海绵城市道路透水人行道路面施工技术分析

刘贺峰，赵世伟

（中交一公局集团有限公司，北京 100000）

0 引言

由于市政道路是城市重要基础设施，市政道路建设对城市的为了发展具有深远影响，因此在市政道路建设中合理引进海绵城市建设理念是很有必要的，鉴于透水人行道路面施工技术是海绵城市道路建设中的关键技术之一，所以很有必要通过对透水人行道路面施工技术的深入研究，有效提升海绵城市道路的整体施工水平。

1 透水路面构成原理分析

1.1 透水混凝土施工概念

首先是透水性，因为其结构所具备的空间空隙较多，超过20%的空闲时的混凝土具备良好的排水性。其次是承载能力，因其特殊的内部结构组成使得透水混凝土具备C20 标准的承载能力。这种混凝土还具备较好的装饰性，该混凝土的颜色加入后具备较为简洁的调配流程，因此适用于不同建筑结构的外观改善作用。因为该混凝土具备较为丰富的孔隙，所以在面对较为强烈的温度变化时不会出现膨胀而导致的混凝土病害，使其具备较好的抗冻溶性。该混凝土的结构使其在面对高温环境时能够快速的蒸发内部的水分，湿气表现出了较好的散热性能[1]。

1.2 透水路面的特性

首先，透水路面以及内部较为丰富的孔隙能够将空气中的热量和水分进行较为高效的交换，使得路面同时具备了较好的散热性和透水性。其次，在道路排水能力的比较过程中，因为透水混凝土自身的结构特性使其具备较好的渗透能力，能够有效的提升道路的排水效率，降低了对于排水系统的依赖。透水路面的蜂窝结构能够有效的降低路面噪声水平，这是传统路面所不具备的特性。

1.3 透水路面的应用范围

1.3.1 透水性沥青路面

在制作透水性沥青的过程中，其核心材料是由单一粒径碎石所组成的，市政道路工程中应用这种透水性沥青的主要目标是利用该材料自身所具备的丰富空隙来实现相应的道路功能。因其独特的材料组成使得其内部颗粒剂料和细节料之间能够产生较大的孔隙，实现了较好的排水性能的同时也提供了更好的摩擦力水平，使得道路的防滑耐磨性能得到了有效的提升。当前市政道路中所采用透水性沥青路面其排水模式多为路床渗透式管道排水，在面对较为集中的降雨过程中，能够有效的吸收雨水并将其补充至地下水中或蓄水池中，通过二次利用这些雨水来提升城市的水资源利用率。透水性沥青唯一的缺点是其承载能力低于传统路面，这使得在交通压力较大的区域无法使用透水性沥青[2]。该材料的主要使用范围集中在停车场或交通承载能力较低的支线路段。某些城市选择了将透水沥青路面铺设于非机动车道，这对于城市的环境保护及解决交通需求产生了较好的作用。

1.3.2 人行道透水路面

在人行道中采用透水路面，其核心作用是为了提升人行道的排水能力。通常在人行道上所使用的透水道路材料主要为透水砖以及底层的透水建材，这使得人行道的底层和面层都符合透水原理，对于城市的居民出行以及环保建设都有着非常积极的作用。

1.3.3 混凝土透水路面

市政道路施工时，为了有效提升道路的透水效果，大多数选择的是透水铺装建材。因为市政道路本身对于排水能力有着较高的要求，所以利用混凝土透水铺装能够将其自身的材料优势得到有效的发挥，在城市道路的应用过程中有着广泛的应用场景。透水混凝土本身不包含细骨料只有粗骨料，这使得其表面存在水泥浆而内部结构却形成了存在角度空隙的蜂窝结构，具备了透水和透气的性能同时能够有效的降低路面的噪音和热量吸收能力。使得城市的环境得到了一定程度的改善，特别适用于公园广场小区停车场人行道等多种城市应用场景[3]。

2 海绵城市透水路面案例分析

在人行道铺设砂基透水砖，首先要满足人行道所需要的抗压强度平均值，理论上单块人行道透水砖的强度不低于35MPa，平均值不低于40MPa。并且要保证透水砖的透水系数不低于2×10-2cm/s。若是采用透水混凝土，其透水系数应当不低于0.1mm/s，同时要保证一定水平的空隙率和强度。在选择透水混凝土骨料时通常采用单一粒径的碎石，其粒径范围应当在5～10mm的范围内。

