集庆路一号景观工程中透水性材料的应用

集庆路一号景观工程中透水性材料的应用

高祥美

关键词：透水材料；景观工程；应用

前言

南京市集庆路一号景观工程位于秦淮区中山南路与集庆路交叉处，设计为园林古建筑风格，功能定位为城市步行商业街。为减少城市热岛效应和雨季因积水造成的溅水及湿滑问题，使雨天行人行走方便，在街区主要地段采用陶瓷透水砖进行工字纹方式铺贴，既能达到块料路面的质感效果，也能满足生态环保和节能减排的需求；街区停车场及停车场入口通道的道路上采用彩色透水混凝土路面，丰富了整个工程的色彩组合，同时也符合维护生态平衡，实现人与自然和谐发展的原则。下面简单介绍集庆路一号景观工程使用的透水混凝土、透水砖的特点、施工工艺和工程实例。

1透水混凝土

透水混凝土又名多孔混凝土，是将水泥、骨料、水和外加剂拌合在一起制成的多孔轻质混凝土。透水混凝土是在粗骨料表面包裹一层水泥浆，使其相互粘结最终形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，其中不含有细骨料，因此具有透水、透气、质量较轻的特点，所以在一些地方也被称作是排水混凝土。

透水混凝土是一种能够让雨水渗入的混凝土材料，从而达到补充地下水，缓解城市地区地下水位急剧下降的问题，同时，还可以降低地面的油类化合物对于环境的污染。透水混凝的蜂窝状结构构造特点，具有一定的隔热和散热功能，能在夏季高温季节延缓地表聚集升温，能缓解雨季因积水造成的溅水和湿滑问题，是一种兼具缓解城市热岛效应和保护环境功能的新型材料，对于城市人口生活环境的改善和环境污染的防治都具有积极的作用。

1.1透水混凝土的特点

（1）由于透水混凝土能够使城市降水充分下渗，因此可以有效改变地下水缺乏的现状，具有较高的生态和环保特性。

（2）透水混凝土的空隙约为15%～25%，一般来说，透水速度都能够达到32～52升/m2/小时，相对于目前排水配置下的工程材料来说性能是非常优良的，因此不仅能够有效渗透，还能在很大程度上缓解因积水造成的溅水和湿滑问题。

（3）由于空隙约为15%～25%，因此透水混凝土的密度相对较低，从而在一定程度上降低了材料的热储存能力。由于透水混凝土具有独特的孔隙结构，因此可以使较低的地下温度传入地面，从而使混凝土材料的温度降低，这样一来，透水混凝土在吸热和储热方面的能力就非常接近于被自然植被所覆盖的地面，从而有效缓解热岛效应，使景观工程及其周边地区变得更加舒适。

（4）据国家有关部门的检测数据，透水混凝土铺设后的承载能力与C20-C25混凝土的承载标准相当，并且高于一般透水砖的承载力，有利于降低景观工程的维护费用。

（5）由于透水混凝土拥有丰富色彩配比方案，能够配合设计师的创意，实现不同环境和个性所要求的装饰风格，从而使景观工程的设计不再受传统混凝土的限制。

（6）透水混凝土的结构本身有较大的孔隙，故具有较强的抗冻融能力，不会受冻融影响而断裂，尤其适合于北方地区的城市景观建设。

（7）相对于沥青来说，透水性混凝土的耐磨性能更加优异，基本与普通混凝土相当，从而有效避免了使用透水砖所导致的经济效益低、使用年限短的缺点。但是如果施工质量控制不够好，表层骨料在外力（如行人和车辆）作用下容易脱落。

