应保持为1.2左右，摊铺完成及时用长4m的刮平板（刮平尺）进行压平，强制式滚筒滚压一遍后及时进行彩色面层的摊铺，保证面层和底层间骨料较强的粘接性能。两层的透水混凝土施工间隔控制在20min以内，避免产生夹层导致结合不密实。透水混凝土的摊铺施工需连续作业，防止变坡处等产生质量波动。若摊铺间隔无法保证20min，甚至达到了1h以上，则必须设置施工缝，立模切割，使接头处摊铺平顺、不起拱。根据设计文件要求，透水混凝土厚度为5cm+3cm，现场路缘石外露高度8cm，通过挂线或者弹墨线控制摊铺厚度。

2.2.2 压实控制要点

现场选用φ150mm的钢制滚筒机进行覆轮压实、依次抹平。压实步序为：彩色层摊铺并刮平后先覆轮压2～3遍，然后采用低频振动夯进行机械夯实，同一位置的振动和抹平，时间控制在2min以内为宜。夯压时间过久，骨料结构愈趋于密实，透水效果不佳，夯压时间过短会造成骨料空隙过大，粘结强度不足。对拐角处、检查井等局部无法夯压到的部位，采用定型铁板人工锤压。透水混凝土作业完成的最终且最佳效果应达到骨料间的牢固粘结、粗细骨料粒径分布均匀、表面平顺密实、透水迅速不积水，无裂缝及色差等质量缺陷［3］。

2.3 混凝土的养护及切割

2.3.1 养护施工要点

为确保摊铺施工后混凝土正常的水化反应，保湿养护及时进行则显得尤为重要。施工现场不得采用草袋、草席等宜散落和浸出颜色的物料进行养护，防止污染彩色混凝土表面。用塑料薄膜或土工布代替上述养护材料。每天保持洒水但不宜过多，混凝土表面润湿即可，养护时间为14d，养护期间专人专班看护，禁止所有车辆及行人通行。透水混凝土的强度达到设计要求后放开交通，保证道路的使用寿命［4］。

2.3.2 切割缝施工要点

考虑透水混凝土孔隙率较大，路面切割深度宜为（1/2～1/3）h（h为透水混凝土的总厚度），但透水混凝土路面厚度一般较薄，切割深度一般控制在不小于30mm。

为防止透水混凝土道路面层因温度应力而产生收缩或膨胀开裂，摊铺施工结束后3d左右就应按照设计要求进行切割伸缩缝施工。根据施工作业面及现场情况，在树坑处至慢车道路缘石边进行割缝。缝宽5mm左右，深度超过厚度的1/2。在变坡处及井盖处也应进行割缝，割缝延伸至两侧路缘石。

3 讨论

目前国外对透水混凝土的研究较多，但我国对透水混凝土的研究时间较短，我国于1993年才正式开展透水铺装的研究，并在1995年研制出符合要求的透水混凝土，随着产品的逐步推广，国家相应出台了一系列的规范规定及规程，以指导当前工程过程中的透水混凝土施工，现在我国研制的道路透水混凝土结构抗压强度能够达到20MPa，其应用前景十分乐观。

4 结论

通过对济南市起步区智慧物流园市政道路工程的透水混凝土整体路面施工过程，从原材料控制、搅拌和运输、摊铺及压实、养护及割缝、质量检验标准等方面进行了全方位的介绍，具有较高的推广价值。对可能影响透水混凝土整体路面质量的施工方法和施工流程进行了分析，为使透水混凝土整体路面完工后有质量保障，应在施工过程中及时发现问题并予以解决。相关结论如下：

（1）在透水混凝土施工前要对原材料的选用进行严格的控制，骨料规格均匀、洁净、强度高，要加强相关管理人员的责任心，每个人各司其职；施工阶段，现场严格按照工艺流程及工艺技术交底进行施工，做到施工标准化、规范化。混凝土混合料的投料、搅拌、运输、摊铺、碾压、养护过程严格按照相关质量标准要求，时刻掌握现场施工情况［5］。

（2）养护阶段做好覆盖，严禁车辆及行人通行，达到设计强度的30%以后即可进行割缝施工，割缝标准严格按照图纸设计要求及现场实际情况；透水混凝土的现场搅拌需使用强制性搅拌机进行混合搅料，在透水混凝土初凝时间段，拌合后及时出料，混凝土搅拌点尽量靠近透水混凝土面层施工现场，以确保彩色混凝土的运输时间不超过规定范围，保证施工质量。

参考文献：

［1］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［硕士研究生学位论文］［D］.绵阳：西南科技大学，2021.05（Huang Xiaohui Research on Construction Quality Control and DetectionTechnology for Pervious Concrete Monolithic Pavement［Master of Engineering］［D］.Mian Yang South University of Science and Technology， 2021.

［2］汪正国.新型透水混凝土工艺及性能研究［硕士研究生学位论文］［D］.重庆：重庆交通大学，2018.06（Wang Zhengguo Research on the technology and properties of new-type of permeable concrete［Master of Engineering］［D］.Chong Qing Jiao Tong University， 2018.

［3］中华人民共和国行业标准编写组. CJJ/T135-2009 透水水泥混凝土路面技术规程［P］.北京：中国建筑工业出版社，1995.（The Professional Standards Compilation Group of Peoples Republic of China.CJJ/T135-2009 Technical specification for pervious cement concrete pavement［P］ Beijing：China Architecture and Building Press，2009.

［4］梁健.基于高强胶结剂的透水混凝土性能研究［硕士研究生学位论文］［D］.广州：广州大学，2021.06（Liang Jian Research on performance of permeable concrete based on high strength cementing agent ［Master of Engineering］［D］.Guangzhou University，2021.

［5］樊华.透水混凝土路面渗蓄及与雨水管网耦合的应用研究［硕士研究生学位论文］［D］.西安：西安建筑科技大学，2021.06（Study on application of pervious Concrete Pavement seepage storage and its coupling with rainwater pipe network［Master of Engineering］［D］.Xi′an University of Architecture and Technology， 2021.