轻型荷载土壤入渗型透水路面砖铺装施工技术

林文娟

（平潭综合实验区城乡建设与交通运输服务中心，福建 福州 350400）

0 引言

城市规模快速发展，城市道路网铺设密度和范围逐步增长，道路地面逐渐被各种阻水材质所覆盖，形成“人造沙漠”的出现；地理学上的“漏斗型”地下水位，会引发地面沉降现象的发生，以及道路缺乏对地表温、湿度的调控功能。这两种破坏环境的情况十分恶劣，因此，为了改善传统道路存在的透水性较差、地面沉降等问题，人们研发了轻型荷载土壤入渗型透水路面砖铺装施工技术。该技术采用透水路面砖取代传统的路面材料，土壤渗入型透水砖铺装工艺取代传统的低渗透路面构造层设计，使路表水能够通过透水人行道面层渗入路基土中，及时补充了地下水资源，减轻了“热岛效应”[1]，城市雨水得到了充分的利用，确保道路构成的稳固，更为有效地保护生态环境，也达到了绿色节材的目的。本文结合工程实践对轻型荷载土壤入渗型透水路面砖铺装施工技术进行介绍，以期用于指导类似人行道工程的施工，提高施工的科学性和实用性，同时为城市雨水利用工程施工、设计提供依据。

1 工程概况

福建省某市政工程道路为城市次干道。道路全长2.08km。机动车道为双向6车道，其设计车速50km/h，非机动车道宽2.5m，总长度为1.68km。人行道透水砖的强度平均抗压强度不小于40MPa，平均抗折强度不小于5MPa，透水系数不小于0.02cm/s，耐磨性磨坑长度不大于35mm，防滑性BPN值不小于60。

2 施工工艺原理

轻型荷载土壤入渗型透水路面砖（见图1）用于人行道，人行道面层、基层、垫层都具有良好的透水性能，路基土的渗透系数不低于10-3mm/s，人行道的车辆荷载轴载小于40kN，路表水能够直接通过道路的面层、基层与垫层向下渗透至路基土中，人行道的透水性、耐久性和稳定性表现良好。面层由环保透水砖材料组成，能够透水、储水、抗滑；找平层由具有透水性的干硬性砂浆构成，起透水、找平作用；基层由透水水泥混凝土构成，起透水、储存水、承压的作用；垫层由级配碎石组成，起透水、承压作用。

图1 轻型荷载土壤入渗型透水路面砖基本构造图

3 施工技术要求

轻型荷载土壤入渗型透水路面砖人行道施工工艺流程为：施工准备构造层设计→路基→垫层→透水基层→透水找平层→环保透水砖面层→特殊部位施工。

3.1 施工准备

施工单位应根据设计文件和施工要求，设计施工方案，编制施工组织流程和管理细节，规划工程进度，组织材料的采购。

3.2 构造层设计

（1）该工程中人行道用透水砖结构层由透水面层、透水基层、透水垫层以及土基层组成，透水砖面层与基层之间设置找平层。

（2）人行道透水砖面层厚度不应小于8cm；找平层由2-3cm级配碎石、中粗砂和干硬性水泥砂浆组成。基层选用15-18cm水泥稳定碎石；垫层为10-15cm级配碎石、级配砾石。

（3）透水砖人行道的路基应具有良好的透水性能，当降雨强度超过渗透量时，透水砖人行道应设置边缘排水系统，见图2。

图2 透水砖人行道设置边缘排水系统示意图

（4）应在透水人行道与车行道交界处设置防渗膜，见图3，防渗膜应符合《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG/T D32-2012）[2]的相关规定。

图3 透水人行道与车行道衔接图

3.3 路基

如出现以下情况，应设置隔水措施，以防止下渗雨水向行车道土基内渗透：行车道与透水砖路面之间距离不足50cm。根据设计和规范的要求，压实度及外观须达到表1要求，依据《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）[3]环刀法测定压实度。