1.2透水混凝土的施工工艺

1.2.1工艺流程

基层整平→铺设垫层→铺设砂滤层→支模板→预设膨胀缝→透水混凝土的拌制和运输→浇筑基层混凝土（成型）→铺设面层→覆膜养护→清洗密封。

1.2.2施工操作要点

基层整平。严格核对标高，检验基础平整情况。对平整后的基础碾压密实，也可用打夯机进行夯实，压实后采用环刀取样检验地基质量，密实系数≥0.93；

铺设垫层。（1）按照施工图要求铺设级配碎石或砂卵石垫层，可用几块符合设计厚度的方木或砖块放在夯实后的基础上，采用机械摊铺搅拌好的级配碎石。根据标定的摊铺厚度，木块或砖块随铺随挪动。上料应使用推土机，要求摊铺级配碎石一次上齐。其纵横断面要符合设计要求，且厚度要一致。（2）级配碎石摊铺完毕后，先用10～12t压路机碾压，碾速宜慢，每分钟约为25～30m，后轮重叠宽1/2，先沿整修过的路肩一起碾压，往返压两遍，即开始自路面边缘压至中心。碾压一遍后，用路拱桥板及小线绳检验路拱及平整度。局部不平处，要去高垫低。去高是将多余的碎石均匀捡出，不得用铁锹集中铲除。垫低是将低洼部分挖松，均匀地铺撒碎石，至符合标高后，洒少量水，再继续碾压，至碎石初步稳定无明显位移为止。这个阶段一般需压3～4遍。

铺设砂滤层。在垫层上铺设3mm厚中、粗砂滤层找平，适量洒水并用10～12t压路机或平板振捣器碾压振捣密实。

支模板。（1）按标高和图案设计要求支设模板。（2）模板须保证强度要求和设计图案线条要求，且模板上边缘标高须与透水混凝土面层顶面标高一致。（3）施工人员需按设计要求进行分隔立模及区域立模工作，立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。

预设膨胀缝。当透水混凝土边长大于6m时或施工面与其它材料相接处，应预设膨胀材料，可采用泡沫条；严格按设计要求的强度配比拌制透水混凝土。（1）添加的外加剂及颜料应用电子称严格计量。（2）透水混凝土的拌制加料方法采用三次加料方法，具体加料顺序和搅拌时间为：先将100%的骨料和70%的拌和水预先搅拌1min，然后加入50%的水泥（若使用外加剂，此时全部加入），继续搅拌1min，最后将剩余的50%水泥和30%的拌和水加入搅拌机，搅拌2min，整个搅拌过程共4min。水泥与骨料用量基本应保持在1：4左右，水灰比应保持在0.28左右。

运输。透水混凝土属于干性混凝土料，其初凝快，一般根据气候条件控制混合物的运输时间，运输一般控制在10分钟以内，运输过程中不要停留，运输机械前进中必须平稳。

基层透水混凝土浇筑成型。（1）透水混凝土属干性混凝土料，其初凝快，摊铺必须及时。（2）对于人行道面，大面积施工采用分块隔仓式进行摊铺物料，其松铺系数1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上，用括尺找准平整度和控制一定的泛水度，然后用平板振动器和滚筒压实，其中滚筒施加的压力要在控制0.6～0.8Mpa之间，平板振动器振动成型时间控制在20～30s之间。（3）个别部位如井盖附近等用滚筒很难压实平整的部位，用木抹子拍平。抹平时严禁加水。

面层透水混凝土浇筑成型。（1）面层必须与基层同步浇筑。间隔时间不得超过2小时，且基层混凝土在间隔期内应覆膜保水。（2）面层混凝土用平板振动器和滚筒压制密实，方法如基层成型方式，孔隙较大部位用人工找平压实。（3）第一次浇筑完成后应与样块进行色彩对比，合格后方可继续施工。（4）透水混凝土因其空隙率大，水分散失快，当天气温高于35℃时，施工时间应宜避开中午，适合在早间和夜间进行施工。

表面露骨料预处理：当面层为露骨料透水混凝土时，应在摊铺结束半小时内采用表面处理剂做预处理，随即覆膜养护。预处理后6～8小时（根据养护温度和湿度等因素确定）做表面加工，实现露骨料效果，然后继续覆膜养护；覆膜、养护：面层混凝土摊铺完成后方应进行覆膜并结合浇水养护。应在混凝土成型30min后进行覆膜养护，养护时间宜为7d；清洗密封：对于彩色透水混凝土，应进行密封处理。面层混凝土养护7d后用清水清洗干净，待表面彻底干燥后，将双丙聚氨酯密封剂均匀喷涂于表面，保护工作面，静置8h（时间长短可根据现场气温、通风条件等适当调整）。对于露骨料透水混凝土，当设计无要求时可不进行喷涂密封。

1.3透水混凝土的景观铺装中的适用性及其应用

将透水混凝土应用于城市景观当中，不仅能够有效增加城市的透气、透水空间，同时也符合维护生态平衡，实现人与自然和谐发展的原则，对于调节城市小气候也会起到一个很好的促进作用。

