海绵城市透水混凝土技术施工应用与分析

海绵城市透水混凝土技术施工应用与分析

发表时间：2019-11-15T13:55:18.767Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：张康

[导读] 摘要：海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

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摘要：海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。相较于传统的城市雨洪管理，海绵城市能够更好解决我国城市内涝问题，城市的“热岛效应”减轻、水资源的节约、生态环境的改善也将同时得到较好的支持。

关键词：透水混凝土；因地制宜；施工要点：清洗维护

0 引言

研究表明，透水混凝土能合理利用降雨，使雨水渗透到地下，补充地下水位，既改善了因地下水位低而产生的地面塌陷，又能改善土壤条件，解决城市内涝，缓解城市热岛效应，有利于绿色植物和土壤微生物的生长。但随着使用年限的增加，透水混凝土渗透系数将逐渐下降。地表径流携带的细砂、碎石、粘土等会随着水流流入透水混凝土的孔隙之中，造成透水混凝土孔隙的堵塞[4]，严重影响了路面排水、透气降噪的性能，很可能造成城市洪涝和冻融灾害的发生。因此，因地制宜的进行透水混凝土配合比设计、施工直接影响着透水混凝土的使用寿命，实现项目投资的社会效益。

1透水混凝土概述及优势

透水混凝土是一种单一或者非连续粗骨料形成的多孔隙结构混凝土，与普通混凝土相比增加了较多的孔隙，故地表水能够通多孔隙渗流。研究表明，透水混凝土能够实现 200L/（m2.min）的透水量[1]。透水混凝土主要由水、粗骨料、细骨料、胶合剂、外加剂等组成，其中细骨料应采用碎石、浮石等材料，采用高强度水泥胶结料使的粗细骨料固化。透水混凝土的优势如下：

1.1透水效果较强

地表水及雨水可有效通过透水混凝土渗入，路面无积水，方便行人、车辆通行。

1.2颜色多样化

可根据不同地区民族传统文化、自然景色，因地制宜选择无机颜料得以实现，满足城市建设需要。

1.3通车安全

透水混凝土表层较普通混凝土粗糙，成蜂窝状，避免阳光漫反射影响行人和司机眩晕，同时路面有抗滑作用，达到安全行车效果。

2 透水混凝土因地制宜配合比设计及实用应用效果

2.1 项目环境分析（从气候、年降雨量，路基土等）

玉溪区域构造形迹主要体现为新生代形成的玉溪近南北向的断馅盆地及隐伏于盆地新生代地层下的南北向断裂。地层主要由素填土、粉质粘土、圆砾及板岩组成，按其成因、土层结构、土的物理力学性质将其划分为五个大的工程地质单元层及其亚层。

本区属亚热带气候，四季温差不大，夏季雨量较多，多年平均气温22℃，最低气温7℃，最高气温33.℃；多年平均降雨量为2400mm，年平均降雨天数为120天，6～9月份为雨季节，10～5月为旱季。

2.2 项目资源分析

通过对当地的碎石、水泥、外加剂等资源现场考察，综合考虑经济、质优、运输方便等因素，最终选择粗骨料、水泥、外加剂等主要材料厂家。

2.3 透水混凝土配合比设计参数

本工程设计图纸明确要求透水混凝土抗压强度及性能，以C25透水混凝土为例，要求抗压强度≥25Mpa,透水系数≥0.5mm/s,连续孔隙率≥10%。通过多次配合比试验，每m³用量（kg/m³）配合比参数为400（水泥）：120（水）：1600（石）：20（强化料）。

2.4 透水混凝土试验参数

经过委托玉溪市建设工程质量检测中心对现场透水混凝土透水率进行试验检测，检测指标均符合设计透水系数（≥0.5mm/s）。

3 透水混凝土结合管涵施工工艺流程及操作要点

3.1 施工流程

定位放线→土方开挖→级配碎石回填（埋管）→立模→透水混凝土基层浇筑→透水混凝土面层浇筑→切缝、填缝→喷涂密封胶、上色→养护。

3.2 施工要点

3.2.1 定位放线

根据施工图纸要求，对浇筑透水混凝土的区域进行放线，并撒白灰做标记。

3.2.2 土方开挖

根据实际图纸要求进行开挖，由于开挖深度较浅，采用直槽，底部30cm土层采用人工清底，以免扰动基础土体，严禁超挖。开挖完成后，对基底进行整平并夯实，按要求进行压实度检测。

