龍森
(江西省交通工程集團有限公司,江西 南昌 330000)
透水混凝土是全新的路面施工原材料,在建筑領域被廣泛接受。該種類型混凝土多為蜂窩結構,能夠提升透水、透氣能力,并且質量較輕,對生態環境造成的影響降低,因此具有較強的環保價值。研究也指出,透水混凝土也具有降低噪聲和保持水土的功效,可促使混凝土路面與地表深度結合。在項目施工中,使用透水混凝土技術能夠獲得滿意的施工效果,鑒于此,有必要對透水混凝土的關鍵施工技術進行研究。
項目為某高速公路施工,需要使用專用設備,對透水混凝土進行現場攤鋪,主要施工內容是將原有不透水的步行道路改造成透水混凝土路面。項目設計方案如下:建設厚度在8cm 的透水整體路面,土基層壓實度≥2cm,級配碎石層為20cm,粗砂找平層為2cm。
彩色透水整體路面可分為原色基層與彩色面層,分別設計為5cm、3cm,路面混凝土整體強度等級保持在C20,面層噴涂使用了專用保護劑。在具體施工環節,行業有關人員加強了施工質量控制,對關鍵施工技術進行明確,使得透水混凝土路面滿足規范要求。
在路面施工中,瀝青混凝土的最大缺點是環保價值低,需要設計專門排水井和管道,以減少路面積水問題發生。考慮到路面積水很少滲透到地下,會造成局部土壤缺水嚴重,影響地下水資源的補充。為解決這一問題,在路面施工中,引入了透水混凝土技術。
透水混凝土,顧名思義具有較強的透水性能,其孔隙占比在15%~25%之間,因此,在透水性能方面與傳統瀝青混凝土比較,具有較強的應用優勢。考慮到混凝土的孔隙率較大,其透水與透氣的范圍較廣,對地下水分與土壤形成了補充,并且參與了熱量交換,確保空氣與地下滲水區有機結合,能夠更好地調節局部環境,具有較強的環保性能。在夏季高溫時間段,透水混凝土也能夠積蓄更多能量,幫助路面減少能量吸收,有效預防“熱島效應”出現。
與傳統瀝青混凝土施工材料比較,透水混凝土使用的骨料更加均勻,并且對粉塵提出更高要求。其中,骨料的最大粒徑不得超過透水混凝土斷面厚度的1/4。骨料的顏色具有多樣性,并且需要對面層起到較強的裝飾作用。透水混凝土對面層強度要求較高,需要使用強度等級在42.5 以上的硅酸鹽水泥。
3.1.1 壓實度檢測
在該項目施工中,需要對原有路面進行處理,使用灌砂法對路面壓實度進行測試,確保壓實度在93%以上,使得路面土基層被充分夯實。在上述操作完成后,有關人員選取了4 個檢測點,分別是K2+230 左、K2+230 右、K2+280 左、K2+310 右,具體檢測內容見表1。

表1 某透水混凝土路面基層壓實度檢測數據
3.1.2 碎石攤鋪
為確保透水混凝土路面施工強度等級合格,有關人員需要做好攤鋪前準備工作,通過在工作面上灑水,確保濕度達標,并且對路面高程進行了再次測量,根據測量結果,對攤鋪的碎石進行合理選擇。在具體工作中,需要做好碎石集料粒徑的控制,使得粒徑在20~60mm,攤鋪厚度保持在20cm,采用挖坑的方式,對攤鋪的厚度進行檢查,確保施工質量達到規范。
3.1.3 檢查找平層
在透水混凝土的土基層施工中,也需要對粗砂找平層的檢查提高重視力度。具體工作中,有關人員需要對級配碎石層的施工質量進行控制,當檢驗合格后,在表面鋪設粗砂,實現找平操作,使得項目施工質量達到滿意標準。在鋪設施工開展前,有關人員對粗砂表面進行了灑水,以確保施工作業面始終保持濕潤狀態。同時,對已經完成的找平層進行高程測量,將偏差值控制在15mm 之內。
3.2.1 混合料的攪拌技術
當透水混凝土基層施工完成后,則進入面層施工。面層施工的重點是控制混合料的質量,對具體的拌和環節進行控制,使得材料施工標準與行業要求一致。在本項目施工中,采用了渦輪式攪拌機,額定體積為5000L,在攪拌施工中,有關人員配置了PDL800型的配料機,并且設計了2 個冷料倉,冷料倉主要用于存放粗集料,粗集料的標準為10~20mm。為確保攪拌施工質量達到標準,需要對攪拌機與配料機的運行狀態進行檢查,明確計量系統是否準確。
例如,在此次施工中,技術人員將最大誤差控制在0.5%,要求傳送履帶對集料進行緩慢傳送,預防集料出現分層的不良問題。在攪拌技術應用中,也嚴格根據要求,對水泥、集料、專用黏接劑進行合理投放,并做好渦輪式攪拌機攪拌速度的控制。一般情況下,將攪拌機的速度控制在30s,并根據實際情況,添加清水,隨后對攪拌時間進行控制,原則上,每次攪拌時間應保持在2min 之內。等待混合料充分攪拌均勻后,混合料的黏度達到滿意標準,可用手捏成團狀物時,則停止攪拌施工。該項目中使用的C20 彩色混凝土配比情況見表2。

