滇西應用技術大學校園區應用的“海綿城市”施工關鍵技術

金大森 楊德嵩 白洪宇 潘玉白 許睿龍

云南省建設投資控股集團有限公司 云南 昆明 650501

1 工程概況

滇西應用技術大學園區除主干道為瀝青道路以外，其余道路如人行道、自行車道、消防行車道（消防車重8～13 t）均為透水混凝土道路，設計強度為C25，其中人行道及自行車道路面面積約11 800 m2，消防行車道路面面積約12 400 m2。透水混凝土道路由下至上依次為素土夯實、“兩布一膜”、級配碎石墊層、砂濾層、透水混凝土結構層、透水混凝土面層、漆面層、密封劑。其中消防行車道級配碎石墊層為300 mm，砂濾層為30 mm，透水結構層為150 mm，面層為80 mm；人行道及自行車道級配碎石墊層為150 mm，砂濾層為30 mm，透水結構層為100 mm，面層為50 mm（圖1）。

2 工程難點

1）原材料的選取。本工程按“海綿城市”建設的要求，采用新型的鋪裝材料，且只用合格優質的原材料，以為施工質量提供強有力的保障。

2）配合比的控制。要施工出高質量、高標準的透水混凝土地面，在采用合格優質的原材料的前提下，必須嚴格控制原材料的配合比，否則將會嚴重影響其建成后功能的發揮，所以配合比的控制是施工過程中的關鍵。

圖1 人行道及自行車道結構示意

3）素土夯實。為達到路面的設計基底標高，前期已經進行了場地標高調整，并且在土方開挖或回填后都進行了場地夯實，但由于施工時間過久，場地的面層土已有不同程度的松動。為保證透水混凝土地面的施工質量，需重新對場地進行夯實，以避免因基層不均勻沉降而造成透水混凝土路面開裂。

4）成品保護。現場交叉作業施工情況十分突出，難免會因為某些原因而對完工后的路面造成破壞，但是透水混凝土地面與普通水泥混凝土地面不同，修復過程特別復雜、繁瑣，不僅耽誤工期，而且將嚴重影響整體美觀，所以如何做好成品保護成了又一關鍵[1-3]。

3 技術準備

在正式施工之前，應先分析工程項目的特點及工期要求，了解施工的客觀條件，熟悉設計圖紙，根據設計要求，合理布置施工力量，編制合理的施工方案，為工程的順利完成做好充分的技術準備。

4 透水混凝土的組成及性能

4.1 透水混凝土的組成

透水混凝土由添加劑、碎石、水泥、水組成。

1）添加劑采用透水混凝土專用增強劑，使用前須檢查增強劑是否有潮濕現象，如出現潮濕現象，應禁止使用。

2）碎石是透水混凝土的主要材料之一，其質量必須嚴格把控。一般結構層的碎石粒徑選用10～20 mm即可，當透水率要求高于25%時，可適當加大碎石的粒徑；面層碎石粒徑宜為5～8 mm，但要求其石粉含量不得超過0.5%。根據設計要求，本項目選定4#碎石（10～30 mm粒徑）作為結構層施工用料，2#碎石（5～7 mm粒徑）作為面層施工用料。無論結構層碎石還是面層碎石，要求其顆粒粒徑必須均勻，并且均能滿足強度要求。

3）本項目行車路面及人行道、自行車道的設計強度為C25，根據混凝土設計強度的要求，選用P.O 42.5水泥。水泥進場前必須對其出廠合格證及相關信息進行檢查、核對，以保證水泥的性能與質量，進場之后還須進行抽樣復試，合格后方可使用。

4）混凝土攪拌用水采用清潔用水即可。

4.2 透水混凝土的性能

本項目要求透水混凝土抗壓強度＞25 MPa，抗折強度＞3.5 MPa，空隙率20%～35%，透水系數＞1.5 mm/s。

5 透水混凝土原材料配合比

要施工出高質量、高標準的透水混凝土地面，在原材料固定的條件下，嚴格控制原材料的配合比，是施工的關鍵，所以施工前應根據透水混凝土的設計強度進行不同配比的試驗，得出合格、優質的配合比，以保證工程質量。

