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透水混凝土施工技术在市政道路工程中的应用分析探讨

黄明凡
  
安家(建筑与工程)
2022年4期
南京润华建设集团有限公司 江苏 南京 211100

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摘要:为推动城市绿色、生态、环保发展,市政道路工程中广泛应用透水混凝土施工技术,本文以某市政工程实例为基点进行论述,对透水混凝土施工技术展开分析,以期强化质量控制、规范施工过程,充分发挥透水混凝土施工技术价值。

关键词:市政道路;透水混凝土施工;技术应用

引言:在市政道路工程建设中采用透水混凝土施工技术,有效提升城市道路渗、蓄、用、净、滞、排的能力,是建设“海绵城市”的重要物质基础。为保障市政道路工程具备强大的雨水吸收与存储能力,探究透水混凝土施工技术现实意义重大。

1 工程概况

本工程中透水人行道,按从上至下顺序,人行道结构层由6cm透水砖、3cm透水砂浆、8cm透水混凝土(C20)组成,断面图见图1所示。本次工程施工的关键环节为透水砖、透水混凝土、透水砂浆,其中透水砖采用陶瓷透水砖,透水混凝土强度在C20以上,透水系数>0.1mm/s、空隙率>8%,骨料选择5~10mm范围内单一粒径碎石;透水砂浆强度为M10,厚度为30mm。

2 透水混凝土结构原理与作用

2.1 结构原理

透水混凝土又被称作多孔混凝土,是一种由水泥、骨料、增强剂、水拌和而成的多孔轻质混凝土,其组成部分不包括细骨料,因此,水泥浆包裹着粗骨料,相互粘结后形成孔穴分布均匀的蜂窝状结构,从而具有良好的透水、透气性。在市政道路工程中,透水混凝土道路结构主要包括两个部分,上层为透水面层,厚度通常在60mm以上,主要材料为透水砖或透水砼(本文以透水砖为例),其将雨水渗入路面以下位置;下层为透水基层,厚度通常在80mm以上,基层下可以设置不透水土工布、PVC导水盲管,采集的雨水及时排入雨水井中,从而实现市政道路的良好透水性,提高道路排水速度。

2.2 作用

透水混凝土的作用主要体现在以下方面:(1)降水过于集中时有效减轻城市排水设施负担,防止河流泛滥、降低水体污染;(2)雨水快速渗入地下,还原地下水,保持土壤湿度;(3)预防路面积水,避免夜间积水反光,减少诱发交通事故的危险因素,提高交通出行的舒适性、安全性;(4)调节城市温度、湿度,改善城市热循环,缓解热岛效应及其带来的负面影响;(5)增加道路孔隙率,减少车辆通行时的噪声,改善交通环境。

3 透水混凝土施工技术应用实践

本次施工工艺流程为施工准备—基层处理—透水混凝土施工—透水砂浆施工—透水砖施工。

3.1 施工准备

3.1.1 材料准备

选择具有良好透水性的碎石,含泥量<1%、表观密度>2500kg/m3、空隙率<4%、紧装堆积密度1350kg/m3;水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥;水采用自来水即可,不得使用未经过过滤的浑浊水;粘接剂为LDA液体粘结增强剂。

3.1.2 技术准备

做好图纸审核工作,结合现场施工条件提出意见,与设计、监理等部门做好技术交底工作;标定测量仪器,校核现场各个位置控制点、交点坐标,同相关部门复核水准点、闭合施工区内导线;配合完成取样送检以及实验配比工作;根据施工设计图与进度要求绘制施工进度图[1]。

3.1.3 其他

(1)做好组织准备,明确本次施工所需人员及对应施工任务,组织施工队伍了解施工准则;(2)施工现场准备好水、电、工程材料等,规划专项区域,做好材料存放、搅拌装置停放部署[2]。

