河道堤防道路透水砼路面施工工艺探讨

河道堤防道路透水砼路面施工工艺探讨

董 晔

江苏沃川建设发展有限公司  江苏 苏州  215000

摘 要：随着苏州由“文旅城市”向"海绵城市"、“生态城市”升级概念的提出，一种兼顾强度、透水、观赏的彩色新型透水砼在各行业、各场所得到了应势推广应用。结合苏州市提出的整治一条河道就是新建一条带状景观的城市总体规划理念，水利河道堤顶道路逐渐尝试使用透水砼这种新型材料。堤顶道路一般是专用防汛道路，不同于一般的城市步行道，它允许行人、非机动车和轻型抢险机动车通行，这应和了透水砼材料的特性。本文根据本人在七浦塘堤顶道路和吴江东太湖自行车道两个工程彩色透水砼路面施工的工艺试验，探讨性地介绍河道堤防路面透水砼设计、施工和后期管养的特点，为防汛道路透水砼路面设计、施工和工后管养提供了一种借鉴。

关键词：堤防道路；透水砼；工艺；探讨

一、堤防道路透水砼路面的设计选型

1、透水砼的特点：透水砼就是无砂砼，是一种多孔无砂透水性砼，在路面砼拌制时添加色粉即形成彩色多孔无砂透水性砼路面。路面落雨后不积水，雨水迅速渗透到砼空隙中，并顺着空隙汇聚到预埋在砼中的纵横向排水管内，继而排入路侧的排水沟中，促进了水循环,改变了传统砼路面雨水乱流、冲刷堤防边坡的现象，是一种改善生态环境的环水保建材。它具有透水性大、耐磨性好，防滑、舒适、又有一定强度等特点，作为路面的透水砼它同时具备抗压、抗折、透水率、抗冻、耐磨性等特征指标。

透水砼的粗骨料，可选用常规石子，也可选用钢渣，变废为宝，但因钢渣中材料元素含量不稳定容易导致砼变异性较大，同时钢渣透水砼路面需较大的厚度，所以选用时应先做试验段。

2、路面的设计选型：吴江东太湖大堤工程等别为Ⅰ等，环湖大堤为1级水工建筑物。其自行车道原设计是15cm厚C30普通水泥砼，后经专家审查确认变更为C20透水砼（面层5cm厚彩色层+底层10cm厚素色层+0.6cm乳化沥青封层），并在底层砼中增加纵横排水花管。变更后透水砼每立方造价比普通砼提高约20%。

3、路面设计标准：自行车道参照城市支线等级，原设计道路荷载标准为BZZ-100，变更为透水砼后，按照透水砼规范，允许最大轴载40kN，设计时速20km/h。路面总宽度6m，其中透水砼面层宽度5.8m，两侧各铺10cm宽平石。路面总厚度53.6cm，自上而下依次为：15cm厚C20透水砼+0.6cm乳化沥青封层+18cm水稳上基层+20cm厚10%石灰土下基层。上基层和下基层强度指标：路基设计弯沉值分别为50、190（0.01mm），7天抗压强度分别为3.0、0.7MPa。

4、彩色透水砼路面颜色，一般为红色、蓝色、灰色，根据业主要求选定。

5、其他建议：如果透水砼路面上下层颜色一致，15cm路面可以设计为一层一次性摊铺。

二、路面透水砼参数确定

（一）根据自行车道设计通行标准和砼强度等级要求，经优化后确定砼的特征指标如下：

1、抗压强度（28d）≥20.0MPa；2、抗折弯拉强度（28d）≥2.5MPa；3、耐磨性（磨坑长度）≤30mm；4、透水系数（15℃）≥0.5mm/s；5、抗冻性（25次冻融循环后抗压强度损失率）≤20%，抗冻性（25次冻融循环后质量损失率）≤5%；6、连续孔隙率≥10%。

（二）依据上面砼的特征指标设计试配砼配合比，并设定原材指标如下：

1、采用普通硅酸盐水泥P.O 42.5；

2、透水砼骨料材质选用，面层考虑其耐磨性和舒适度，选择粒径3～5mm的小粒径坚硬玄武岩，底层（以强度为主）选择粒径5～8mm的大粒径玄武岩（也可选择相对便宜的石灰岩）；石子的性能指标要求及对透水砼的影响因素：瓜子片含量应≤15%，石子含泥量应≤1%，否则影响砼的强度、粘结性；石子堆积孔隙率≤47%　影响砼的透水性。

3、砼配合比试配  水泥：石子：SR增强剂：水=380：1650：12：115（kg）。面层砼添加色粉若干，色粉一定要加，不然表面磨光后露出石子本色。

（三）路面的其他设定

1、砼中预埋排水管：PVC-U排水花管，横管间距10m，当道路坡度＞1%时可放大至15m，道路纵坡凹点处宜缩短为5m，花管钻孔率为1%，每根花管长4m，钻孔直径为8mm，管一周打4个孔，间距12.5cm，每管共打设128个孔；

2、路面胀缝：每间隔20-25m设一道，缝宽20mm，缝内嵌填弹性嵌缝材料，上下层胀缝对齐；

3、路面横向缩缝：每4-5m设置一道，从顶面向下切深3cm或者切透面层，并打密封膏，底层不切缝。如为广场时分缝平面尺寸不宜大于25㎡，面层板的长宽比不宜超过1.3。

三、透水砼路面施工工艺

1、砼拌制

⑴ 搅拌机选择：由于无砂砼的流动性较差，要求砼运输时间较短，因此不宜选用远距离商品砼罐车运输，一般在摊铺现场就地安装拌和站。搅拌机宜选用强制式搅拌机，场地狭窄或量小时亦可选滚筒式搅拌机，东太湖自行车道选的2台SJ500强制式，七浦塘为1台350滚筒式。