2陶瓷透水砖

陶瓷透水砖是以固体工业废料（陶瓷）为主要原料，减少了工业废料（陶瓷）对环境污染，使资源得以再利用，节约了矿产资源。陶瓷透水砖抗折强度和抗压强度既能满足国家道路砖的标准要求，又具有其他道路砖无法比拟的高透水性能、高防滑性能及保水性能。用其铺贴人行道、公园、花园、居民宅院等，可起到补充地下水，调节空气湿度、温度，吸收城市噪音污染，方便行人特别是雨季行走等多种功能，它能改善人们居住环境，提高人们的生活质量。陶瓷透水砖同其他道路砖相比，具有投资少，见效快，是一种经济益显著的环保产品。

陶瓷透水砖，顾名思义是能透水的块材。由于技术相对比较成熟、施工技术简单，造价低等特点，所以应用比较广泛。陶瓷透水砖最初由日本发明，由于日本四面环海，受海洋气候影响，降雨造成道路及广场长期潮湿，影响群众出行，在此环境中，他们发明了使用陶瓷颗粒加工制作的透水砖，铺设在街道、广场上的小型路面砖，并对铺设的基层进行一定的改良，增加基层的透水性，这样一来，在降雨时，雨水就能够从砖体缝隙中渗入到地表。这种砖体本身具备良好渗水性能的路面砖，仅依靠自身特性即可完成水分的渗入。这种新型透水砖制作原料为陶瓷颗粒、水泥和外加剂，使其强度和渗水能力得到了很大的提高，完全可以满足实际应用的要求。而且价格也更加便宜，适合于大多数地区的景观工程。

2.1陶瓷透水砖的特点

（1）自然降水能够迅速透过地表，适时补充地下水资源；

（2）透气透水性好，能够调节地表的温度和湿度，消除“热岛现象”，维护地表生态平衡；

（3）雨天路面无积水，防止夜间反光，改善车辆行驶及行人的安全性与舒适性；

（4）吸收车辆行驶所产生的噪音，创造安静舒适的交通环境；

（5）经高温烧结而成，抗压、抗折强度均高于建材行业铺设材料标准；

（6）透水砖规格齐全、色彩泛多，可铺设出格调高雅的城市景观；

（7）在洪水泛滥地区，有抑止洪水作用。

陶瓷透水砖的孔隙率达≥25%、抗压强度≥30Mpa、耐磨性<0.1g、防滑系数≥0.45%、渗透系数≥2.0×10-2cn/s、保水性≥0.8g/cn，所有参数均高于国家铺地材料标准值。采用普通铺路方法承受10～20吨的压力，如采用混凝土做基层能承受30吨以上的压力，完全可以满足各类要求。

2.2陶瓷透水砖施工工艺

2.2.1铺设工艺

路基的开挖：根据设计的要求，路床开挖，清理土方，并达到设计标高；检查纵坡、横坡及边线，是否符合设计要求；修整路基，找平碾压密实，压实系数达95%以上，并注意地下埋设的管线。垫层的铺设：铺设60mm厚的中砂。基层的铺设：铺设压实的级配碎石200mm厚，（粒径5～60mm）压实系数达93%以上。找平层的铺设：找平层用中砂，30mm厚，中砂要求具有一定的级配，即粒径0.3～5mm的级配砂找平。面层铺设：面层为透水砖，在铺设时，应根据设计图案铺设透水砖，铺设时应轻轻平放，用橡胶锤锤打稳定，但不得损伤砖的边角，质量要求符合联锁型路面砖路面施工及验收规程CJJ79-98规定。接缝砂的要求：接缝用砂的质量应符合CJJ79-98要求。

2.2.2施工质量标准

垫层的密实度是决定其强度、控制路面变形的主要条件，其施工质量标准如下：

（1）砂砾料垫层的密实度应达到最大密实度的92%以上；

（2）无砂混凝土垫层的密实度应达到最大密实度（1.9～2.1t/m3）的92%左右；

（3）为保证透水路面的整体透水效果，夏季施工要做好撒水养护工作；冬季（最低温度低于2℃）应避免混凝土垫层施工，砂砾料垫层施工应做好保温工作。防止回暖后产生沉降，影响整体外观效果。

