海綿城市視域下的透水混凝土路面施工及質量控制研究

李國斌 楊帆

基金項目：遼寧省“興遼英才計劃”項目《鐵尾礦透水混凝土路面磚的研制與應用》（項目編號：XLYC1906007）。

作者簡介：李國斌（1971—），男，碩士，教授，研究方向為土木工程及固廢資源化利用。

楊帆（1985—），女，碩士，副教授，從事現代混凝土外加劑及摻合料、工業(yè)廢渣高性能水泥基復合材料、新型建筑材料等方面的教學和科研工作。

摘 ?要：海綿城市是我國“十三五”規(guī)劃中明確指出的重點建設項目，對促進我國城市交通系統(tǒng)與優(yōu)化城市布局機構具有深遠影響。該文以海綿城市視域下透水混凝土路面施工及質量控制研究為討論方向。首先詳盡闡釋了混凝土結構特點與應用價值;其次以大連某道路透水混凝土施工為實踐案例，論述了透水混凝土施工及質量控制的相關研究。

關鍵詞：海綿城市 ?透水混凝土 ?路面施工 ?質量控制

中圖分類號：TU37 ??????????文獻標識碼：A ??????????文章編號：1672-3791（2021）12（c）-0000-00

Abstract： Sponge city is a key construction project clearly pointed out in China's 13th five year plan， which has a far-reaching impact on promoting China's urban transportation system and optimizing urban layout institutions. This paper focuses on the construction and quality control of permeable concrete pavement from the perspective of sponge city. Firstly， the characteristics and application value of concrete structure are explained in detail; Secondly， taking the permeable concrete construction of a road in Dalian as a practical case， this paper discusses the relevant research on permeable concrete construction and quality control.

Key Words： Sponge city; Permeable concrete; Pavement construction; Quality Control

透水混凝土又稱多孔混凝土、無砂混凝土及透水層，主要有由骨料、水泥、增強劑及水混合而成的多孔、輕質以及不含細骨料的混凝土。透水混凝土粗骨料表面包覆一薄層水泥漿，形成孔洞均勻分布的蜂窩狀結構，故具有透氣、透水、輕質等特點。從使用歷史上來看，透水混凝土是歐美、日本等西方發(fā)達國家針對城市原有道路路面缺陷開發(fā)的一種鋪裝材料[1-4]。

1案例概述

該項目在大連市寨子溝村和盧家溝交界處的街道，預計規(guī)劃建設自行車道和步行道，道路采用透水混凝土鋪設，基地周邊環(huán)境復雜、多山，場地內地面雜填，結構松散，組成粘連的植樹土，其下為膠凝土;場地內現有道路與設計有沖突，需進行破除清理，結構松散不均，成分黏稠的種植土下為膠凝土;年無霜期342天，年平均降雨量949.1 mm，年相對濕度82%，以東北為主，年平均日照時數為1 238.6 h。大連市氣候的總體特征是高濕多雨。該項目地下水主要為高含水率淤泥，以大氣降水和農灌溝補給為主。4～5月為豐水期，一般在地表以下1～2 m，這個水位隨季節(jié)和降雨量而變化[5-6]。設計路段主要設在回填區(qū)，水田區(qū)施工難度大，一般耕地面積多，施工平緩，施工難度不大;整體而言，擬建道路施工難度較大。

2 施工階段

該項目透水混凝土施工中，對路面基層完成施工后進行相應質量檢測，檢測結束后進行透水混凝土施工，流程圖如圖1所示。

圖1 施工流程示意圖

2.1透水水泥配合比

水泥使用 P.Ⅱ.52.5硅酸鹽水泥;粗集料采用碎石，5 ～10 mm單級配碎石適用于地面10 mm、15 mm單級配碎石基層砂石密堆密度為1 620 kg/m3。地面用碎石的緊密堆積密度為1 560 kg/m3。地面用碎石的緊密堆積密度為1 560 kg/m3。地面用碎石的緊密堆積密度為1 560 kg/m3。地面用碎石的密堆密度為1 560 kg/m3。CJJ/ri35（透水水泥混凝土路面技術規(guī)程）有關配合比規(guī)定，設計并配制C25和C30強度等級的混凝土，如表1所示。

