摘 要:透水水泥混凝土作為新型生態(tài)環(huán)保型產(chǎn)品,對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的改善具有重要的意義。目前國(guó)內(nèi)在透水水泥混凝土施工方面研究與應(yīng)用較少,正處于初始應(yīng)用階段,在新建的市政道路、園林工程中的游步路、步行道、小區(qū)內(nèi)道路、環(huán)湖道路和一些較輕載荷道路、內(nèi)部停車(chē)場(chǎng)等路面工程。為貫徹國(guó)家節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的政策,使透水水泥混凝土路面材料在實(shí)際施工中具有更加廣闊的應(yīng)用前景,本文對(duì)透水水泥混凝土在市政道路工程中的施工過(guò)程及施工方法做了詳盡的介紹。
關(guān)鍵詞:透水水泥混凝土;市政道路文章編號(hào):2095-4085(2024)06-0082-03
0 引言
在傳統(tǒng)的市政工程人行道施工面層時(shí),常規(guī)材料為混凝土花磚,但該材質(zhì)具有易損壞、強(qiáng)度低、透水性差、施工性能差等缺點(diǎn),正逐漸被淘汰。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的快速提升,城市建設(shè)的日趨完善,許多新增路面取代了原有的土路、泥路等,城市的發(fā)展需要修建大量的建筑物和構(gòu)筑物,單就城市道路而言,我們目前采用的鋪筑材料幾乎都是瀝青混凝土、水泥混凝土和磚石結(jié)構(gòu),它們所形成的道路結(jié)構(gòu)幾乎是密不透水,對(duì)當(dāng)前大型、超大型城市而言會(huì)破壞城市地區(qū)地下水和地表水之間的循環(huán)互補(bǔ)。這時(shí),在城市道路上建設(shè)透水混凝土路面將會(huì)對(duì)整個(gè)城市的熱島效應(yīng)、地下水的補(bǔ)給和與地表水的循環(huán)互補(bǔ)起到一種積極的作用。
1 透水混凝土介紹
透水混凝土也稱(chēng)多孔混凝土或無(wú)砂混凝土,通常由單粒徑粗骨料碎石子、高標(biāo)號(hào)水泥、膠凝材料、水及外加劑按一定比例拌和,通過(guò)骨料表面的粘結(jié)料之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接觸連接形成統(tǒng)一的整體,性能好的增強(qiáng)料可以改善骨料之間接觸點(diǎn)的粘接力度,能夠提升透水水泥混凝土的強(qiáng)度,延長(zhǎng)道路的使用年限[1]。
在透水混凝土路面施工過(guò)程中,路面鋪筑的好壞與材料的質(zhì)量、施工過(guò)程控制、機(jī)具設(shè)備以及管理人員的檢測(cè)嚴(yán)格與否都有直接或間接的關(guān)系。此外,施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境也是影響施工質(zhì)量的重要外部因素。為了確保工程實(shí)體質(zhì)量,本篇論文依托濟(jì)南市起步區(qū)智慧物流園二期一標(biāo)段道路工程施工,詳細(xì)介紹了透水混凝土在市政道路工程中的施工過(guò)程與方法。人行道采用8cm厚彩色透水整體路面,具體分為兩層:原色透水混凝土5cm和防滑彩色透水混凝土3cm。
1.1 施工條件及骨料控制
擬建工程場(chǎng)地位于濟(jì)南市新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換起步區(qū)崔寨街道,勘區(qū)主要為農(nóng)田及拆遷區(qū),地形平坦,年平均氣溫為12.8℃,年平均氣溫的年際變化不大。原材料進(jìn)場(chǎng)前需要項(xiàng)目管理人員的嚴(yán)格檢查骨料的顆粒級(jí)配、含水率、含泥量、骨料強(qiáng)度等。冬季禁止進(jìn)行透水混凝土的施工。
1.2 透水混凝土的配合比
為了透水混凝土的孔隙率(15%以上)和抗壓強(qiáng)度達(dá)到要求, 需采用P·O42.5以上標(biāo)號(hào)的水泥進(jìn)行拌制,并且28d混凝土的抗壓強(qiáng)度≥20MPa。
每立方透水混凝土配合比為P·O42.5水泥400kg/m3,碎石子1 600kg/m3,透水致密增強(qiáng)劑15kg/m3,水138kg/m3,色粉15kg/m3。
對(duì)人行道來(lái)說(shuō)既要滿(mǎn)足行人要求又要發(fā)揮透水混凝土的生態(tài)效應(yīng),可采用全透水結(jié)構(gòu)形式,骨料公稱(chēng)最大粒徑宜為31.5mm或26.5mm。 小于0.075mm的細(xì)粒含量不得大于2%;小于2.36mm的顆粒含量不宜大于5%;小于4.75mm的顆粒不宜大于10%,水泥劑量一般為9.5%~11%, 水膠比為0.39~0.43。
2 透水混凝土施工
2.1 攪拌和運(yùn)輸
2.1.1 攪拌生產(chǎn)控制要點(diǎn)
施工現(xiàn)場(chǎng)采用間歇式強(qiáng)制攪拌機(jī)進(jìn)行拌和,攪拌機(jī)的拌和容量應(yīng)同施工速度保持一致,從攪拌伊始到出料裝車(chē)再到攤鋪結(jié)束,間隔時(shí)間控制在半個(gè)小時(shí)以?xún)?nèi),以此來(lái)避免漿料的無(wú)法正常粘結(jié)和膠料的硬化。此外,每盤(pán)材料的投放量設(shè)定應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行配合比,材料計(jì)量要精確,不可僅憑經(jīng)驗(yàn)和目測(cè)放料,加料時(shí)應(yīng)做好記錄。