本項目透水混凝土設計強度為C25，經試驗，最終選定透水混凝土配合比為（按質量）：水泥∶碎石∶增強劑∶水=380∶1 650∶16∶143。

6 施工步驟

6.1 場地清理

在施工場地范圍內，凡有妨礙工程的開展或影響工程穩定性的地面物或地下物全部予以清理，當發現施工區域內有管線通過或其他異常物體時，必須在查清情況后方能動工。同時，如工作面內有坑洼積水，必須預先進行處理，做好相應的排水設施。

6.2 素土夯實

場地現狀的面層土已有不同程度的松動，為保證透水混凝土道路的施工質量，需對場地重新進行碾壓夯實，夯實過程中需控制好場地標高，使其滿足設計要求。碾壓完成后采用環刀法取樣檢驗地基的壓實質量，要求密實系數不小于0.93。

6.3 測量放線

首先應根據設計圖紙對基層的標高、寬度、平整度、線位進行復核，重點控制標高、平整度及線位。施工前還應再次對基層進行清掃，并且對松散部分和對施工有不良影響的位置及時采取措施進行處理。測量放線須采用水準儀，施工區域的中心線、邊線必須全部放出，并經監理驗收合格后方可進行下一道工序施工。

6.4 “兩布一膜”施工

1）底層中粗砂鋪設：預先埋樁掛線，同時在樁上標示出鋪設厚度3 cm。采用人工進行中粗砂攤鋪，攤鋪過程中需清理出大粒徑顆粒及尖銳雜物，以防刺穿“兩布一膜”。攤鋪平整后，配合壓路機靜壓1～2遍，保證中粗砂鋪設的密實度，碾壓過程中需對標高進行監測和控制，保證中粗砂鋪設的厚度及平整度。

2）底層砂墊層鋪設完成后，開始進行“兩布一膜”鋪設。鋪設之前必須再次對施工區域進行檢查，檢查砂墊層是否平整、密實，并檢查表面是否存在影響“兩布一膜”施工的異物，如有應立即妥善處理。然后對施工區域的尺寸進行測量，根據測量尺寸裁定“兩布一膜”的尺寸，施工時采用人工按一定方向進行攤鋪，攤鋪時注意搭接長度，一般不小于0.3 m，且橫向搭接處應高端壓住低端，縱向搭接處應上坡壓住下坡，縱向接頭禁止出現在同一斷面上，錯開距離不得小于1 m。攤鋪完成后，用熱熔焊機對接頭進行焊接，要求接縫平整、牢固、厚度均勻，不得存在其他雜物或使周圍“兩布一膜”遭到損壞。

3）“兩布一膜”施工完成并待監理驗收合格后，立即進行頂層中粗砂的施工，鋪設厚度10 cm，鋪設過程中需對區域內各處標高進行監測，防止超鋪或少鋪。

6.5 鋪設墊層

嚴格按照設計圖紙要求在頂層中粗砂上進行級配碎石墊層鋪設，為達到設計要求的壓實系數0.93，結合現場施工區域的情況，本項目選用壓路機配合小型打夯機進行分層碾壓密實。行車路面鋪設厚度為300 mm，人行道及自行車道鋪設厚度為150 mm，碾壓密實后必須仔細核對是否滿足設計標高。

6.6 鋪設砂濾層

待墊層碾壓密實并且滿足設計標高后，在墊層上鋪設厚30 mm的中、粗砂濾層進行找平，鋪設過程中需適量灑水濕潤，并輔以壓路機或平板振搗器碾壓振搗，碾壓密實后同樣需滿足設計標高。

6.7 模板支設

按照設計圖紙要求進行模板支設，不僅要保證高度、垂直度和泛水坡度等問題，還須保證模板自身的強度要求和設計圖案的線條要求（如果圖紙存在設計圖案）。同時還應對周邊事物進行遮擋，做好成品保護。

