輕型荷載土壤入滲型透水路面磚鋪裝施工技術(shù)

林文娟

（平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)與交通運(yùn)輸服務(wù)中心，福建 福州 350400）

0 引言

城市規(guī)模快速發(fā)展，城市道路網(wǎng)鋪設(shè)密度和范圍逐步增長(zhǎng)，道路地面逐漸被各種阻水材質(zhì)所覆蓋，形成“人造沙漠”的出現(xiàn)；地理學(xué)上的“漏斗型”地下水位，會(huì)引發(fā)地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生，以及道路缺乏對(duì)地表溫、濕度的調(diào)控功能。這兩種破壞環(huán)境的情況十分惡劣，因此，為了改善傳統(tǒng)道路存在的透水性較差、地面沉降等問題，人們研發(fā)了輕型荷載土壤入滲型透水路面磚鋪裝施工技術(shù)。該技術(shù)采用透水路面磚取代傳統(tǒng)的路面材料，土壤滲入型透水磚鋪裝工藝取代傳統(tǒng)的低滲透路面構(gòu)造層設(shè)計(jì)，使路表水能夠通過透水人行道面層滲入路基土中，及時(shí)補(bǔ)充了地下水資源，減輕了“熱島效應(yīng)”[1]，城市雨水得到了充分的利用，確保道路構(gòu)成的穩(wěn)固，更為有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，也達(dá)到了綠色節(jié)材的目的。本文結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)輕型荷載土壤入滲型透水路面磚鋪裝施工技術(shù)進(jìn)行介紹，以期用于指導(dǎo)類似人行道工程的施工，提高施工的科學(xué)性和實(shí)用性，同時(shí)為城市雨水利用工程施工、設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 工程概況

福建省某市政工程道路為城市次干道。道路全長(zhǎng)2.08km。機(jī)動(dòng)車道為雙向6車道，其設(shè)計(jì)車速50km/h，非機(jī)動(dòng)車道寬2.5m，總長(zhǎng)度為1.68km。人行道透水磚的強(qiáng)度平均抗壓強(qiáng)度不小于40MPa，平均抗折強(qiáng)度不小于5MPa，透水系數(shù)不小于0.02cm/s，耐磨性磨坑長(zhǎng)度不大于35mm，防滑性BPN值不小于60。

2 施工工藝原理

輕型荷載土壤入滲型透水路面磚（見圖1）用于人行道，人行道面層、基層、墊層都具有良好的透水性能，路基土的滲透系數(shù)不低于10-3mm/s，人行道的車輛荷載軸載小于40kN，路表水能夠直接通過道路的面層、基層與墊層向下滲透至路基土中，人行道的透水性、耐久性和穩(wěn)定性表現(xiàn)良好。面層由環(huán)保透水磚材料組成，能夠透水、儲(chǔ)水、抗滑；找平層由具有透水性的干硬性砂漿構(gòu)成，起透水、找平作用；基層由透水水泥混凝土構(gòu)成，起透水、儲(chǔ)存水、承壓的作用；墊層由級(jí)配碎石組成，起透水、承壓作用。

圖1 輕型荷載土壤入滲型透水路面磚基本構(gòu)造圖

3 施工技術(shù)要求

輕型荷載土壤入滲型透水路面磚人行道施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備構(gòu)造層設(shè)計(jì)→路基→墊層→透水基層→透水找平層→環(huán)保透水磚面層→特殊部位施工。

3.1 施工準(zhǔn)備

施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件和施工要求，設(shè)計(jì)施工方案，編制施工組織流程和管理細(xì)節(jié)，規(guī)劃工程進(jìn)度，組織材料的采購。

3.2 構(gòu)造層設(shè)計(jì)

