為排除滲透到路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的自由水，在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部需設(shè)置排水層，排水層材料不僅應(yīng)具有一定的透水能力，還需具備相應(yīng)的承載能力，而透水混凝土基層可滿足上述要求。同時(shí)，由于水泥材料具有抗水損特性，透水混凝土基層在路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的應(yīng)用必定有廣闊的前景。

白城市海綿城市工程以和平小區(qū)2條主路為試驗(yàn)段。道路長(zhǎng)270m，寬6m，基層采用20cm厚透水混凝土，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及觀察通車后的路面狀況，證明該路面結(jié)構(gòu)確實(shí)起到內(nèi)部排水的作用。以下就其透水水穩(wěn)材料組成設(shè)計(jì)、透水水穩(wěn)基層施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)取芯驗(yàn)證等方面進(jìn)行系統(tǒng)闡述。

1 透水混凝土材料

透水混凝土材料級(jí)配是一種無(wú)細(xì)骨料或少細(xì)骨料與水泥相結(jié)合的混合料，經(jīng)壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)后，形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔水穩(wěn)碎石混合料。透水混凝土材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠維持良好的透水能力，滿足相應(yīng)的強(qiáng)度和抗變形要求。

原材料檢驗(yàn)分石料和水泥的檢驗(yàn)，應(yīng)符合JTG E42—2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》及相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)定，最終原材料選擇如下：水泥選用P·O42.5；碎石采用扎旗碎石場(chǎng)生產(chǎn)的粒徑10～20，5～10mm碎石；水采用地下清潔飲用水。

2 透水混凝土配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》要求，經(jīng)過(guò)多次篩分，通過(guò)合理計(jì)算，多孔混凝土骨料配合比為：10～20mm碎石：5～10mm碎石=7∶3，配合比計(jì)算結(jié)果如表1所示。

除力學(xué)強(qiáng)度外，透水混凝土的配合比設(shè)計(jì)中透水系數(shù)為其主要控制指標(biāo)。透水混凝土整體性能的呈現(xiàn)與水灰比并無(wú)必然聯(lián)系，主要是骨料間接觸點(diǎn)的粘裹。通常選取水灰比是以能充分粘裹骨料且不出現(xiàn)流失為準(zhǔn)則。使用水泥漿液填補(bǔ)孔隙的體積，達(dá)到總孔隙體積的30%～70%即可，主要依據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度而定。隨著填充孔隙漿體的增多，其透水能力隨之降低。要得到不同強(qiáng)度和透水性能的混凝土可通過(guò)調(diào)整水泥漿的用量。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，最終選取3種水泥用量進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，A組164kg/m3，B組184kg/m3，C組208kg/m3。具體配合比分別為：A組為42.5水泥∶10～20mm碎石∶5～10mm碎石∶水=1∶7.13∶3.06∶0.47；B組為42.5水泥∶10～20mm碎石∶5～10mm碎石∶水=1∶6.28∶2.7∶0.42；C組為42.5水泥∶10～20mm碎石∶5～10mm碎石∶水=1∶5.48∶2.35∶0.37。3組混凝土表面有光澤，水泥漿均勻包裹碎石表面且沒(méi)有下滴現(xiàn)象。

選取15cm×15cm×15cm試件采用振動(dòng)法成型，試件分2次振動(dòng)，每次振動(dòng)約15s，制作抗壓試件，3組7d抗壓強(qiáng)度分別為2.8，3.3，3.9MPa。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，最終選取水泥用量為208kg/m3的配合比（即C組），透水性和強(qiáng)度均符合要求。

表1 配合比計(jì)算結(jié)果

3 施工工藝

透水混凝土排水基層施工過(guò)程中，需注意滿足孔隙率和壓實(shí)度的需求。關(guān)鍵是對(duì)壓路機(jī)的噸位、碾壓遍數(shù)和虛鋪系數(shù)3個(gè)因素的控制，并預(yù)防污染。

透水混凝土排水基層與水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝類似，由于其大孔隙的特點(diǎn)，與水泥穩(wěn)定碎石基層的施工不同。具體施工工藝為：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線→支模板→攪拌與運(yùn)輸→攤鋪與整平→養(yǎng)護(hù)→拆?！锌p→開放交通。

1）施工準(zhǔn)備 車行道砂礫墊層已完成，并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格。砂礫墊層表面清理干凈，并在攤鋪混凝土之前灑水濕潤(rùn)，保證大孔隙混凝土攤鋪在潮濕墊層上。為保證大孔隙混凝土邊沿的壓實(shí)度，邊沿加設(shè)鋼模板，鋼模板外側(cè)用鋼釬固定。