（4）厚度允许偏差10%，且不大于2cm；

（5）宽度不得小于设计宽度；

（6）纵坡高程允许偏差1cm；

（7）表面平整均匀，没有浮石、砂窝及梅花现象。

3案例分析

3.1项目概况

南京地铁集庆路1号项目位于中山南路以西，集庆路以南，内秦淮河以东，总用地面积约9770m2，总建筑面积约9500m2，其中地下建筑面积2300m2，包含商业办公、文化娱乐。根据规划部门要求，由于该地块为秦淮河风光带环境风貌保护区的重要组成，其方案设计为仿古建筑风格，共计9栋建筑，以1-3层的低层建筑为主。功能定位为城市步行商业街为，在街区主要地段采用陶瓷透水砖进行工字纹方式铺贴，既能达到块料路面的质感效果，也能满足生态环保和节能减排的需求；街区停车场及停车场入口通道的道路上采用彩色透水混凝土路面，丰富了整个工程的色彩组合，同时也符合维护生态平衡，实现人与自然和谐发展的原则。

3.2透水性材料的应用

3.2.1透水混凝土

透水混凝土用于停车场区域，在工程实用阶段，将保证车辆行驶的功能，根据工程和透水混凝土特点综合考虑，拟定如下施工工艺：

基层施工：即保证处理后的基层能对透水混凝土提供均匀一致的支撑，避免出现过软或过硬部位造成透水混凝土的开裂。按设计要求放出道路中线，平面曲线园中心点、曲线起止点、折点位置及折角，以及道路的路中心、路边标高、及纵坡变化点。此放线结果应填测量放线报验单，经监理验线。按放线平面及标高要求挖、填土方，并进行碾压夯实，保证基层的压实度符合设计及相关要求。基层的压实经验收检验合格后开始碎石垫层施工，施工时应按设计要求碎（卵）石粒径，分层铺填碾压，施工时确保基层标高与设计标高一致。碎石垫层施工后及时完成砂垫层施工，砂垫层用砂选用为中粗砂。均匀摊铺后碾压密实。砂垫层施工结束后对基层的标高进行复核，对于过高的区域要进行铲除，对标高未到达要求的区域要进行补铺砂垫层，使基层标高与设计结构层标高一致，以确定透水混凝土结构层的厚度均匀并符合设计要求。

透水混凝土结构层施工：

（1）配合比设计及搅拌：根据基层性质和工程要求，同一工程不得随意更改配合比设计和原材料种类。要求透水混凝土必须严格按照本工程试验的配合比配方制作，坍落度符合要求。现场搅拌时，计量要准确，各盘混凝土搅拌要均匀，不得出现混凝土“过干”（坍落度过小）或“过稀”（坍落度过大）的现象，严格按照本工程配方在不同时间添加各种不同材料。充分搅拌要均匀保证颜色一致，并符合本工程各项指标。搅拌不同颜色透水混凝时，搅拌设备必须清理干净。

（2）支模：支模要牢固，尺寸要准确；浇注前接触混凝土的模板表面要喷刷煤油或脱模剂；支好的模板要注意保护，不得随意调整；模板支设，加固并自检合格后应报验。

（3）透水混凝土浇筑：成功的透水混凝土工程要靠周密的计划和准备，工程的质量要靠操作技工的技术和认真态度。备齐浇筑、铺摊和收面所需的各种工具和设备；要有人数适合的小组以使工作现场操作技工够用；必须做好接受新拌透水混凝土的基层准备；确保模板的正确安装。浇注透水混凝土之前再次检查模板安装的划线和坡度，确保模板的干净、整洁和锚固良好；分块浇注时，清除前次浇注遗留的脱模剂。在摊铺底层透水层的同时，确保工作面密实和平整度，并随接摊铺彩色透水层面层，确保工作面密实和平整度；局部孔隙较大部位用人工补料压光；施工中所用机具必须清理干净不得污染工作面；透水面层完成后立即进行保护工作，避免工作面上过早上人或物而造成损坏。