3.2.3 级配碎石回填(埋管)

将级配碎石运输至制定位置后进行底部摊铺并压实，然后按施工图纸要求埋设开孔管。由于底部埋设有管道，上层级配碎石采用人工摊铺并进行夯实。

3.2.4 立模

本工程可使用已施工完成的两侧缘石作为透水混凝土模板，注意在施工过程中不得破坏两侧缘石，如破坏应及时修整。

3.2.5 透水混凝土基层、面层浇筑

搅拌好的成品料出机后应及时运到施工现场，10分钟以内运到现场施工为宜。

透水混凝土摊铺施工，在结构层施工中应优先确定胀缝位置，规定尺寸、做好标记、按照要求留置、松铺摊平后用低频平板夯夯实，

夯实后表面应符合设计高程，以保证面层的施工厚度，要求平整、密实。留置的胀缝应采用聚氨酯类或氯丁橡胶类的回弹性好的柔性材料。

面层施工必须计算松铺高度，合理控制高度能够使压实后与周边的铺装材料（或模板）高度一致，符合道路面层的设计高程，松铺摊平后采用低频液压工作站进行滚平碾压，以保证路面混凝土的密实性，从而保证混凝土的强度。透水混凝土路面施工摊铺采用连续施工法，在结构层浇筑单块体积满足缩缝要求时，随即摊铺面层，施工时应尽量不损坏结构层。

3.2.6 养护

由于透水混凝土内添加了有机胶结材料，混凝土的早期强度增长较快，面层完成后需及时养护。采取塑料薄膜全覆盖保护，即面层周边的塑料薄膜要大于面层50cm以上，塑料薄膜的搭接宽度满足20cm以上，并在覆盖好的薄膜上洒水湿润，使薄膜均匀的覆盖在层面上。混凝土的养护周期为两周，每天浇水养护必须保证两次以上，不可缺少，养护的最佳效果是薄膜内有大量露珠为最好。薄膜覆盖养护必须压牢，防止风吹造成薄膜飘起，千万不能有漏空现象，造成局部透水混凝土损坏。

3.2.7 切缝、填缝

当透水混凝土强度达到70%左右时（冬天10℃以下2个星期，春秋天10天，夏天3-5天），可以进行机械切缝。机械切缝的厚度必须满足面层厚度的贯通。切缝后必须用水及时冲洗缝内的石粉积浆，保证缝内干净无粉尘，并将切缝时造成的混凝土表面的泥浆冲洗干净。切到胀缝时保持结构层与面层的缝口上下一致，不得错缝。单块缩缝面积的设置首先满足设计要求，其次必须按规范规定的25㎡~30㎡，不得超过30㎡以上，最佳是控制在25m²以内，面积过大会造成混凝土面层产生裂纹，甚至会有空鼓现象发生。对胀缝的填置采取泡沫板嵌缝，缩缝内填泡沫条，填缝时的缝表面预留2~3mm高度，然后注入结构胶封闭，嵌完的缝口宽度一致，表面平直，观感良好，所以要求嵌缝材料必须粘接力强，回弹性好，适应混凝土的膨胀与收缩，并且不溶于水，不渗水，耐老化，高温时不流淌，低温时不脆裂。

4、清洗维护简易实用方法

可用循环空气清扫车进行例行的空隙维护（每年大约４次），可预防堵塞率。用于清除透水混凝土中阻塞物的机械设备分别是：一台带有直径２００ｍｍ抽吸软管的清洁车、一台高压街道清扫车、一台循环空气式清扫车。初步完成空隙维护后，每月对透水混凝土路面进行维护至少一次，而且在树荫下可能出现有机质沉积的地方需增加维护的频率。利用透水混凝土维护机械可对其空隙进行清理维护，并且有助于增加其渗透性。

5、结论

本文探索透水混凝土在玉溪地区的应用技术，因地制宜进行混凝土配合比设计，分析保证其质量的施工工艺原理及流程，并总结了透水混凝土清理维护的正确方法，结果表明此方法能在玉溪地区后续的海绵城市建设中起到参考。

参考文献

[1]李肖透水混凝土在海绵城市建设中的应用 2096-2789（2017）10-0116-02