C25 高承载渗水固化砾石混凝土施工技术研究

刘意兴

（惠州市水电建筑工程有限公司，广东 惠州 516003）

0 引言

当前室外地坪工程对于选用原料的环保性能提出更高要求，C25 高承载渗水固化砾石混凝土作为一种新型铺装材料，凭借其高承载力、呼吸性及散热效果被广泛应用于同类混凝土路面施工中，对于改善路面透水性、缓解城市热岛效应等具有良好现实意义。

1 项目背景

1.1 工程概况

以某人行道工程为例，该工程中人行道结构由10cm 厚彩色透水混凝土+2cm 厚1:3 水泥砂浆找平层+15cm 厚水泥稳定石屑基层，其含灰量为5%、回弹模量≥1100MPa、七天无侧限抗压强度≥3.5MPa。在施工方法上，采用安装槽钢侧模、汽车运料入仓、人工摊铺、振捣平整、真空吸水、收浆抹平等方法进行人行道施工[1]。为保证透水混凝土面层的施工质量，该项目中预先开展对试验路段的施工作业，对商品混凝土选材、各材料组分及质量进行校核，据此确定施工顺序、选择适合工艺，并明确摊铺速度、彩色路面效果、透水率等指标，整合施工经验与数据分析结果落实施工前期准备工作。

1.2 施工技术优势

1.2.1 高透水性

通常C25 高承载渗水固化砾石混凝土地坪的空隙率控制在15%～25%，每小时透水速度可达到30～50L/m，高于常规市政排水装置在年平均降雨量下的降水排出速率，防止在强降雨或长时间降雨条件下地面出现积水[2]。

1.2.2 高承载力

根据相关检测标准要求，透水混凝土地面的承载力需满足强度等级为C20～C25 混凝土的承载力要求，保证其承载力高于常规透水砖的30MPa～80MPa[3]。

1.2.3 高散热性

受混凝土配比与材料特性影响，透水混凝土的密度较低，削弱其吸热、储热效果，其特殊孔隙结构使地面下方低温缓慢传导至路面上方，有效降低整体路面铺装层的地表温度，收获良好的散热效果。

1.2.4 装饰效果强

透水混凝土地坪的施工原材料中包含无机颜料，根据道路功能、属性与预期设计方案进行色彩搭配与装饰风格设计，其装饰效果通常优于常规路面透水砖。

1.2.5 耐用性、易于维护

受结构特征影响，透水混凝土路面的孔隙较大，因此相较于常规混凝土路面具备更好的抗冻融效果，避免在寒冷季节出现路面断裂问题，且其耐磨性能优于沥青混凝土路面和透水砖，能够有效延长路面使用年限，经济性较好。在路面后期维护作业环节，通过使用高压冲洗机进行路面冲刷处理，可有效防范出现孔隙堵塞等问题，保证其良好的透水效果，易于后期维护[4]。

2 彩色透水混凝土面层施工技术要点及质量控制措施

2.1 透水混凝土拌合

选用42.5 级硅酸盐水泥、碎石料、增强剂、保护剂、外加剂以及无机颜料等作为混凝土原料，经试验后确认胶结料用量为 300 ～450kg、骨料为 1300 ～1500kg，水胶比为0.28～0.3，其中碎石料粒径包含2.4～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～13.2mm 三种规格，保证压碎量≤150%、针片状颗粒含量≤15%、含泥量≤10%、表现密度≥2500/kg·m-3、堆积密度≥1350/kg·m-3、空隙率≤47%。将各原料按配合比混合，依据预设投料顺序将物料依次投入混凝土搅拌机内，先将胶结料、碎石投入机械中搅拌30s 使其初步混合，再取定量水分2 次倒入机械中，继续搅拌2min 左右，根据混合料均匀度进行机械搅拌时间的调节，避免因搅拌不充分或搅拌时间过程影响到混凝土品质。随后按设计要求选用厚度≥120mm 的木模板进行支模，在立模过程中控制好垂直度、高度、坡度等指标，使模板上边缘标高与面层顶部标高位于同一水平线。受原料特性影响，透水混凝土的初凝速度较快，因此在完成混合料拌合后需在10min 内安排混凝土运输作业，在保证施工环节选用混凝土质量达标。