（4）养护：透水面层完成后立即进行保养，必须用符合保养材料覆盖保养。在浇筑后24-48h内用切割机按设计位置切割伸缩缝。

（5）保护剂密封施工：养护达标后及时进行喷涂保护剂密封保护透水混凝土。砼面有污染时，应在密封前清洗；密封后表面洁净，色泽均匀，但不可密封过度，影响透水效果。

3.2.2透水陶瓷砖

陶瓷透水砖用于消防道路和广场铺装区域，在工程实用阶段，将保证消防车行驶的功能，根据工程和陶瓷透水砖特点综合考虑，拟定如下施工工艺：

路基：由于消防道路位于地下停车场顶面，需进行800mm厚的结构回填。为了保证结构回填和消防道路的质量，采用8%的灰土分层回填压实，压实度≥92%。碾压成型后覆盖草袋洒水保持湿润养护7天，养护期间不准行车。养护结束后在灰土基层上再铺设150mm碎石并碾压密实，并按地面设计排水坡度和坡向找坡。

混凝土：在碎石基层上浇筑150mm厚的C25商品混凝土，并按道路标准设置伸缝和缩缝。混凝土是一种非均质性材料，它在硬化过程中受外部气温、风速、接触面积的潮湿度、施工工艺、施工速度等影响易造成混凝土开裂，为了减少裂缝产生，特别是有害裂缝的产生，在施工中应注意：（1）混凝土浇筑之前，应检查模板的坚固和稳定性，模板的接缝要严密，不得漏浆，同时清除模板上的杂质。（2）由于施工时期为8月，气温较高，浇筑前模板及垫层须洒水冲洗，使其降温和润湿。（3）浇筑混凝土时的落距应控制在2m以内，振捣要均匀、密实，不过振、不漏振，插点间距应小于50cm，终凝前用抹子压2-3遍。（4）混凝土应在浇筑完毕后的6h以内对混凝土加以覆盖和浇水；浇水养护的时间不得少于14天，浇水次数应能保持混凝土始终处于湿润状态；（5）在混凝土的强度未达到1.2MPa之前，作业人员不得在其上通行和作业。

铺无纺布：按顺坡方向铺设无纺布，无纺布折皱需整平拉直，接头处采用上压下的搭接方式，搭接不应小于20cm，用水泥钉固定牢固，防止作业时出现跑位折皱，在作业时应经常检查无纺布的形态，当出现走位折皱时就及时修整。

粗砂找平层：采用粗砂作为找平层，粗砂在使用前需过筛，筛出颗粒较在的砾石，粗砂粒径最大为找平层厚度的2/3，以便于铺设陶瓷透水砖时平整度的控制。找平层边铺设边用振动机全面压实，不留盲点。

陶瓷透水砖铺设：按设计图铺陶瓷透水砖，铺设时应轻轻平放，用橡胶锤锤打稳定，不得损伤砖的边角，铺设时采用横竖两线控制坡度和走向，保证坡度符合设计要求，同时保证陶瓷透水砖纹理平直通顺。当天铺设结束后及时采用过筛、干燥的细砂扫入缝隙，防止陶瓷透水砖走位造成纹理变形，细砂必须填满缝隙。

碾压透水砖：要用压实机充分压实，特别是端部、检修井周围，往往会碾压不足，要注意，不能使用振动机压砖，振动机会压伤透水砖的表面。碾压结束后及时检查灰缝砂缝隙、凹凸不平处以及破损，需及时修补。

竣工、保护：利用混凝土基础设计的排水坡度和坡向找坡，做好排水设施，把透下的水引进周围雨水井或下水道以及其它排水设施。因陶瓷透水砖孔隙率较高，如施工作业机械携带水泥、油漆等胶结类材料掉入其中，将结堵塞孔隙和造成污染，完工后的陶瓷透水砖面层应采用封闭管理，杜绝作业人员和机械在上面通行。

4结语

从工程实例中，可以看出透水材料铺装由于具有较强的透水能力，能够使雨水通过材料渗入到地表当中，使地下水得到补充，这样既可以为城市地表的微生物生存提供更好的条件，也能够保持土壤湿润。同时，材料中的较大空隙也能够积蓄更多的热量，增加城市的透气和透水面积，加速水热交换，改善城市气候，从而降低地表温度，环节城市热岛效应。因此，作为一种绿色环保材料的透水材料必将会在未来景观工程中得到更加广泛的应用，为改善景观环境、加强对生态和自然环境的保护发挥积极的促进作用。

参考文献：

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