滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué)校園區(qū)應(yīng)用的“海綿城市”施工關(guān)鍵技術(shù)

金大森 楊德嵩 白洪宇 潘玉白 許睿龍

云南省建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司 云南 昆明 650501

1 工程概況

滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué)園區(qū)除主干道為瀝青道路以外，其余道路如人行道、自行車道、消防行車道（消防車重8～13 t）均為透水混凝土道路，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，其中人行道及自行車道路面面積約11 800 m2，消防行車道路面面積約12 400 m2。透水混凝土道路由下至上依次為素土夯實(shí)、“兩布一膜”、級(jí)配碎石墊層、砂濾層、透水混凝土結(jié)構(gòu)層、透水混凝土面層、漆面層、密封劑。其中消防行車道級(jí)配碎石墊層為300 mm，砂濾層為30 mm，透水結(jié)構(gòu)層為150 mm，面層為80 mm；人行道及自行車道級(jí)配碎石墊層為150 mm，砂濾層為30 mm，透水結(jié)構(gòu)層為100 mm，面層為50 mm（圖1）。

2 工程難點(diǎn)

1）原材料的選取。本工程按“海綿城市”建設(shè)的要求，采用新型的鋪裝材料，且只用合格優(yōu)質(zhì)的原材料，以為施工質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保障。

2）配合比的控制。要施工出高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的透水混凝土地面，在采用合格優(yōu)質(zhì)的原材料的前提下，必須嚴(yán)格控制原材料的配合比，否則將會(huì)嚴(yán)重影響其建成后功能的發(fā)揮，所以配合比的控制是施工過程中的關(guān)鍵。

圖1 人行道及自行車道結(jié)構(gòu)示意

3）素土夯實(shí)。為達(dá)到路面的設(shè)計(jì)基底標(biāo)高，前期已經(jīng)進(jìn)行了場(chǎng)地標(biāo)高調(diào)整，并且在土方開挖或回填后都進(jìn)行了場(chǎng)地夯實(shí)，但由于施工時(shí)間過久，場(chǎng)地的面層土已有不同程度的松動(dòng)。為保證透水混凝土地面的施工質(zhì)量，需重新對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行夯實(shí)，以避免因基層不均勻沉降而造成透水混凝土路面開裂。

4）成品保護(hù)。現(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)施工情況十分突出，難免會(huì)因?yàn)槟承┰蚨鴮?duì)完工后的路面造成破壞，但是透水混凝土地面與普通水泥混凝土地面不同，修復(fù)過程特別復(fù)雜、繁瑣，不僅耽誤工期，而且將嚴(yán)重影響整體美觀，所以如何做好成品保護(hù)成了又一關(guān)鍵[1-3]。

3 技術(shù)準(zhǔn)備

在正式施工之前，應(yīng)先分析工程項(xiàng)目的特點(diǎn)及工期要求，了解施工的客觀條件，熟悉設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，合理布置施工力量，編制合理的施工方案，為工程的順利完成做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備。

4 透水混凝土的組成及性能

4.1 透水混凝土的組成

透水混凝土由添加劑、碎石、水泥、水組成。

1）添加劑采用透水混凝土專用增強(qiáng)劑，使用前須檢查增強(qiáng)劑是否有潮濕現(xiàn)象，如出現(xiàn)潮濕現(xiàn)象，應(yīng)禁止使用。

2）碎石是透水混凝土的主要材料之一，其質(zhì)量必須嚴(yán)格把控。一般結(jié)構(gòu)層的碎石粒徑選用10～20 mm即可，當(dāng)透水率要求高于25%時(shí)，可適當(dāng)加大碎石的粒徑；面層碎石粒徑宜為5～8 mm，但要求其石粉含量不得超過0.5%。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本項(xiàng)目選定4#碎石（10～30 mm粒徑）作為結(jié)構(gòu)層施工用料，2#碎石（5～7 mm粒徑）作為面層施工用料。無論結(jié)構(gòu)層碎石還是面層碎石，要求其顆粒粒徑必須均勻，并且均能滿足強(qiáng)度要求。