2.1 透水混凝土技术

2.1.1 原材料质量控制

在进行透水混凝土拌制时应当对其所采用的原材料包含细骨料，水泥和碎石进行质量检测，保证这些材料符合施工混凝土材料标准后才能进行使用。水泥选择硅酸盐水泥，标号42.5。碎石选料需要保证其基本的强度和洁净度，粒径尺寸为5～10mm。

2.1.2 配合比控制

在完成多次配比试验之后，在保证混凝土基本性能结合其施工现场的具体情况及其材料经济性的考量之后，选择瓜米石作为透水混凝土的细骨料。最终配比为水泥和碎石以及水的比例为365:1380:89。经测定，这种配比下的透水混凝土强度等于C20，透水系数为0.78mm/s。

2.1.3 混合料的拌制和运输

透水混凝土拌制流程在搅拌站进行，完成拌制后通过混凝土运输车辆运送至施工现场。拌制过程应当保证严格执行混凝土配比中所标示的配比标准和拌合方法。使得浆体能够全面的包裹在混凝土骨料表面，为了能够更好的提升混凝土质量，可以通过延长一定的搅拌时间来实现质量提升目标。在办证过程中进行投料时，如果随时投料数量较多就可能导致拌合不均匀问题所以在具体的投料过程中应当先投入一半的骨料然后再加入添加剂和水泥，搅拌之后再加入剩余骨料。拌制前，应当先加入比例中水量的两成进行空机搅拌，然后再加入骨料进行搅拌，搅拌过程中分次加入剩余水量，搅拌至混凝土能够用手攥成团为止。在进行拌制的过程中骨料搅拌时间应当大于加水搅拌时间总体搅拌时间不超过60s。完成搅拌之后混凝土应当及时运送到施工现场，考虑到透水混凝土的流动性较差，所以应当保证从拌制完成到浇筑结束过程的时间不超过2h，以避免混凝土因为水分的流失而导致的性能下降。透水混凝土因其流动性较差所以初凝速度较快，在进行生产和运输的过程中要严格控制时间周期。

2.1.4 浇筑流程

透水混凝土浇筑对于环境温度有着较为苛刻的要求，如果浇筑环境温度超过5d 低于5℃，则应当停止混凝土路面施工工作，同时如果环境温度超过了32℃，也应当进行停工，以避免浇筑质量不达标的情况。摊铺前应当做好下层的洒水试用工作，因为透水混凝土的流动性较差出凝速度较快所以当透水混凝土运送至施工现场时应当立即开展施工，考虑到人行道本身存在其他植物同时受到宽度的影响无法采用摊铺机进行施工。所以人行道透水混凝土施工通常采用挖掘机摊铺人工辅助的方法来开展施工这能够有效的提升施工效率。松铺系数依照混凝土的干湿度来进行调整。振捣时，应当使用水平振捣设备进行振捣，振捣标准为混凝土表面不再产生气泡为止。当混凝土运输至施工现场时浇筑过程应当保证一次浇筑成型，同时在进行振捣时应当利用抹平机对混凝土表面进行多次振实，直到混凝土各项技术参数指标符合施工设计要求。要保证透水混凝土施工具备良好的连续性，同时在完成浇筑的12h 之后进行必要的养护工作，通过在混凝土表面用土工布覆盖并进行洒水，避免产生裂缝，透水混凝土路面的养护周期不得低于14d，同时要做好施工现场的保护工作[4]。

2.2 透水砖施工流程

2.2.1 透水砂浆

通常情况下，进行透水砂浆的制备过程用的材料包含细骨料和水泥，通过将这些材料进行混合后加水拌制形成具备较为丰富孔隙的砂浆成品。透水砂浆骨料通常由石英砂或玄武岩颗粒组成，为了保证良好的铺设效果，应当要求骨料中含有一定含量的泥块以及合适的粉含量。透水砂浆所选用的水泥为硅酸盐水泥。透水砂浆按照水泥和骨料1:5 的比例进行拌制，同时还需要掺入一定分量的高分子聚合物粉料来提升性能。

