滇西应用技术大学校园区应用的“海绵城市”施工关键技术

金大森 杨德嵩 白洪宇 潘玉白 许睿龙

云南省建设投资控股集团有限公司 云南 昆明 650501

1 工程概况

滇西应用技术大学园区除主干道为沥青道路以外，其余道路如人行道、自行车道、消防行车道（消防车重8～13 t）均为透水混凝土道路，设计强度为C25，其中人行道及自行车道路面面积约11 800 m2，消防行车道路面面积约12 400 m2。透水混凝土道路由下至上依次为素土夯实、“两布一膜”、级配碎石垫层、砂滤层、透水混凝土结构层、透水混凝土面层、漆面层、密封剂。其中消防行车道级配碎石垫层为300 mm，砂滤层为30 mm，透水结构层为150 mm，面层为80 mm；人行道及自行车道级配碎石垫层为150 mm，砂滤层为30 mm，透水结构层为100 mm，面层为50 mm（图1）。

2 工程难点

1）原材料的选取。本工程按“海绵城市”建设的要求，采用新型的铺装材料，且只用合格优质的原材料，以为施工质量提供强有力的保障。

2）配合比的控制。要施工出高质量、高标准的透水混凝土地面，在采用合格优质的原材料的前提下，必须严格控制原材料的配合比，否则将会严重影响其建成后功能的发挥，所以配合比的控制是施工过程中的关键。

图1 人行道及自行车道结构示意

3）素土夯实。为达到路面的设计基底标高，前期已经进行了场地标高调整，并且在土方开挖或回填后都进行了场地夯实，但由于施工时间过久，场地的面层土已有不同程度的松动。为保证透水混凝土地面的施工质量，需重新对场地进行夯实，以避免因基层不均匀沉降而造成透水混凝土路面开裂。

4）成品保护。现场交叉作业施工情况十分突出，难免会因为某些原因而对完工后的路面造成破坏，但是透水混凝土地面与普通水泥混凝土地面不同，修复过程特别复杂、繁琐，不仅耽误工期，而且将严重影响整体美观，所以如何做好成品保护成了又一关键[1-3]。

3 技术准备

在正式施工之前，应先分析工程项目的特点及工期要求，了解施工的客观条件，熟悉设计图纸，根据设计要求，合理布置施工力量，编制合理的施工方案，为工程的顺利完成做好充分的技术准备。

4 透水混凝土的组成及性能

4.1 透水混凝土的组成

透水混凝土由添加剂、碎石、水泥、水组成。

1）添加剂采用透水混凝土专用增强剂，使用前须检查增强剂是否有潮湿现象，如出现潮湿现象，应禁止使用。

2）碎石是透水混凝土的主要材料之一，其质量必须严格把控。一般结构层的碎石粒径选用10～20 mm即可，当透水率要求高于25%时，可适当加大碎石的粒径；面层碎石粒径宜为5～8 mm，但要求其石粉含量不得超过0.5%。根据设计要求，本项目选定4#碎石（10～30 mm粒径）作为结构层施工用料，2#碎石（5～7 mm粒径）作为面层施工用料。无论结构层碎石还是面层碎石，要求其颗粒粒径必须均匀，并且均能满足强度要求。

3）本项目行车路面及人行道、自行车道的设计强度为C25，根据混凝土设计强度的要求，选用P.O 42.5水泥。水泥进场前必须对其出厂合格证及相关信息进行检查、核对，以保证水泥的性能与质量，进场之后还须进行抽样复试，合格后方可使用。

4）混凝土搅拌用水采用清洁用水即可。

4.2 透水混凝土的性能

本项目要求透水混凝土抗压强度＞25 MPa，抗折强度＞3.5 MPa，空隙率20%～35%，透水系数＞1.5 mm/s。

5 透水混凝土原材料配合比

要施工出高质量、高标准的透水混凝土地面，在原材料固定的条件下，严格控制原材料的配合比，是施工的关键，所以施工前应根据透水混凝土的设计强度进行不同配比的试验，得出合格、优质的配合比，以保证工程质量。

本项目透水混凝土设计强度为C25，经试验，最终选定透水混凝土配合比为（按质量）：水泥∶碎石∶增强剂∶水=380∶1 650∶16∶143。

6 施工步骤

6.1 场地清理

在施工场地范围内，凡有妨碍工程的开展或影响工程稳定性的地面物或地下物全部予以清理，当发现施工区域内有管线通过或其他异常物体时，必须在查清情况后方能动工。同时，如工作面内有坑洼积水，必须预先进行处理，做好相应的排水设施。

6.2 素土夯实

场地现状的面层土已有不同程度的松动，为保证透水混凝土道路的施工质量，需对场地重新进行碾压夯实，夯实过程中需控制好场地标高，使其满足设计要求。碾压完成后采用环刀法取样检验地基的压实质量，要求密实系数不小于0.93。

6.3 测量放线

首先应根据设计图纸对基层的标高、宽度、平整度、线位进行复核，重点控制标高、平整度及线位。施工前还应再次对基层进行清扫，并且对松散部分和对施工有不良影响的位置及时采取措施进行处理。测量放线须采用水准仪，施工区域的中心线、边线必须全部放出，并经监理验收合格后方可进行下一道工序施工。

6.4 “两布一膜”施工

1）底层中粗砂铺设：预先埋桩挂线，同时在桩上标示出铺设厚度3 cm。采用人工进行中粗砂摊铺，摊铺过程中需清理出大粒径颗粒及尖锐杂物，以防刺穿“两布一膜”。摊铺平整后，配合压路机静压1～2遍，保证中粗砂铺设的密实度，碾压过程中需对标高进行监测和控制，保证中粗砂铺设的厚度及平整度。