2.1.2 運(yùn)輸控制要點(diǎn)
施工氣溫對(duì)透水混凝土初凝時(shí)間有影響,其限制了可運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間和距離范圍,溫度越高,允許時(shí)間越短,本工程施工時(shí)日平均氣溫為20℃,允許的最長(zhǎng)時(shí)間為30min,此外還應(yīng)采取必要的覆蓋保護(hù)措施,防止陽(yáng)光、氣溫高等因素導(dǎo)致混合料的水分散失,透水混凝土工作機(jī)能隨之發(fā)生改變[2]。
2.2 混凝土攤鋪及壓實(shí)
2.2.1 攤鋪控制要點(diǎn)
本工程中人行道內(nèi)外兩側(cè)均已安裝路緣石,在路緣石兩側(cè)彈出高度為5cm的墨線,保證底層和面層的攤鋪厚度。從透水混凝土的透水性角度而言不需要路面的排水,但考慮到暴雨時(shí)為了及時(shí)將水分排出,根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,現(xiàn)場(chǎng)人行道設(shè)置了1.5%的反坡,可以迅速將雨水排出至慢車(chē)道雨水斗。
透水混凝土攤鋪前應(yīng)將人行道基層混凝土清掃干凈并灑水濕潤(rùn),防止吸收透水混凝土中的水分,導(dǎo)致后期透水混凝土強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。底層透水混凝土在澆筑過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)虛鋪系數(shù)應(yīng)保持為1.2左右,攤鋪完成及時(shí)用長(zhǎng)4m的刮平板(刮平尺)進(jìn)行壓平,強(qiáng)制式滾筒滾壓一遍后及時(shí)進(jìn)行彩色面層的攤鋪,保證面層和底層間骨料較強(qiáng)的粘接性能。兩層的透水混凝土施工間隔控制在20min以?xún)?nèi),避免產(chǎn)生夾層導(dǎo)致結(jié)合不密實(shí)。透水混凝土的攤鋪施工需連續(xù)作業(yè),防止變坡處等產(chǎn)生質(zhì)量波動(dòng)。若攤鋪間隔無(wú)法保證20min,甚至達(dá)到了1h以上,則必須設(shè)置施工縫,立模切割,使接頭處攤鋪平順、不起拱。根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求,透水混凝土厚度為5cm+3cm,現(xiàn)場(chǎng)路緣石外露高度8cm,通過(guò)掛線或者彈墨線控制攤鋪厚度。
2.2.2 壓實(shí)控制要點(diǎn)
現(xiàn)場(chǎng)選用φ150mm的鋼制滾筒機(jī)進(jìn)行覆輪壓實(shí)、依次抹平。壓實(shí)步序?yàn)椋翰噬珜訑備伈⒐纹胶笙雀草唹?~3遍,然后采用低頻振動(dòng)夯進(jìn)行機(jī)械夯實(shí),同一位置的振動(dòng)和抹平,時(shí)間控制在2min以?xún)?nèi)為宜。夯壓時(shí)間過(guò)久,骨料結(jié)構(gòu)愈趨于密實(shí),透水效果不佳,夯壓時(shí)間過(guò)短會(huì)造成骨料空隙過(guò)大,粘結(jié)強(qiáng)度不足。對(duì)拐角處、檢查井等局部無(wú)法夯壓到的部位,采用定型鐵板人工錘壓。透水混凝土作業(yè)完成的最終且最佳效果應(yīng)達(dá)到骨料間的牢固粘結(jié)、粗細(xì)骨料粒徑分布均勻、表面平順密實(shí)、透水迅速不積水,無(wú)裂縫及色差等質(zhì)量缺陷[3]。
2.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)及切割
2.3.1 養(yǎng)護(hù)施工要點(diǎn)
為確保攤鋪施工后混凝土正常的水化反應(yīng),保濕養(yǎng)護(hù)及時(shí)進(jìn)行則顯得尤為重要。施工現(xiàn)場(chǎng)不得采用草袋、草席等宜散落和浸出顏色的物料進(jìn)行養(yǎng)護(hù),防止污染彩色混凝土表面。用塑料薄膜或土工布代替上述養(yǎng)護(hù)材料。每天保持灑水但不宜過(guò)多,混凝土表面潤(rùn)濕即可,養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14d,養(yǎng)護(hù)期間專(zhuān)人專(zhuān)班看護(hù),禁止所有車(chē)輛及行人通行。透水混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后放開(kāi)交通,保證道路的使用壽命[4]。
2.3.2 切割縫施工要點(diǎn)
考慮透水混凝土孔隙率較大,路面切割深度宜為(1/2~1/3)h(h為透水混凝土的總厚度),但透水混凝土路面厚度一般較薄,切割深度一般控制在不小于30mm。
為防止透水混凝土道路面層因溫度應(yīng)力而產(chǎn)生收縮或膨脹開(kāi)裂,攤鋪施工結(jié)束后3d左右就應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行切割伸縮縫施工。根據(jù)施工作業(yè)面及現(xiàn)場(chǎng)情況,在樹(shù)坑處至慢車(chē)道路緣石邊進(jìn)行割縫??p寬5mm左右,深度超過(guò)厚度的1/2。在變坡處及井蓋處也應(yīng)進(jìn)行割縫,割縫延伸至兩側(cè)路緣石。