2）攪拌與運(yùn)輸 攪拌時(shí)必須對(duì)水灰比、水泥用量、骨料用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，采取攪拌站計(jì)算機(jī)輸入水泥、水、骨料的用量，嚴(yán)格按照試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)的級(jí)配進(jìn)行拌制。由于水泥用量的限定，拌合物拌合的時(shí)間要相對(duì)增加，增加時(shí)間為普通混凝土的1.5倍，拌合時(shí)間約90s。根據(jù)水泥的凝結(jié)時(shí)間及氣候環(huán)境條件盡量減少拌合物的運(yùn)輸時(shí)間，并避免運(yùn)輸距離過(guò)長(zhǎng)，防止混合料水分蒸發(fā)和水泥初凝現(xiàn)象。

3）大孔隙混凝土攤鋪 透水混凝土屬于干性混凝土混合料，其初凝時(shí)間短，必須及時(shí)攤鋪。攤鋪采用履帶式攤鋪機(jī)，為保證路拱的橫坡，攤鋪機(jī)的傳感器一面放在透水水泥混凝土模板上，一面由攤鋪機(jī)的自動(dòng)橫坡儀進(jìn)行。及時(shí)在已攤鋪的工作面上使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行復(fù)測(cè)以保證路拱橫坡。根據(jù)試驗(yàn)段數(shù)據(jù)、虛鋪厚度與壓實(shí)度，攤鋪機(jī)的虛鋪系數(shù)定為1.2（見圖1）。

4）碾壓 采用光輪壓路機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)弱振碾壓相互配合進(jìn)行，碾壓組合方式和遍數(shù)由試壓試驗(yàn)提供相應(yīng)參數(shù)。根據(jù)虛鋪系數(shù)等于虛鋪厚度與壓實(shí)度的比值，在實(shí)驗(yàn)室已知對(duì)應(yīng)于規(guī)定孔隙率毛體積密度的前提下，最后確定虛鋪系數(shù)。

碾壓可先采用18t壓路機(jī)靜壓1遍，輪跡重疊50cm，弱振1遍，最后再靜壓1遍。若輪跡明顯，可繼續(xù)碾壓直至輪跡消除，但不能過(guò)度碾壓。碾壓應(yīng)遵循“先輕后重、先靜后慢、先低后高、先慢后快、輪跡重疊”的原則。碾壓時(shí)，透水混凝土基層的表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)。當(dāng)水分蒸發(fā)過(guò)快時(shí)，為防止表面出現(xiàn)松散現(xiàn)象，較好的辦法是在基層表面采用機(jī)械噴灑霧狀水碾壓。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成或正在碾壓的路段上轉(zhuǎn)向、掉頭或剎車，保證基層表面不受損害，通過(guò)試驗(yàn)段確定壓路機(jī)的壓實(shí)遍數(shù)。

5）養(yǎng)護(hù) 碾壓完成檢驗(yàn)壓實(shí)度、高程、平整度及厚度均達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。為防止水分蒸發(fā)，可在透水混凝土基層上采用塑料薄膜或濕潤(rùn)的草簾覆蓋養(yǎng)護(hù)。為避免基層表面干燥，可采用灑水車灑水養(yǎng)護(hù)，每天灑水次數(shù)應(yīng)視天氣情況而定。養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后，鋪面層前應(yīng)禁止施工車輛通行，并注意防止污染，以免影響其排水能力。

圖1 透水混凝土基層施工實(shí)景

4 結(jié)語(yǔ)

透水混凝土基層施工分為原材料檢驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)、拌合、攤鋪、壓實(shí)、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)，其中配合比設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，施工中要嚴(yán)格控制水泥漿含量。通過(guò)取芯、現(xiàn)場(chǎng)透水試驗(yàn)及觀察通車后的路面狀況，可看出透水混凝土基層確實(shí)能起到排除路面內(nèi)部水的作用，透水混凝土基層在今后的道路透水層設(shè)計(jì)中值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王發(fā)平，鄧立明.透水混凝土技術(shù)應(yīng)用[J].青海交通科技，2006（2）：54，57.

[2]劉軍.多孔混凝土排水基層施工關(guān)鍵技術(shù)[J].中外公路，2014，34（3）：76-79.

[3]鄭木蓮，徐江萍，王秉綱.大孔隙混凝土排水基層的施工與檢測(cè)[J].公路，2003（4）：56-61.

[4]陳濤，劉學(xué).超大面積透水混凝土地坪應(yīng)用技術(shù)[J].城市住宅，2017（6）：123-125.