3.2 基层处理

将施工现场划分成格,专人指挥车辆倾倒混合料,摊铺期间应控制好时间与摊铺厚度,摊铺后利用推土机联合人工整平,再由平地机完成最终精平,保持高程、平整度、横坡等参数符合设计标准;摊铺后进行碾压,逐渐提高碾压设备振动强度,轮重叠1/2轮宽,待碾压数遍无轮迹后则可停止;经压实度检测合格后进行洒水养护,保持基层处于潮湿状态。

3.3 透水混凝土施工

3.3.1 原材料控制

正式施工前对施工中所用的水泥、碎石、化学增强剂、拌和用水等进行质量检验,性能、质量等达到设计要求方可入场,本次施工中采用水泥采用P.O42.5,为普通硅酸盐水泥,入场前对强度等性能进行检测,且水泥使用期限在保质期内;所用碎石经过性能检测后,在现场放置在制定位置上,避免清洁度受到影响,粒径均处于5~10mm范围内。

3.3.2 确定配合比

经配合比实验确定最佳配合比,保障混凝土性能达到最佳,本次施工中从经济性、适用性、施工质量等角度考虑,粒径在5~10mm的瓜米石作为骨料最佳,且水泥、碎石、水三者之间的最佳配比为350:1540:95,该配合比下透水混凝土的强度能够达到C20以上,透水系数可达到0.75mm/s,符合施工设计标准。

3.3.3 拌制与运输

(1)透水混凝土拌制由搅拌站统一完成,经规格为15t的运输车运送到施工现场进行摊铺。为控制原材料质量达到设计标准,需保障搅拌方式合理,水泥浆体应均匀的包裹在骨料上,未达到此效果时,可适当延长搅拌时间,以保障搅拌效果。

(2)搅拌过程中投料顺序也是影响拌和效果的关键因素,一次性投入碎石拌和效果最差,均匀性难以达到标准;建议先投入1/2骨料,加入水泥及化学添加剂最后再放入另外1/2骨料。

(3)搅拌前需预先在搅拌机内注入20%的水空机搅拌,再提升料斗进行搅拌,搅拌中需多次加水,搅拌混凝土用手能够攥成团即可。

(4)通常骨料搅拌需在45s左右完成,加水后再搅拌15s,因此,搅拌时间共计60s。

(5)待搅拌机内的混凝土卸出后,需要及时运输到施工现场浇筑地点,保持和易性始终达标。

(6)透水混凝土为一种干性混凝土料,与其他混凝土相比,初凝速度快,需要根据施工当天天气情况做好运输时间控制,建议15min内完成运输,且中途不要停留,也避免运输过程中过于颠簸。

3.3.4 浇筑

(1)浇筑施工应在气候条件合适下进行,连续5日温度低于5℃时无法进行施工、当地最高气温超过32℃时无法施工。

(2)施工前,必须保障市政道路基层处于湿润状态,基层洒水湿润工作应持续进行。

(3)混凝土运输至施工现场后,应立即摊铺、刮平。本次人行道施工现场空间有限,且周围设有绿化带,不具备大型机械操作空间,难以采用摊铺机,因此,由挖掘机联合人工整平完成摊铺工作。松铺系数以混凝土干湿度为依据,控制在1.1~1.5范围内,自由倾落高度应在2m内;摊铺期间采用平板振捣器进行混凝土振捣,待表面轻微泛浆且无气泡出现时停止振捣。

(4)混凝土浇筑应一次成型,经过本次试验段浇筑施工试验总结出,抹平机2~3次往返振实后,可保障混凝土浇筑施工各项指标达到设计要求,也有效预防漏振与过振问题出现。

(5)浇筑施工若无法保障2小时内连续进行,则需在下一次施工时做好施工缝凿毛与清理。

3.3.5 设置伸缩缝

在混凝土面层设计5~6m的横向伸缩缝;若施工长度在30m以上,需设置膨胀缝,位于与侧沟、铺面砌块、雨水口中、建筑物等构造物连接处;伸缩缝施工建议采用后切割法,可保障伸缩缝整齐,本次施工中采用无齿锯进行切割,切割在摊铺结束后的3~7天内进行,若在夏季施工需在浇筑施工结束后24小时内完成伸缩缝切割。