（1）該工程中人行道用透水磚結(jié)構(gòu)層由透水面層、透水基層、透水墊層以及土基層組成，透水磚面層與基層之間設(shè)置找平層。

（2）人行道透水磚面層厚度不應(yīng)小于8cm；找平層由2-3cm級(jí)配碎石、中粗砂和干硬性水泥砂漿組成。基層選用15-18cm水泥穩(wěn)定碎石；墊層為10-15cm級(jí)配碎石、級(jí)配礫石。

（3）透水磚人行道的路基應(yīng)具有良好的透水性能，當(dāng)降雨強(qiáng)度超過滲透量時(shí)，透水磚人行道應(yīng)設(shè)置邊緣排水系統(tǒng)，見圖2。

圖2 透水磚人行道設(shè)置邊緣排水系統(tǒng)示意圖

（4）應(yīng)在透水人行道與車行道交界處設(shè)置防滲膜，見圖3，防滲膜應(yīng)符合《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（JTG/T D32-2012）[2]的相關(guān)規(guī)定。

圖3 透水人行道與車行道銜接圖

3.3 路基

如出現(xiàn)以下情況，應(yīng)設(shè)置隔水措施，以防止下滲雨水向行車道土基內(nèi)滲透：行車道與透水磚路面之間距離不足50cm。根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，壓實(shí)度及外觀須達(dá)到表1要求，依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG E60-2008）[3]環(huán)刀法測(cè)定壓實(shí)度。

表1 土基壓實(shí)度及外觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

3.4 墊層

（1）根據(jù)路段砂墊層厚度、寬度及預(yù)定的干密度，確定砂的用量；

（2）通過試驗(yàn)確定砂的松鋪系數(shù)，并確定松鋪厚度；

（3）整形后，即用12t以上三輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，根據(jù)不同地段，采用小型壓實(shí)機(jī)具或采用人工夯實(shí)，使壓實(shí)度不小于表2要求；

（4）墊層凹凸不平處應(yīng)及時(shí)填補(bǔ)或刮除；松散處應(yīng)重新碾壓，達(dá)到平整、密實(shí)。壓實(shí)度及外觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2 墊層壓實(shí)度及外觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

3.5 透水基層

（1）透水混凝土基層，厚度應(yīng)大于100mm。應(yīng)保證透水水泥混凝土有效孔隙率≥15%，透水混凝土強(qiáng)度≥15MPa；

（2）為防止混凝土水分流失，在透水混凝土澆注前，應(yīng)先用水濕潤(rùn)路面，澆筑后養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d；

（3）透水混凝土基層應(yīng)設(shè)置縱橫溫度縫和施工縫。溫度縫和施工縫間距宜為5m，板縫應(yīng)盡量正交設(shè)置，板塊不宜出現(xiàn)銳角，縫寬應(yīng)在6～7mm之間；

（4）當(dāng)日平均氣溫低于5℃時(shí)，不應(yīng)施工透水混凝土。

3.6 找平層

（1）透水找平層施工前應(yīng)對(duì)基層有凹凸不平處進(jìn)行填補(bǔ)壓實(shí)或刮除，當(dāng)基層頂面找平后，方可進(jìn)行后續(xù)施工；

（2）找平層鋪設(shè)所用的干硬性水泥砂漿應(yīng)有較好的透水能力；

（3）干硬性水泥砂漿即拌和時(shí)加的水比較少，加水量配制砂漿按水泥∶砂子=1∶5～7配制干硬性水泥砂漿。

3.7 面層

（1）透水磚鋪筑時(shí)，基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖進(jìn)行設(shè)置；

（2）透水磚的鋪筑應(yīng)從透水磚基準(zhǔn)點(diǎn)開始，并以透水磚基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)，按設(shè)計(jì)圖鋪筑[4-5]；

（3）透水磚鋪裝時(shí)，施工人員宜在砂漿找平層上鋪墊木板或在鋪好的磚面上作業(yè)，禁止直接踩在砂漿找平層上作業(yè)；

（4）透水磚鋪筑過程中，如發(fā)現(xiàn)牢固性不足或平整度不合格，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修整；