表2 強度C20 透水混凝土配比
3.2.2 運輸環節控制
在透水混凝土路面施工技術應用中,需要對混合料進行運輸。該工程項目在透水混凝土運輸中,使用了自卸方案與小推車結合措施。考慮到透水混凝土的初凝時間小于普通混凝土,因此,在使用自卸車輛對混合料進行運輸時,應將運輸時間控制在90min 之內,預防混凝土物料出現凝結,影響實際應用。有關人員在對混合料進行運輸時,應做好遮蓋保護,預防水分蒸發過快,造成混合料凝結。根據以往運輸管理經驗,當室外溫度在0~9C 時,將最長運輸時間控制在90min 之內;當室外溫度在10~19C 時,將最長運輸時間控制在45min;當室外溫度在20C 以上時,則允許的最長運輸時間為30min。
3.2.3 攤鋪與澆筑技術應用
混合料運送到現場后,應使用人工攤鋪技術,對混合料進行鋪開,使用低頻率平板振動器,振搗壓實混合料。為確保混凝土面層光滑平實,與需要綜合利用人工振實的方式,對邊角進行處理。在透水混凝土的攤鋪施工使用了平板振動器,并配合使用抹光機,使用攤鋪更加均勻。
針對原色底層施工而言,應采用低頻平板開展振實操作,攤鋪均勻后,對彩色面層進行澆筑,并使用人工補料方式進行找平,確保混凝土面層顆粒均勻,不存在明顯坑洞問題。需要特別指出的是,在對混凝土上下面層進行施工時,需要確保連續性,同時對整體結構提高關注力度。在具體的施工環節,需要將不同鋪層的施工時間控制在2h 之內。
3.3.1 明確養護周期
在透水混凝土路面施工完成后,需要對路面進行養護管理。相關人員需要定期清理完工路面,使用無壓力噴水的方式,確保路面具有足夠的整潔度,強化對路面的養護管理能力。在具體施工中,一般情況下,將路面養護周期控制在2~3 周。
3.3.2 切縫與填縫技術
通常情況下,在路面施工完成后的第3 天需要對路面強度開展第一次檢測。若檢測強度達標,與設計值相符合,則需要開展切縫與填縫施工。通過上述技術手段,進一步提升透水混凝土路面施工質量。一般情況下,將縮縫與切縫的深度控制在原有路面整體厚度的2/3;而膨脹切縫深度應與原有路面的厚度相等。在具體施工中,需要確保切縫自面層貫穿到基層,寬度保持在1.5cm。
3.3.3 路面質量檢驗
對透水混凝土路面施工質量進行檢驗十分重要,是確保項目施工可靠性的主要技術方法。該項目施工完成后,檢驗人員對透水路面的外觀、接縫、厚度與壓實度等關鍵指標進行了質量測試。在外觀檢驗中,主要對觀察路面邊角是否整齊、觀察路面顏色與設計要求是否存在偏差,并對路面完整性進行檢查。在接縫檢查中,主要檢查項目是接縫內是否存在雜物,出現問題立即處理。有關路面平整度、厚度與透水系數的施工要求,見表3。

表3 路面平整度、厚度與透水系數施工要求
在透水混凝土路面厚度檢查中,有關人員也使用了鉆孔與鋼尺測量相結合方式,檢查中,每間隔50m設定一個測試點,要求路面厚度允許偏差在±5mm 之內。使用灌砂法對路面的壓實度進行測試,每間隔100m 設定一個檢測點,要求整體壓實度在93%以上。在路面高層的測試中,技術人員使用了專業的水準儀裝置,每間隔20m 設定一個檢查點,高層偏差應控制在±10mm 之內。路面平整度控制在5mm。同時,開展了透水混凝土路面強度檢測,其混合料的抗壓強度檢測結果為29.7MPa,底層抗壓強度檢測結果為29.4MPa,與路面強度等級要求一致。該工程施工完成后,有關人員使用鉆芯取樣法,對混凝土整體路面厚度進行了測試,檢測結果顯示路面厚度為83mm,超出設計值3mm,厚度檢測指標符合最大誤差值±5mm規定。
綜上所述,研究了透水混凝土路面關鍵施工技術,以實際項目作為研究對象,對比了傳統瀝青路面與透水混凝土路面施工方法,并對透水混凝土路面的優勢進行說明。在此基礎上,通過做好基層處理、面層施工與路面質量檢驗與養護,使得路面施工質量達到了規范要求。項目施工產生了顯著效益,不僅提升路面施工技術水平,而且滿足環保施工標準,有利于透水混凝土路面推廣。