3）本項(xiàng)目行車路面及人行道、自行車道的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求，選用P.O 42.5水泥。水泥進(jìn)場(chǎng)前必須對(duì)其出廠合格證及相關(guān)信息進(jìn)行檢查、核對(duì)，以保證水泥的性能與質(zhì)量，進(jìn)場(chǎng)之后還須進(jìn)行抽樣復(fù)試，合格后方可使用。

4）混凝土攪拌用水采用清潔用水即可。

4.2 透水混凝土的性能

本項(xiàng)目要求透水混凝土抗壓強(qiáng)度＞25 MPa，抗折強(qiáng)度＞3.5 MPa，空隙率20%～35%，透水系數(shù)＞1.5 mm/s。

5 透水混凝土原材料配合比

要施工出高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的透水混凝土地面，在原材料固定的條件下，嚴(yán)格控制原材料的配合比，是施工的關(guān)鍵，所以施工前應(yīng)根據(jù)透水混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度進(jìn)行不同配比的試驗(yàn)，得出合格、優(yōu)質(zhì)的配合比，以保證工程質(zhì)量。

本項(xiàng)目透水混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，經(jīng)試驗(yàn)，最終選定透水混凝土配合比為（按質(zhì)量）：水泥∶碎石∶增強(qiáng)劑∶水=380∶1 650∶16∶143。

6 施工步驟

6.1 場(chǎng)地清理

在施工場(chǎng)地范圍內(nèi)，凡有妨礙工程的開展或影響工程穩(wěn)定性的地面物或地下物全部予以清理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域內(nèi)有管線通過或其他異常物體時(shí)，必須在查清情況后方能動(dòng)工。同時(shí)，如工作面內(nèi)有坑洼積水，必須預(yù)先進(jìn)行處理，做好相應(yīng)的排水設(shè)施。

6.2 素土夯實(shí)

場(chǎng)地現(xiàn)狀的面層土已有不同程度的松動(dòng)，為保證透水混凝土道路的施工質(zhì)量，需對(duì)場(chǎng)地重新進(jìn)行碾壓夯實(shí)，夯實(shí)過程中需控制好場(chǎng)地標(biāo)高，使其滿足設(shè)計(jì)要求。碾壓完成后采用環(huán)刀法取樣檢驗(yàn)地基的壓實(shí)質(zhì)量，要求密實(shí)系數(shù)不小于0.93。

6.3 測(cè)量放線

首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)基層的標(biāo)高、寬度、平整度、線位進(jìn)行復(fù)核，重點(diǎn)控制標(biāo)高、平整度及線位。施工前還應(yīng)再次對(duì)基層進(jìn)行清掃，并且對(duì)松散部分和對(duì)施工有不良影響的位置及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。測(cè)量放線須采用水準(zhǔn)儀，施工區(qū)域的中心線、邊線必須全部放出，并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序施工。

6.4 “兩布一膜”施工

1）底層中粗砂鋪設(shè)：預(yù)先埋樁掛線，同時(shí)在樁上標(biāo)示出鋪設(shè)厚度3 cm。采用人工進(jìn)行中粗砂攤鋪，攤鋪過程中需清理出大粒徑顆粒及尖銳雜物，以防刺穿“兩布一膜”。攤鋪平整后，配合壓路機(jī)靜壓1～2遍，保證中粗砂鋪設(shè)的密實(shí)度，碾壓過程中需對(duì)標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，保證中粗砂鋪設(shè)的厚度及平整度。