（5）透水磚的接縫寬度不應(yīng)大于3mm，宜采用中砂灌縫；

（6）透水磚鋪筑完成后，及時(shí)對(duì)表面進(jìn)行夯實(shí)處理，并及時(shí)清除面上殘留的水泥砂漿。基層未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度前，應(yīng)嚴(yán)禁車輛進(jìn)入。禁止在透水磚人行道上放置雜物、重物，以免對(duì)其造成質(zhì)量問題。

3.8 特殊部位施工

（1）人行道設(shè)施周圍的施工應(yīng)及時(shí)處理檢查井等周圍突出部位，并用修復(fù)材料進(jìn)行修整，與基層頂面平齊；當(dāng)透水磚鋪裝過程中遇到檢查井時(shí)，可根據(jù)需要切割透水磚，采用局部座漿方式鋪裝；

（2）豎向平面彎曲路面的施工，其接縫寬度應(yīng)滿足彎道外周透水磚的接縫寬度不應(yīng)大于6mm、彎道內(nèi)周透水磚的接縫寬度不應(yīng)小于2mm；當(dāng)不滿足下列要求時(shí)，應(yīng)采用切割透水磚方式進(jìn)行修正處理；

（3）當(dāng)豎向曲線過度來進(jìn)行豎向彎曲路面的施工時(shí)，其接縫寬度宜為2～6mm，如圖4所示；

圖4 豎向彎曲路面的施工

（4）一字形鋪裝的路面，轉(zhuǎn)角處透水磚的鋪裝方法可采用一字形或人字形的形式，如圖5所示。

圖5 拐角處透水磚的鋪設(shè)方法

3.9 日常維護(hù)

透水路面磚在日常使用過程中，由于受到灰塵的影響從而導(dǎo)致透水磚表面孔隙的堵塞，進(jìn)而影響了其透水效果，因此在日常的養(yǎng)護(hù)工作過程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行高壓清洗，定期維護(hù)以保持透水路面磚的透水性能[6]。

4 效益分析

（1）土壤滲入型的透水人行道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合透水磚的高透水性能，符合海綿城市透水功能的要求，大大減少了道路的排水設(shè)施安裝和投入，降低了施工成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）輕型荷載土壤入滲型透水路面磚人行道的設(shè)計(jì)、施工，可阻滯城市洪水的形成，緩解城市“熱島效應(yīng)”。透水磚人行道可改變地表附近的溫度和濕度，觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在高溫季節(jié)，透水路面的地表溫度低于不透水路面；在干燥季節(jié)，透水路面的地表濕度要高于不透水路面，生態(tài)環(huán)境效益顯著。

5 結(jié)束語

（1）透水磚原料采用生態(tài)環(huán)保性的原料，原料組成為多為礦渣廢料、建筑垃圾再生骨料、廢棄的陶瓷、石英砂子和磚石等，經(jīng)兩次成型，采取廢物利用的環(huán)保理念，是綠色環(huán)保產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益顯著。該工程中采用土壤滲入型的透水人行道構(gòu)造層設(shè)計(jì)，人行道面層、基層、墊層都具有良好的透水性能，路基土的滲透系數(shù)不低于10-3mm/s，路表水能夠直接通過道路的面層、基層與墊層向下滲透至路基土中，對(duì)土壤進(jìn)行了一定的水氣補(bǔ)償，其雨水的自然截流率可達(dá)30%～40%，人行道路面的節(jié)水效果十分明顯，具有良好的市場(chǎng)推廣應(yīng)用前景

（2）土壤入滲型透水路面磚人行道的空隙及透水性良好，滲透時(shí)可將部分降塵滲入地下，使道路揚(yáng)塵明顯減少，對(duì)空氣凈化有一定的積極作用。

（3）在施工過程中，每一道工序的施工質(zhì)量都影響著整個(gè)工程的好壞，甚至影響其使用的效果以及年限，因此在施工過程中必須把控好每一道施工工序的質(zhì)量。