表1 土基压实度及外观检验标准

3.4 垫层

（1）根据路段砂垫层厚度、宽度及预定的干密度，确定砂的用量；

（2）通过试验确定砂的松铺系数，并确定松铺厚度；

（3）整形后，即用12t以上三轮压路机进行碾压，根据不同地段，采用小型压实机具或采用人工夯实，使压实度不小于表2要求；

（4）垫层凹凸不平处应及时填补或刮除；松散处应重新碾压，达到平整、密实。压实度及外观检验标准应符合表2的规定。

表2 垫层压实度及外观检验标准

3.5 透水基层

（1）透水混凝土基层，厚度应大于100mm。应保证透水水泥混凝土有效孔隙率≥15%，透水混凝土强度≥15MPa；

（2）为防止混凝土水分流失，在透水混凝土浇注前，应先用水湿润路面，浇筑后养护时间不得少于7d；

（3）透水混凝土基层应设置纵横温度缝和施工缝。温度缝和施工缝间距宜为5m，板缝应尽量正交设置，板块不宜出现锐角，缝宽应在6～7mm之间；

（4）当日平均气温低于5℃时，不应施工透水混凝土。

3.6 找平层

（1）透水找平层施工前应对基层有凹凸不平处进行填补压实或刮除，当基层顶面找平后，方可进行后续施工；

（2）找平层铺设所用的干硬性水泥砂浆应有较好的透水能力；

（3）干硬性水泥砂浆即拌和时加的水比较少，加水量配制砂浆按水泥∶砂子=1∶5～7配制干硬性水泥砂浆。

3.7 面层

（1）透水砖铺筑时，基准点和基准面应根据工程设计图进行设置；

（2）透水砖的铺筑应从透水砖基准点开始，并以透水砖基准线为基准，按设计图铺筑[4-5]；

（3）透水砖铺装时，施工人员宜在砂浆找平层上铺垫木板或在铺好的砖面上作业，禁止直接踩在砂浆找平层上作业；

（4）透水砖铺筑过程中，如发现牢固性不足或平整度不合格，应及时进行修整；

（5）透水砖的接缝宽度不应大于3mm，宜采用中砂灌缝；

（6）透水砖铺筑完成后，及时对表面进行夯实处理，并及时清除面上残留的水泥砂浆。基层未达到规定强度前，应严禁车辆进入。禁止在透水砖人行道上放置杂物、重物，以免对其造成质量问题。

3.8 特殊部位施工

（1）人行道设施周围的施工应及时处理检查井等周围突出部位，并用修复材料进行修整，与基层顶面平齐；当透水砖铺装过程中遇到检查井时，可根据需要切割透水砖，采用局部座浆方式铺装；

（2）竖向平面弯曲路面的施工，其接缝宽度应满足弯道外周透水砖的接缝宽度不应大于6mm、弯道内周透水砖的接缝宽度不应小于2mm；当不满足下列要求时，应采用切割透水砖方式进行修正处理；

（3）当竖向曲线过度来进行竖向弯曲路面的施工时，其接缝宽度宜为2～6mm，如图4所示；

图4 竖向弯曲路面的施工

（4）一字形铺装的路面，转角处透水砖的铺装方法可采用一字形或人字形的形式，如图5所示。

图5 拐角处透水砖的铺设方法

3.9 日常维护

透水路面砖在日常使用过程中，由于受到灰尘的影响从而导致透水砖表面孔隙的堵塞，进而影响了其透水效果，因此在日常的养护工作过程中应对其进行高压清洗，定期维护以保持透水路面砖的透水性能[6]。

4 效益分析

（1）土壤渗入型的透水人行道结构设计结合透水砖的高透水性能，符合海绵城市透水功能的要求，大大减少了道路的排水设施安装和投入，降低了施工成本，具有良好的经济效益。

（2）轻型荷载土壤入渗型透水路面砖人行道的设计、施工，可阻滞城市洪水的形成，缓解城市“热岛效应”。透水砖人行道可改变地表附近的温度和湿度，观测数据显示，在高温季节，透水路面的地表温度低于不透水路面；在干燥季节，透水路面的地表湿度要高于不透水路面，生态环境效益显著。

5 结束语

（1）透水砖原料采用生态环保性的原料，原料组成为多为矿渣废料、建筑垃圾再生骨料、废弃的陶瓷、石英砂子和砖石等，经两次成型，采取废物利用的环保理念，是绿色环保产品，经济效益显著。该工程中采用土壤渗入型的透水人行道构造层设计，人行道面层、基层、垫层都具有良好的透水性能，路基土的渗透系数不低于10-3mm/s，路表水能够直接通过道路的面层、基层与垫层向下渗透至路基土中，对土壤进行了一定的水气补偿，其雨水的自然截流率可达30%～40%，人行道路面的节水效果十分明显，具有良好的市场推广应用前景

（2）土壤入渗型透水路面砖人行道的空隙及透水性良好，渗透时可将部分降尘渗入地下，使道路扬尘明显减少，对空气净化有一定的积极作用。

（3）在施工过程中，每一道工序的施工质量都影响着整个工程的好坏，甚至影响其使用的效果以及年限，因此在施工过程中必须把控好每一道施工工序的质量。