2）底層砂墊層鋪設(shè)完成后，開始進(jìn)行“兩布一膜”鋪設(shè)。鋪設(shè)之前必須再次對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行檢查，檢查砂墊層是否平整、密實(shí)，并檢查表面是否存在影響“兩布一膜”施工的異物，如有應(yīng)立即妥善處理。然后對(duì)施工區(qū)域的尺寸進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量尺寸裁定“兩布一膜”的尺寸，施工時(shí)采用人工按一定方向進(jìn)行攤鋪，攤鋪時(shí)注意搭接長(zhǎng)度，一般不小于0.3 m，且橫向搭接處應(yīng)高端壓住低端，縱向搭接處應(yīng)上坡壓住下坡，縱向接頭禁止出現(xiàn)在同一斷面上，錯(cuò)開距離不得小于1 m。攤鋪完成后，用熱熔焊機(jī)對(duì)接頭進(jìn)行焊接，要求接縫平整、牢固、厚度均勻，不得存在其他雜物或使周圍“兩布一膜”遭到損壞。

3）“兩布一膜”施工完成并待監(jiān)理驗(yàn)收合格后，立即進(jìn)行頂層中粗砂的施工，鋪設(shè)厚度10 cm，鋪設(shè)過程中需對(duì)區(qū)域內(nèi)各處標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止超鋪或少鋪。

6.5 鋪設(shè)墊層

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求在頂層中粗砂上進(jìn)行級(jí)配碎石墊層鋪設(shè)，為達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)系數(shù)0.93，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域的情況，本項(xiàng)目選用壓路機(jī)配合小型打夯機(jī)進(jìn)行分層碾壓密實(shí)。行車路面鋪設(shè)厚度為300 mm，人行道及自行車道鋪設(shè)厚度為150 mm，碾壓密實(shí)后必須仔細(xì)核對(duì)是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6.6 鋪設(shè)砂濾層

待墊層碾壓密實(shí)并且滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在墊層上鋪設(shè)厚30 mm的中、粗砂濾層進(jìn)行找平，鋪設(shè)過程中需適量灑水濕潤(rùn)，并輔以壓路機(jī)或平板振搗器碾壓振搗，碾壓密實(shí)后同樣需滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6.7 模板支設(shè)

按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行模板支設(shè)，不僅要保證高度、垂直度和泛水坡度等問題，還須保證模板自身的強(qiáng)度要求和設(shè)計(jì)圖案的線條要求（如果圖紙存在設(shè)計(jì)圖案）。同時(shí)還應(yīng)對(duì)周邊事物進(jìn)行遮擋，做好成品保護(hù)。

6.8 預(yù)設(shè)膨脹縫

在透水混凝土澆筑之前，如人行道、自行車道與瀝青主道路、路緣石、建筑物下邊沿、景觀花池等相接時(shí)，應(yīng)該先在道路兩側(cè)的路緣石內(nèi)側(cè)、景觀花池的外側(cè)等預(yù)設(shè)膨脹材料；如廣場(chǎng)存在設(shè)計(jì)圖案時(shí)，可結(jié)合設(shè)計(jì)圖案情況留設(shè)膨脹縫。

6.9 透水混凝土攤鋪

本項(xiàng)目透水混凝土路面攤鋪選用間隔式施工法。先進(jìn)行結(jié)構(gòu)層透水混凝土攤鋪，平整后再用低頻平板夯配合人工進(jìn)行夯實(shí)，夯實(shí)時(shí)間不宜過長(zhǎng)，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，夯實(shí)后的頂面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)高且平整、密實(shí)。結(jié)構(gòu)層透水混凝土產(chǎn)生一定的強(qiáng)度后再施工面層。面層透水混凝土施工時(shí)須提前對(duì)結(jié)構(gòu)層表面用水充分濕潤(rùn)，并用素水泥漿作為2層的黏結(jié)層。同時(shí)，應(yīng)提前計(jì)算面層混凝土的松鋪高度，合理控制高度能使其碾壓密實(shí)后一次性達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，避免多次攤鋪或超鋪。面層攤鋪后采用低頻平板夯配合人工進(jìn)行夯實(shí)，然后用抹光機(jī)進(jìn)行抹平，抹平過程中不能出現(xiàn)泛水（圖2）。施工時(shí)采用彩條布對(duì)成品進(jìn)行保護(hù)。