2.2.2 透水砖安装

在进行透水砖铺设的过程中首先要依据人行道图纸上所标明的高程和定位来对基层进行检查，保证基层符合铺设标准后才能开始铺设工作。进行铺设之前要做好相应的技术交底工作，保证施工人员对土质有清晰的认识和了解，同时对铺设材料砖块进行质量检验。铺设开始后应当首先在基层铺设3cm 的透水砂浆，然后进行透水砖的铺设，铺设方式按照一字型开展铺设，为避免透水砂浆出现凝结，应当一边铺水泥砂浆一边铺砖。要做好透水砖的试排和试拼工作，应依照不同的方位和角度进行试排。透水砖铺设时，放置砖块于透水砂浆上，完成对缝之后用胶锤敲击砖块中部，使得砖块和透水砂浆实现较好的接触并保证透水砂浆的密实度。推荐正式铺设之前做好相应的试铺，即采用上述方法铺设透水砖块之后将透水砖块提起查看透水砂浆是否处于平整密实的状态[5]。

2.2.3 养护流程

完成当日铺设工作离开施工现场时，应当对已完成铺设的区域进行清洁工作，同时在铺设区域周边设置围护，铺设完成2d 之后，需要在路面铺撒细砂，然后清扫路面，将细砂填入砖缝。在对路面进行养护的过程中，要避免重物碾压路面。在进行竣工验收之前要进行透水试验，并对透水路面进行清洁工作，使路面保持较好的透水性能。

3 透水路面优化

3.1 透水砖路面结构层设计

透水路面通常由垫层（非必要）基层和找平层以及土层组成。为了保证路面具备良好的透水性能要保证这些不同的层面都具备良好的透水能力才能使得透水路面总体符合施工设计要求，同时为了保证路面具备相应的承载能力，需要通过对透水路面的各层面进行科学合理的设计。考虑到透水路面的不同应用场景对于路面的承载能力以及需要发挥的功能和作用有着较大的差异。同时受到自然环境因素的影响包含地质情况以及地下水以及自然因素的影响所对应的透水性能要求有所差异，所以在进行透水砖路面的结构层设计时应当将这些因素进行充分的考量才能够有效地发挥透水砖路面的实际效果[6]。

3.2 承重层材料设计与施工流程

常见的透水砖路面下承层材料有干硬性水泥砂浆、透水水泥混凝土、级配碎石等，这些材料的组成设计与使用性能优劣直接关系到透水砖路面整体性能的发挥。

为了有效提升透水砖路面的稳定性和承载能力，需要在其面层下部设置干硬性水泥砂浆找平层，同时还需要该找平层具备较好的透水能力和足够的支撑载荷的能力。在进行干性硬水泥砂浆的制备过程中，应当对其所需要的材料以及材料配比进行科学的设定，以保证其能够发挥应有的透水性能。通常在制备干性硬水泥砂浆的过程中会依据透水砖路面技术规程中的各项标准开展制备过程，但因为该标准中没有对水泥砂浆的配合比进行清晰的说明，使得在进行干性硬水泥砂浆制备时无法获得相应的标准指导依据。通过对该水泥配比进行试验可以发现，影响干硬性水泥砂浆强度的主要因素是水量，同时也对水泥砂浆的透水性能产生了一定的影响。所以经过多种不同角度的试验确定干硬性水泥砂浆的水灰比应当控制在0.3～0.4 的范围内，其他判定标准可以通过完成制备后的水泥砂浆能够手攥成团即符合相应的标准。这种标准下的水泥砂浆不会出现因含水量较大而导致的浆液过多产生的堵塞问题。

为了有效提升水泥砂浆的强度，同时保证透水砖的粘接效果，需要在材料选择的过程中对材料的质量和性能提出相应的要求，要依据水泥砂浆所需要材料的产地和材料组成结构的特性来进行材料选型。在具体的应用过程中，还需要施工方对水泥砂浆的配比进行充分的试验，以保证材料质量符合砂浆要求。

4 结语

相关人员都有所了解，海绵城市是一种新型城市建设理念，对于海绵城市建设理念的应用，可以发挥助力绿色城市建设发展，和促进水资源高效利用等积极作用，目前海绵城市道路已经在市政道路建设项目中得到广泛应用，相关人员需要做的就是加强透水人行道路面施工技术研究，合理探索透水路面应用优化策略，以便为海绵城市道路施工提供技术参考。