同時，要做好混凝土拌合料的性能指標檢查工作，最大程度保障混凝土滿足施工需求。在檢測過程中，可通過目測法與密度法對混凝土拌合料的性能進行檢測，前者實施雖然較為簡單但具有較強的人為性及主觀性，因此可通過密度法壓實拌和料密度后，對其工作性進行評價。

2.2透水混凝土拌合

此次混凝土攪拌采用了渦輪式攪拌機（500 L），從實質應用勤懇來看攪拌機不可與施工攤鋪長度距離過遠。攪拌過程中應根據物料規(guī)避投放比例及順序，將水泥與專用黏接劑依托符合設計級配與品質的記錄放在攪拌機攪拌。在將實際配合比中的用水量以3次加入[7-8]。此次項目在實際攪拌過程中，采取了以下3種攪拌方式：（1）預先確定配合比的透水混凝土與水通過攪拌機攪拌;（2）將具有50%透水性的混凝土與其他輔助材料進行攪拌;（3）剩余水和透水混凝土通過攪拌機進行攪拌后，促使混凝土充分包覆鼓勵表層，加強其透水效果。

此外，攪拌透水混凝土的過程中，如采用強制性剪板攪拌機應將透水混凝土的攪拌時間控制在30 min以內，一方面可以提高透水混凝土透水性，另一方面可有效規(guī)避散子問題。同時在攪拌工作后應將透水混凝土運輸到現場，結合現場實際情況綜合確定混凝土初凝時間。

2.3 透水混凝土運輸

嚴格意義上來說，透水混凝土初凝時間對運輸時間與運輸距離造成不同程度的影響，鑒于此，透水混凝土在攪拌后應將混合料從攪拌機倒出，運輸、攤鋪機完成鋪筑的最長時間應充分結合地區(qū)氣候及氣候變化情況，如溫度越高允許時間隨之減少，并需要滿足混凝土出料到鋪筑完畢的允許時間。根據現場實際情況做好遮蓋等防護工作，以此保障混凝土不會因陽光、氣候等因素導致混凝土水分缺失。在運輸透水混凝土之前應將運輸設備裝料都內的雜物剔除并做好保濕工作，規(guī)避因運輸車輛不良雜物及過于干燥導致透水混凝土水分流失，繼而導致透水混凝土顆粒黏接性能失去效果，因此，在攪拌完成后應實際挪動運輸車輛，并盡量使其處于自然狀態(tài)下裝載透水混凝土，規(guī)避水泥降重在重力流動性影響下四處散開，集料過于集中。

2.4透水混凝土養(yǎng)護及切割伸縮縫、密封處理

常規(guī)的城市道路為防滲結構，雨水排入路表，排泄能力有限，遇大雨或暴雨時，雨水易聚集在路面，集中在機動車和自行車道，造成路面大面積積水。滲透性混凝土能有效防止路面積水，夜間不反射光線，提高路面的安全。因透水混凝土具有孔隙特性，水分揮發(fā)快，在攤及時進行補水養(yǎng)護是保證攤混凝土正常水化的關鍵。對于透水混凝土路面很難清潔的問題，應用塑料膜或土工布進行覆蓋養(yǎng)護，每天灑水，以確保混凝土表面始終濕潤，覆蓋養(yǎng)護14天以上，養(yǎng)護期間應有專人看管，禁止一切車輛和行人通行，為了防止透水混凝土路面因溫差而開裂，每攤鋪施工結束天都要左用切割機對透水混凝土路面進行切割伸縮縫。透水砼混養(yǎng)護結束后，表面應清洗干凈，配制的封口保護劑均勻地噴灑在混凝土表面。