2.2 混凝土摊铺与浇筑

该项目中人行道施工面积较大，因此采用分块隔仓方式进行透水混凝土物料的均匀摊铺，在摊铺前进行施工放样，对直线段、平曲线段分别按20m 和10m的间隔进行逐段测设，在距外边线30cm 处设置边桩进行标记，并做好标高、桩高程的测量，根据干性混凝土特征将松铺系数设为1.1，现场作业情况如图1 所示。待完成混凝土摊铺后，利用括尺进行工作面的找平、控制泛水度，由于透水混凝土空隙率较大，因此应尽量在气温适中时段开工，并避开午间时段安排作业。随后选用平板振动器与滚筒作为工具，将单点振捣时长控制在 20～30s 范围内，以 0.6～0.8MPa 的压力利用滚筒进行工作面的压实处理，避免因振捣时间过长导致混凝土出现离析问题，最后对工作面上混凝土进行抹面拍平，保证工作面平整度达标。在浇筑工序安排上，严格执行透水混凝土面层与基层的同步浇筑作业，将不同层间的摊铺间隔时间控制在2h 以内，且落实对基层表面的覆膜保水。待完成首道浇筑工序后，对施工段进行色彩、强度、平整度等指标的检查，确认合格后开展后续施工。

图1 混凝土摊铺、浇筑成型作业

2.3 伸缩缝设置

根据人行道路面宽度，沿中心线方向平行设置纵向伸缩缝，将伸缩缝长度控制在6m 以内，并结合路面厚度进行横向伸缩缝的设置，将伸缩缝宽度控制在3～8mm 范围内，最大深度不超过40mm。待完成混凝土摊铺后，及时进入切割作业环节，或运用跳仓法做好伸缩缝的留置，取配制好的弹性材料填充在伸缩缝内，并根据人行道路面颜色设计要求做好交接部位的过渡处理。在接缝处理环节，沿纵向对不超出混凝土施工路面3m 范围内进行整形碾压作业，次日对叠加水泥部分2m 范围内重新使用路拌机进行拌和，并对前一日完工的结构层采用人工刨齐方法进行平整处理。

2.4 透水混凝土养护

由于透水混凝土的属性近似于水泥材料，待完成摊铺作业后需分别进行标高、平整度等指标的检验，及时在混凝土表面覆盖塑料薄膜、配合洒水养护模式，保证混凝土强度达标。其中在洒水养护环节，宜在完成混凝土浇筑作业的1d 后开始在混凝土表面洒水，高温天气还可将洒水间隔时长缩短至8h，且按由上至下顺序进行淋水，确保湿养时长至少为7d，整体养护时长控制在28d 左右。待成型干燥3d 后，需及时在混凝土表面涂覆封闭剂，借助透明薄膜增强混凝土层耐久性、美化外观质量，并安排专人定期利用高压清洗机进行面层冲刷，防止尘埃、颗粒物进入孔隙产生堵塞问题。在路面验收环节，参考GB/T 50107—2010 标准进行透水混凝土标准试块的抗压测试，判断混凝土强度是否达标；依据500m 间隔对完工后的透水混凝土路面取试块进行透水试验，判断透水率是否达标；对混凝土板面外观质量进行检查，严禁出现尺寸大于0.5mm 的裂缝；针对伸缩缝垂直度进行查验，确认缝内无碎石、颗粒及杂物，且清洁度达标。

2.5 质量控制措施

（1）在施工前预先做好基层的验收作业，根据CJJ1—2017 规范进行基层质量检验，保证基层表面清洁、湿润，无积水或杂物，且平整度、粗糙度均控制在允许范围内，并分别落实施工现场机械设备、辅助设施及相关安全保护措施的部署。