⑵ 施工配合比换算及用料计量标记：按照设计配合比换算成符合搅拌机斗容量又便于水泥计量的施工配合比，并称量标记每搅拌筒所用各掺合料的计量尺码：

⑶ 投料搅拌：投料顺序为2次加水法：先投1/2石子，再投水泥、添加剂，然后再投放另外1/2石子，即保持水泥、添加剂放置在石子中间，搅拌时先加1/2水，一半时间后再加另外一半。搅拌时间：滚筒式不少于5分钟，强制式不少于3分钟。

2、砼运输：因透水砼和易性流动性较差，一般不能使用砼罐车，道路狭窄（七浦塘砼路面仅1.3m宽）多采用中小型自卸翻斗车，运输距离小于1km,运输时间以10分钟内运到现场为宜，最多不超过30分钟。如遇气温高于30℃时，砼必须覆盖以保持水份，防止水份蒸发过快。透水混凝土施工规程规定，透水砼出机至工作面运输时间不宜超过30分钟。

表1 透水混凝土摊铺施工允许时间

3、底层砼摊铺、粗平、振实：路面摊铺有两种施工方法：一种是连续施工法，在底层浇筑单块体积满足缩缝要求时，随即摊铺面层，这种施工方法优点是底部结构层与面层粘结牢固、不空鼓，但容易压坏结构层，施工时应在底层未初凝前摊铺上层。另一种方法是间隔式施工法，先铺设结构层，强度上来后再施工面层。这种方法能保证结构层砼强度，交叉施工影响小，减少搅拌机械数量，降低机械和人工投入。但需在面层施工前在结构层表面浇水湿润后，先撒素水泥浆做粘接层再摊铺，防止出现空鼓。

为保证面层的厚度，底层摊铺时亦需拖拉特制的型钢刮板粗平，并用平板振动夯振捣密实，单纯磨光机表面磨光则底部振捣不实。松铺系数宜约1.1，需做工艺试验段确认。

4、面层摊铺、找平、压实、磨光：特制的型钢刮尺找平、手扶式振动夯振捣、手扶式或座椅式磨光机磨平，人工收边。

5、薄膜覆盖：砼磨光找平并初凝后再覆盖养生薄膜，否则拖拉薄膜时水泥浆糊成一片。面层周边的塑料薄膜要大于面层50cm以上，薄膜的搭接宜宽度≥20cm，并在薄膜上洒水湿润，使薄膜均匀的覆盖在层面上。养护时间不宜少于14天，每天浇水养护不少于2次，养护的最佳效果是薄膜内有大量露珠。薄膜覆盖养护压牢防风，不能有漏空现象。

6、切缝、灌缝：当透水砼强度达到50%左右（冬天10℃以下2个星期，春秋季10天，夏季3-5天），可切缝。切缝后须用水及时冲洗缝内石粉积浆，保证缝内干净无粉尘。胀缝处缝口上下层一致，不得错缝。胀缝填置定型的弹性嵌缝材料，且缝表面预留2-3mm凹槽，然后注入结构胶封闭，嵌完的缝口需宽度一致、表面平直、观感良好，要求嵌缝材料粘接力强、回弹性好、适应砼的膨胀与收缩，并且不溶于水，不渗水，耐老化，高温时不流淌，低温时不脆裂。路面切缝后继续覆盖养护到规定时间。

7、喷涂罩面剂：路面喷漆材料为固化剂路面漆（俗称罩面剂），漆层色彩鲜艳、观感好，抗紫外线功能较强、耐久性能好。每平方米耗漆0.25kg。

图1 喷涂罩面剂图

8、砼路面质量检测：路面验收投用前应对砼强度、透水性、耐磨性等设计指标进行检测，路面质量评定应参照住建系统表式评定。

四、透水砼常见问题及预防处理措施

1、路面不平整：面层找平时未用刮平板，仅靠瓦工师傅的眼力找平是不够的，尤其是路幅较宽时有点不平整就很明显，尽管使用刮平桁架笨重不便，但也必须用。接受这个教训，七浦塘的路面平整度比东太湖明显提高。

2、水泥和石子扎堆：砼材料搅拌不均匀，产生这种现象的原因是搅拌时间短，要求搅拌3-5分钟，但砼供料跟不上摊铺速度时民工仅搅拌1-2分钟。监理和施工技术员必须在后场旁站监督配料计量和搅拌时间；浇筑完面层砼后随即覆盖薄膜，拉扯或挤压造成面层水泥浆局部扎堆。

3、裂缝、起鼓：产生原因主要是路面基底或上下层砼之间未泼水泥浆粘结层，或者胀缝设置太长造成拱起，或者是缩缝设置太长造成非切口处拉裂。

4、缝口破损：缝口砼石子脱落、掉边，导致观感差、行车颠簸，多是因为切缝过早破坏了边缘胶凝材料，因此切缝应按照固定时间。

五、透水砼路面的管养措施

1、路面长期使用后，表面脱漆，成斑驳颜色：主要因为拌制砼时未加色粉，而仅靠砼成型后再表面喷涂罩面漆维持表面颜色，路面磨损掉面层漆后露出底色。路面每使用5年左右时需再喷涂一次保养。

2、透水砼空隙堵塞而失去透水性，预防措施为严禁粘稠、油污类货物倾倒在路面上。

结束语：

随着以人为本的国家治理理念的形成，透水砼等生态环保材料将会得到更广泛的应用，透水砼路面的成型工艺将会要求更高，本人将会追踪透水砼工艺的科技进步。

参考文献：

[1]DGJ32/TJ61-2015.江苏省《透水水泥混凝土路面应用技术规程》[S].

[2]CJJ/T 135-2009.住建部《透水水泥混凝土路面技术规程》[S].

1