2）底层砂垫层铺设完成后，开始进行“两布一膜”铺设。铺设之前必须再次对施工区域进行检查，检查砂垫层是否平整、密实，并检查表面是否存在影响“两布一膜”施工的异物，如有应立即妥善处理。然后对施工区域的尺寸进行测量，根据测量尺寸裁定“两布一膜”的尺寸，施工时采用人工按一定方向进行摊铺，摊铺时注意搭接长度，一般不小于0.3 m，且横向搭接处应高端压住低端，纵向搭接处应上坡压住下坡，纵向接头禁止出现在同一断面上，错开距离不得小于1 m。摊铺完成后，用热熔焊机对接头进行焊接，要求接缝平整、牢固、厚度均匀，不得存在其他杂物或使周围“两布一膜”遭到损坏。

3）“两布一膜”施工完成并待监理验收合格后，立即进行顶层中粗砂的施工，铺设厚度10 cm，铺设过程中需对区域内各处标高进行监测，防止超铺或少铺。

6.5 铺设垫层

严格按照设计图纸要求在顶层中粗砂上进行级配碎石垫层铺设，为达到设计要求的压实系数0.93，结合现场施工区域的情况，本项目选用压路机配合小型打夯机进行分层碾压密实。行车路面铺设厚度为300 mm，人行道及自行车道铺设厚度为150 mm，碾压密实后必须仔细核对是否满足设计标高。

6.6 铺设砂滤层

待垫层碾压密实并且满足设计标高后，在垫层上铺设厚30 mm的中、粗砂滤层进行找平，铺设过程中需适量洒水湿润，并辅以压路机或平板振捣器碾压振捣，碾压密实后同样需满足设计标高。

6.7 模板支设

按照设计图纸要求进行模板支设，不仅要保证高度、垂直度和泛水坡度等问题，还须保证模板自身的强度要求和设计图案的线条要求（如果图纸存在设计图案）。同时还应对周边事物进行遮挡，做好成品保护。

6.8 预设膨胀缝

在透水混凝土浇筑之前，如人行道、自行车道与沥青主道路、路缘石、建筑物下边沿、景观花池等相接时，应该先在道路两侧的路缘石内侧、景观花池的外侧等预设膨胀材料；如广场存在设计图案时，可结合设计图案情况留设膨胀缝。

6.9 透水混凝土摊铺

本项目透水混凝土路面摊铺选用间隔式施工法。先进行结构层透水混凝土摊铺，平整后再用低频平板夯配合人工进行夯实，夯实时间不宜过长，避免出现离析现象，夯实后的顶面标高应符合设计标高且平整、密实。结构层透水混凝土产生一定的强度后再施工面层。面层透水混凝土施工时须提前对结构层表面用水充分湿润，并用素水泥浆作为2层的黏结层。同时，应提前计算面层混凝土的松铺高度，合理控制高度能使其碾压密实后一次性达到设计标高，避免多次摊铺或超铺。面层摊铺后采用低频平板夯配合人工进行夯实，然后用抹光机进行抹平，抹平过程中不能出现泛水（图2）。施工时采用彩条布对成品进行保护。

图2 透水混凝土路面摊铺施工

6.10 养护

面层施工完成后用塑料薄膜覆盖并采用洒水进行养护，养护时间不得少于7 d。注意薄膜应均匀地覆盖在面层上，且不得有损坏，薄膜损坏可直接导致养护漏缺，极易产生掉子现象，造成成品瑕疵。

6.11 切缝、填缝

当透水混凝土的强度达到设计强度的70%左右时便可进行切缝，切缝位置的设置应满足设计要求，且切缝厚度必须满足面层厚度的贯通。切缝后需及时将缝内及面层表面冲洗干净。当切到膨胀缝时，应使结构层与面层的缝口上下一致，不得错缝。膨胀缝用泡沫板嵌缝，缩缝内填置泡沫条，填缝时在缩缝表面预留2～3 mm的高度，然后注入结构胶进行封闭。注意所有嵌缝材料均应黏结性好、回弹性好、能适应透水混凝土的收缩与膨胀，并且不溶于水、不渗水、耐老化，高温不流淌，低温不脆裂。

6.12 喷漆罩面

根据设计要求，选用溶剂型胶黏剂聚氨酯类密封剂对路面进行喷涂，其绿色环保，对人体无毒害作用，且色彩鲜艳、耐久性好、抗紫外线功能较强。调色时应保证配比统一，避免出现色差（图3）。本项目采用无气喷涂机进行喷涂施工，施工时采用木板遮挡对周边事物进行保护。

图3 透水混凝土道路施工效果

6.13 涂覆封闭剂

透水混凝土养护到期后，用水将其表面冲洗干净，待表面彻底干燥后，将双丙聚氨酯密封剂均匀地喷涂于表面，既起到面层保护作用，又不影响透水性。

6.14 透水混凝土成品保护

透水混凝土与普通混凝土不同，修补十分困难，表面不容易黏结，且修补过后的路面严重影响美观，所以无论是在施工过程中还是在养护阶段，透水混凝土都应注重成品保护，可以在施工区域周围设置围挡，做好警示标志，禁止行人行走、车辆行驶，必要时还应安排专人对成品进行值守[4-5]。

7 结语

近年来，城市、校园等道路路面施工一直向着生态化、环保化以及安全化方向发展。本项目的人行道、自行车道和消防行车道均设计为透水混凝土路面，与原来的透水砖铺装道路相比，其不仅提高了道路的承载力及强度，还能够做到迅速排水，促进生态平衡和减轻“热岛”现象，促使道路施工质量和使用效率不断提高，完全符合城市、校园等道路施工的发展方向。同时，由于其自身结构的特殊性，不仅能减少污水排放，还能进行水污染防治，对于当下至关重要的洱海保护行动有举足轻重的作用。