（2）应加强混凝土原料质量控制，严格依据设计配合比进行拌合料的计量，依照先后顺序分别将砾石、增强剂与硅酸盐水泥等物料投入搅拌机内，预先搅拌30s后分次加入清水继续搅拌，将搅拌时长控制在3min 左右，保证物料的均匀混合。考虑到该项目中涉及彩色地坪施工，因此在混凝土拌和环节需选取不同搅拌机进行面层不同颜色物料的分别拌制，保证透水混凝土路面的外观效果。同时，在物料运输环节应严格落实质量管控，由于透水性混凝土材料的初凝时间较短，因此应从搅拌机出料到运送至施工现场开展浇筑作业的最长运输时间控制在1h 以内，对运输车辆采取遮阳或覆盖湿润草席等措施，保证拌合物的湿度达标，防范在物料运输环节出现离析等质量问题。

（3）落实混凝土浇筑过程的施工质量控制措施，包括在浇筑作业前向路面喷洒适量清水进行保湿处理，避免因拌合物快速失水削弱砾石固化效果、影响骨料粘结强度；依据1:1 的松铺系数在工作面上进行拌合物的均匀摊铺，做好路面找平与坡度控制，并且对于双层结构设计的路面，应将相邻层间的摊铺时间间隔控制在1h 以内；在混凝土振捣环节，选用平板振捣器取代高频振捣器进行混凝土振捣作业，防止因混凝土密实程度过大影响到透水效果或发生物料离析问题，对于面层厚度大于70mm 的部分选用平板振捣器进行振捣夯实，对于厚度在70mm 及以上部分利用滚筒滚压或人工拍实方法进行压实处理；待完成混凝土振捣作业后进行强度检验，当测得混凝土路面强度超过5MPa后，借助切缝机执行路面伸缩缝切割作业，并选取柔性填料进行伸缩缝内填充。

（4）在透水混凝土路面养护环节，应秉持早期养护原则选用彩条布或塑料薄膜进行覆盖与洒水养护，并及时涂刷表层保护剂，根据气候条件进行养护时长控制，如夏季养护时长控制在14～21d 内、冬季可视情况延长至28d，在透水混凝土达到设计强度的40%前禁止人员或车辆通行，保证路面施工质量。透水混凝土路面面层允许偏差如表1 所示。

表1 透水混凝土路面面层允许偏差范围

2.6 工法特征总结

结合工程实例进行透水混凝土施工环节工法特征的总结，主要体现在以下5 个方面。

（1）选用高强硅酸盐水泥与砾石进行高承载渗水固化混凝土地坪的施工，有助于增强路面透水性，在降雨季节有效减少地表径流、减轻市政排水负担，并且在地下水储备、调节局部小气候、抑制城市热岛效应等方面起到重要作用。

（2）通过严格管控混凝土拌和环节的物料投放顺序，有效改善透水混凝土的空隙率，进一步增强透水混凝土路面的承载力与结构强度。

（3）经由摊铺、振捣、压实处理等流程优化混凝土成型工艺，试验测得透水混凝土的抗压强度得到显著提升，显著优化成型路面的透水性能。

（4）围绕温度、湿度与清洁处理等方面进行混凝土养护要点的梳理，保证透水混凝土在规定养护期限内达到设计强度，并防止表面出现裂缝、起灰等质量问题，有效延长混凝土路面的耐久性。

（5）该项目中完工的透水混凝土路面具有高承载、透水效果强等特征，支持30t 以内行人与车辆通行，在色彩美观的同时兼具实用功能，具备良好工程应用价值。

3 结语

通过引入透水混凝土施工技术进行彩色地坪施工，具有施工工艺精简、耐用性强、成本经济、环保价值高、美观性好等技术优势，能够有效增强成型路面的承载力与透水性，配合施工过程技术管理与全流程质量控制措施的应用，进一步为透水性地坪的施工质量提供良好保障，具备良好技术应用前景。