3 討論
目前國(guó)外對(duì)透水混凝土的研究較多,但我國(guó)對(duì)透水混凝土的研究時(shí)間較短,我國(guó)于1993年才正式開(kāi)展透水鋪裝的研究,并在1995年研制出符合要求的透水混凝土,隨著產(chǎn)品的逐步推廣,國(guó)家相應(yīng)出臺(tái)了一系列的規(guī)范規(guī)定及規(guī)程,以指導(dǎo)當(dāng)前工程過(guò)程中的透水混凝土施工,現(xiàn)在我國(guó)研制的道路透水混凝土結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到20MPa,其應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。
4 結(jié)論
通過(guò)對(duì)濟(jì)南市起步區(qū)智慧物流園市政道路工程的透水混凝土整體路面施工過(guò)程,從原材料控制、攪拌和運(yùn)輸、攤鋪及壓實(shí)、養(yǎng)護(hù)及割縫、質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行了全方位的介紹,具有較高的推廣價(jià)值。對(duì)可能影響透水混凝土整體路面質(zhì)量的施工方法和施工流程進(jìn)行了分析,為使透水混凝土整體路面完工后有質(zhì)量保障,應(yīng)在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以解決。相關(guān)結(jié)論如下:
(1)在透水混凝土施工前要對(duì)原材料的選用進(jìn)行嚴(yán)格的控制,骨料規(guī)格均勻、潔凈、強(qiáng)度高,要加強(qiáng)相關(guān)管理人員的責(zé)任心,每個(gè)人各司其職;施工階段,現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照工藝流程及工藝技術(shù)交底進(jìn)行施工,做到施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化?;炷粱旌狭系耐读?、攪拌、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)過(guò)程嚴(yán)格按照相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,時(shí)刻掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況[5]。
(2)養(yǎng)護(hù)階段做好覆蓋,嚴(yán)禁車(chē)輛及行人通行,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%以后即可進(jìn)行割縫施工,割縫標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況;透水混凝土的現(xiàn)場(chǎng)攪拌需使用強(qiáng)制性攪拌機(jī)進(jìn)行混合攪料,在透水混凝土初凝時(shí)間段,拌合后及時(shí)出料,混凝土攪拌點(diǎn)盡量靠近透水混凝土面層施工現(xiàn)場(chǎng),以確保彩色混凝土的運(yùn)輸時(shí)間不超過(guò)規(guī)定范圍,保證施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]黃曉惠.透水混凝土整體路面施工質(zhì)量控制與檢測(cè)技術(shù)研究[碩士研究生學(xué)位論文][D].綿陽(yáng):西南科技大學(xué),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]汪正國(guó).新型透水混凝土工藝及性能研究[碩士研究生學(xué)位論文][D].重慶:重慶交通大學(xué),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]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)組. CJJ/T135-2009 透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程[P].北京:中國(guó)建筑工業(yè)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.基于高強(qiáng)膠結(jié)劑的透水混凝土性能研究[碩士研究生學(xué)位論文][D].廣州:廣州大學(xué),2021.06(Liang Jian Research on performance of permeable concrete based on high strength cementing agent [Master of Engineering][D].Guangzhou University,2021.
[5]樊華.透水混凝土路面滲蓄及與雨水管網(wǎng)耦合的應(yīng)用研究[碩士研究生學(xué)位論文][D].西安:西安建筑科技大學(xué),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.