圖2 透水混凝土路面攤鋪施工

6.10 養(yǎng)護(hù)

面層施工完成后用塑料薄膜覆蓋并采用灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 d。注意薄膜應(yīng)均勻地覆蓋在面層上，且不得有損壞，薄膜損壞可直接導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)漏缺，極易產(chǎn)生掉子現(xiàn)象，造成成品瑕疵。

6.11 切縫、填縫

當(dāng)透水混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%左右時(shí)便可進(jìn)行切縫，切縫位置的設(shè)置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，且切縫厚度必須滿足面層厚度的貫通。切縫后需及時(shí)將縫內(nèi)及面層表面沖洗干凈。當(dāng)切到膨脹縫時(shí)，應(yīng)使結(jié)構(gòu)層與面層的縫口上下一致，不得錯(cuò)縫。膨脹縫用泡沫板嵌縫，縮縫內(nèi)填置泡沫條，填縫時(shí)在縮縫表面預(yù)留2～3 mm的高度，然后注入結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行封閉。注意所有嵌縫材料均應(yīng)黏結(jié)性好、回彈性好、能適應(yīng)透水混凝土的收縮與膨脹，并且不溶于水、不滲水、耐老化，高溫不流淌，低溫不脆裂。

6.12 噴漆罩面

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用溶劑型膠黏劑聚氨酯類密封劑對(duì)路面進(jìn)行噴涂，其綠色環(huán)保，對(duì)人體無毒害作用，且色彩鮮艷、耐久性好、抗紫外線功能較強(qiáng)。調(diào)色時(shí)應(yīng)保證配比統(tǒng)一，避免出現(xiàn)色差（圖3）。本項(xiàng)目采用無氣噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂施工，施工時(shí)采用木板遮擋對(duì)周邊事物進(jìn)行保護(hù)。

圖3 透水混凝土道路施工效果

6.13 涂覆封閉劑

透水混凝土養(yǎng)護(hù)到期后，用水將其表面沖洗干凈，待表面徹底干燥后，將雙丙聚氨酯密封劑均勻地噴涂于表面，既起到面層保護(hù)作用，又不影響透水性。

6.14 透水混凝土成品保護(hù)

透水混凝土與普通混凝土不同，修補(bǔ)十分困難，表面不容易黏結(jié)，且修補(bǔ)過后的路面嚴(yán)重影響美觀，所以無論是在施工過程中還是在養(yǎng)護(hù)階段，透水混凝土都應(yīng)注重成品保護(hù)，可以在施工區(qū)域周圍設(shè)置圍擋，做好警示標(biāo)志，禁止行人行走、車輛行駛，必要時(shí)還應(yīng)安排專人對(duì)成品進(jìn)行值守[4-5]。

7 結(jié)語

近年來，城市、校園等道路路面施工一直向著生態(tài)化、環(huán)?；约鞍踩较虬l(fā)展。本項(xiàng)目的人行道、自行車道和消防行車道均設(shè)計(jì)為透水混凝土路面，與原來的透水磚鋪裝道路相比，其不僅提高了道路的承載力及強(qiáng)度，還能夠做到迅速排水，促進(jìn)生態(tài)平衡和減輕“熱島”現(xiàn)象，促使道路施工質(zhì)量和使用效率不斷提高，完全符合城市、校園等道路施工的發(fā)展方向。同時(shí)，由于其自身結(jié)構(gòu)的特殊性，不僅能減少污水排放，還能進(jìn)行水污染防治，對(duì)于當(dāng)下至關(guān)重要的洱海保護(hù)行動(dòng)有舉足輕重的作用。