3.3.6 养护

使用结束后在混凝土表面覆盖塑料薄膜,根据混凝土强度确定养护时间,养护期间不得通车、混凝土强度未达标时不得投入使用。养护工作需在浇筑结束后的12小时内展开,养护时间不少于14天。

3.3.7 涂覆透明封闭剂

待混凝土表面干燥、成型后,约浇筑后3天左右,在混凝土表面涂刷封闭剂,可增强道路的耐久性以及美观性,也能够避免杂物、垃圾等使透水孔隙堵塞。

3.4 透水砖施工

本次施工中使用的两种尺寸透水砖均由专业厂家生产,经过质量验收后进场,性能指标满足施工设计标准。

3.4.1 制备透水砂浆

透水砂浆由细骨料、水泥、聚合物等混合而成,加水搅拌至硬化后形成连续的孔隙结构则完成干混砂浆制备;其中所用骨料为粒径3~5mm的石英砂或玄武岩颗粒,骨料中泥块含量≤1%且微粉含量≤3,水泥与透水混凝土施工强度等级、性能相同。其中水泥与骨料的配合比为1:5,再以水泥用量为标准添加1~3%的高分子聚合物;透水砂浆应按照施工需要随用随拌。

3.4.2 安装透水砖

(1)施工准备:透水砖安装前进行基层复查,保障各项参数与施工设计要求相符,及时整改不达标的地方;且正式铺砌前,应组织技术交底,要求施工人员对施工图、技术方案、质量标准有详细的了解,并检验透水砖质量,无任何问题后准备施工。

(2)铺砌施工:应预先试拼、试排,调整透水砖的方位与角度,保障美观性;需先在砌筑位置铺透水砂浆,厚度为3cm,再铺砌透水砖,本次采用一字型,完成一段透水砂浆摊铺后紧跟铺砌透水砖,区域范围控制合理,避免透水砂浆出现凝固结块情况;且铺砌过程中应设置横纵两个方向接缝,并利用胶锤轻轻敲击透水砖,起到振捣透水砂浆、密实透水砖的作用,锤击至高度与设计要求相符即可;铺砌技术后检查表面是否平整、密实;此外,铺砌过程中应随时检查铺砌效果,当发现空隙时可去除透水砖增补与填充透水砂浆,在按照铺砌要求重新铺砌透水砖。

3.4.3 填缝及养护

(1)每日下班时应及时清理施工现场产生的垃圾,保持区域内干净整洁,避免影响施工效果;

(2)在施工路段路口位置设置障碍维护设施,避免行人误入;养护超过48小时后,在路面摊铺细砂,人工清扫细砂,使细砂进入路面缝隙,该步骤仅能采用细砂,不得使用干拌砂浆;

(3)禁止在正式使用前将重物放置在路面上,并与已铺设人行道板之间设置隔离线;

结束语:

透水混凝土施工技术的应用有效提高市政道路的透水性能,便于及时排除路面积水,减少城市给排水系统运行负担;而人行道因日常载荷小,是透水混凝土施工技术应用的重点对象,利用透水砖、透水砂浆、透水混凝土等组成道路结构,每一层施工都影响最终效果。为此,本文对透水混凝土施工技术的应用进行了分析,希望为同类型施工提供参考,有效控制施工质量,实现市政道路的良好透水性能。

参考文献

[1]王平峰,耿军,张成林.海绵城市道路透水人行道路面施工技术[J].云南水力发电,2021,37(10):69-71.

[2]于瑞华.市政道路透水沥青混凝土路面工程施工技术的应用与管理[J].科技创新与应用,2020(35):195-196.

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