6.8 預設膨脹縫

在透水混凝土澆筑之前，如人行道、自行車道與瀝青主道路、路緣石、建筑物下邊沿、景觀花池等相接時，應該先在道路兩側的路緣石內側、景觀花池的外側等預設膨脹材料；如廣場存在設計圖案時，可結合設計圖案情況留設膨脹縫。

6.9 透水混凝土攤鋪

本項目透水混凝土路面攤鋪選用間隔式施工法。先進行結構層透水混凝土攤鋪，平整后再用低頻平板夯配合人工進行夯實，夯實時間不宜過長，避免出現離析現象，夯實后的頂面標高應符合設計標高且平整、密實。結構層透水混凝土產生一定的強度后再施工面層。面層透水混凝土施工時須提前對結構層表面用水充分濕潤，并用素水泥漿作為2層的黏結層。同時，應提前計算面層混凝土的松鋪高度，合理控制高度能使其碾壓密實后一次性達到設計標高，避免多次攤鋪或超鋪。面層攤鋪后采用低頻平板夯配合人工進行夯實，然后用抹光機進行抹平，抹平過程中不能出現泛水（圖2）。施工時采用彩條布對成品進行保護。

圖2 透水混凝土路面攤鋪施工

6.10 養護

面層施工完成后用塑料薄膜覆蓋并采用灑水進行養護，養護時間不得少于7 d。注意薄膜應均勻地覆蓋在面層上，且不得有損壞，薄膜損壞可直接導致養護漏缺，極易產生掉子現象，造成成品瑕疵。

6.11 切縫、填縫

當透水混凝土的強度達到設計強度的70%左右時便可進行切縫，切縫位置的設置應滿足設計要求，且切縫厚度必須滿足面層厚度的貫通。切縫后需及時將縫內及面層表面沖洗干凈。當切到膨脹縫時，應使結構層與面層的縫口上下一致，不得錯縫。膨脹縫用泡沫板嵌縫，縮縫內填置泡沫條，填縫時在縮縫表面預留2～3 mm的高度，然后注入結構膠進行封閉。注意所有嵌縫材料均應黏結性好、回彈性好、能適應透水混凝土的收縮與膨脹，并且不溶于水、不滲水、耐老化，高溫不流淌，低溫不脆裂。

6.12 噴漆罩面

根據設計要求，選用溶劑型膠黏劑聚氨酯類密封劑對路面進行噴涂，其綠色環保，對人體無毒害作用，且色彩鮮艷、耐久性好、抗紫外線功能較強。調色時應保證配比統一，避免出現色差（圖3）。本項目采用無氣噴涂機進行噴涂施工，施工時采用木板遮擋對周邊事物進行保護。

圖3 透水混凝土道路施工效果

6.13 涂覆封閉劑

透水混凝土養護到期后，用水將其表面沖洗干凈，待表面徹底干燥后，將雙丙聚氨酯密封劑均勻地噴涂于表面，既起到面層保護作用，又不影響透水性。

6.14 透水混凝土成品保護

透水混凝土與普通混凝土不同，修補十分困難，表面不容易黏結，且修補過后的路面嚴重影響美觀，所以無論是在施工過程中還是在養護階段，透水混凝土都應注重成品保護，可以在施工區域周圍設置圍擋，做好警示標志，禁止行人行走、車輛行駛，必要時還應安排專人對成品進行值守[4-5]。

7 結語

近年來，城市、校園等道路路面施工一直向著生態化、環保化以及安全化方向發展。本項目的人行道、自行車道和消防行車道均設計為透水混凝土路面，與原來的透水磚鋪裝道路相比，其不僅提高了道路的承載力及強度，還能夠做到迅速排水，促進生態平衡和減輕“熱島”現象，促使道路施工質量和使用效率不斷提高，完全符合城市、校園等道路施工的發展方向。同時，由于其自身結構的特殊性，不僅能減少污水排放，還能進行水污染防治，對于當下至關重要的洱海保護行動有舉足輕重的作用。