3 施工質量管理

施工質量的管理應從施工過程、材料、施工人員3個維度進行優(yōu)化，具體如下。

3.1監(jiān)督制度

要提高透水混凝土道路工程施工質量，建立健全監(jiān)督管理制度，切實提高建設工程管理水平是關鍵。在監(jiān)督機制中，應以糾正施工過程中存在的質量問題為核心，同時制定科學、合理的協調機制，統(tǒng)籌規(guī)劃各部門充分合作，形成完善的建筑工程管理體系。應對各部門的職責進行明確分工，促使部門對應盡職盡責，偏要在后期施工過程中做到權責分明，如有問題，可第一時間找出責任追究。同時，做好要合理地進行透水混凝土道路進度控制機制，綜合多方考慮，制定相應的策略，從而保證施工進度與預期計劃一致。工程進度管理主要根據施工項目時間制訂相應的施工計劃。規(guī)劃主要包括年度、季度、月度的施工計劃，建設過程中，所有的施工、調度都要按照相應的標準來制定。

另外，還要合理利用規(guī)劃部門制訂相應的資源和設備使用計劃，并對計劃進行細致的分析，使企業(yè)的人力物力資源達到最大限度的配置。此外，結合周圍地質條件、污染程度、氣候等具有復雜性和多變性的因素，在項目實施前必須對各種環(huán)境因素進行有效控制;強化工程建設中的環(huán)境控制，完善施工管理制度，減少工程建設中的環(huán)境污染，促進工地安全文明施工。并且引入新技術，建立科學、合理的評價體系，嚴格按照施工質量標準及相關要求進行施工，使施工技術水平不斷提高。

3.2施工隊伍

建筑施工人員的綜合素質與其施工質量控制的有效性有著直接的聯系，在提高員工的綜合素質上，首先要增強質量意識，根據施工企業(yè)特點，要求全體施工人員樹立防范意識、質量意識、企業(yè)社會和經濟效益意識;其次要提高施工人員的技術素質。在施工過程中，管理者和施工人員應具有較高的質量策劃、檢驗、目標監(jiān)測和組織能力，管理人員必須有精湛的技術和良好的作風，遵守質量標準及有關操作規(guī)范，給道路施工質量保駕護航。

3.3材料控制

在施工現場注重物料和機械設備的管理，才能從根本上提高施工技術質量。有關技術管理人員需要對參與施工的各種材料以及機械設備進行驗收和檢測，必須在現場進行抽樣調查，保證參與的施工材料能夠符合施工標準和要求。如果發(fā)現材料或設備有問題，必須下令禁止其進入施工現場。設備檢驗中，要對參與施工的機械設備進行較為嚴格的檢查，確保機械的運行質量和效率。對存在安全隱患的機械設備，需要及時進行維修和更換，對于使用完設備需要及時清理出施工現場，避免設置在施工現場的老化與腐蝕狀況，以及影響現場施工進度與質量。

此外，應注重檢查和處理施工中可能存在的安全隱患。對影響施工質量的因素采用創(chuàng)制文書形式有針對性地整改，對管理過程進行全面記錄，如發(fā)現有影響施工質量的因素，應立即改正，然后對技術改進實施情況進行管理。如施工人員有違反有關法律法規(guī)和建筑規(guī)范規(guī)定的行為，材料和設備存在問題，要發(fā)出安全施工通知書，并與有關管理人員進行約談，讓他們限期整改。若發(fā)現施工過程中存在較大安全隱患，必須立即停止施工，并將各環(huán)節(jié)的整改落實到位，在保證施工進度的同時，更加注重施工質量，有效地提高建筑工程安全性。

4結語

綜上所述，相比傳統(tǒng)混凝土而言，透水混凝土在原材料、施工工藝等方面提出的要求都更高。透水混凝土能夠降低噪音，實現水資源的循環(huán)利用，解決路面積水等，滿足現代化城市道路的要求。因此，我國有關學者應積極探究透水混凝土，為我國海綿城市建設提供理論支撐。

參考文獻

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