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道路透水性路面施工技术要点分析

时间:2024-04-25

李亮 唐晓 毛翔

摘 要:城市用水和排水是非常重要的内容,应用透水性路面,能够有效解决城市的排水问题,具有非常关键的实践性意义。基于此,本文对透水性路面施工技術的要点进行了详细分析,希望能够起到一定的作用,以供参考。

关键词:透水性路面;城市道路;工程选址;透水路面类型

海绵城市建设是我国应对快速城市化过程中水环境问题的一项重要工作,也是近年来许多城市市政建设的一项重点工作,如何将LID低影响开放技术运用于城市道路设计中,逐渐成为市政道路设计的一项新课题。城市道路面积约占城市建设用地面积的20%左右,是城市空间的重要组成部分,城市道路中透水路面的铺筑比率也逐步成为许多城市海绵城市建设的考核指标之一。本文分析了透水路面的使用方法及其对海绵城市建设的作用。

1 城市道路透水性路面的分类与分类意义

1.1 按透水路面的水流路径可分为以下3类

第一、排水型透水路面:仅面层使用透水材料,基层采用沥青类不透水材料或加设沥青封层。雨水透过面层后,沿不透水基层顶面直接排出路基之外,路基不受路面渗水的影响。第二、半保水型透水路面:不仅面层为透水材料、基层亦为透水性好的级配碎(砾)石等,垫层则为沥青砂等不透水材料,土基上方常加设非透水型防渗土工布。雨水依次透过面层、基层后,沿不透水垫层的顶面排出路基之外,路基亦不受路面渗水的影响。第三、全保水型透水路面:不仅面层、基层用透水材料,垫层亦为透水的砂垫层等,土基上方常设透水型土工网格布以提高承载力。雨水沿面层、基层、垫层一路下渗,最后渗入路基中。

此分类的工程意义在于:其一,各类透水路面的功能不同,排水型、半保水型主要用于避免路面积水,而全保水型除此之外还有直接补给地下水的功能,故透水路面选型时应考虑具体的工程目的;其二,以上3种透水路面对土基、降雨的适应性不同,在工程选址时须考虑当地条件的限制。

1.2 按透水路面的面层材料可分为以下几种

第一、透水路面砖:其是将粒径相近的砂、石用无机或有机胶凝材料胶结,压制成带通道孔的砖坯,经养护成为具有一定强度的混凝土透水路面砖或自然砂透水路面砖;或将粒径相近的陶瓷碎粒配料压制成型后,烧结成带通道孔的陶瓷透水路面砖。通道孔的存在使透水路面砖具有透水性。第二、透水水泥混凝土:实为大孔混凝土,其是采用单一粒级粗骨料,同时严格控制水泥浆的用量,使其恰好包裹粗骨料表面、而不致流淌填充骨料间的空隙,这样便在粗骨料颗粒间形成了可透水的较大空隙。透水水泥混凝土通常不加砂,但也可以加少量砂增加强度。第三、透水沥青混合料:其采用较大用量的单一粒级粗集料制成,砂与填料用量较少,属于开级配沥青混合料的一种,空隙率在20%左右。透水沥青混合料对沥青胶结料的要求较高,需具备较高粘度方可有效粘结矿料、保证强度,如日本所用TPS改性沥青,60℃动力粘度高达117000Pa·S,为普通沥青的近千倍。此分类的工程意义在于:其一,以上各种透水材料的强度与孔隙率不同,适用于不同的工程场合;其二,不同透水材料铺筑面层的典型病害、维护与维修方法及难易程度不同,工程中选择透水路面材料时应考虑到这一差别。

2 项目概况

龙门港路是镇江南徐分区规划的一条东西向城市支路,位于镇江润扬大桥桥头地区,设计路段西起戴家门路,向东一直延伸至港前路,设计全长约2km,红线宽度24m。道路南侧属于“大桥公园景区”的景区用地,道路红线北侧为一条现状河道。本项目道路按海绵城市建设标准设计,项目道路年径流总量控制率不低于80%,年雨水径流污染物削减率(以年TSS去除率计)不低于60%。

3 道路断面设计

本项目道路生态化排水要求较高,道路全段不设置雨水管道及路面雨水口,通过控制径流总量,提高排涝标准,减少面源污染,改善河道水环境,以LID技术为核心系统推进海绵城市建设。因此,在道路横断面设计方面,充分考虑了海绵城市建设需求。

道路红线宽度24m,其中南侧17m宽度用于行车道和人行道的布设,北侧7m宽度设置为景观绿化带,并在该7m宽绿化带内布设了相关的生态草沟、沿河景观步道等设施。道路断面组成:红线宽度24m=7m绿化区+3m人行道+12m行车道+2m人行道。道路南侧24m红线以外,利用建筑退让区布设了景观绿化带,景观带内同样设置有生态草沟。本项目道路将人行道与行车道之间的路缘石做平,消除高差,设置间隔石球进行分隔,充分满足雨水生态排放的需求,道路横坡设置以路中线为界,两侧行车道横坡、人行道横坡均坡向路外。

4 道路路面设计

本项目行车道采用表层透水沥青路面,人行道采用彩色透水混凝土路面结构,道路全段不设置雨水管道,行车道及人行道位置均不设置雨水口;车行道与人行道之间设置平路牙,不设置路面高差,采用花岗岩石球分隔;车行道路面雨水由透水沥青面层下渗,由设置于平路牙内的弯管将雨水导入至人行道碎石层内;人行道雨水由透水混凝土层下渗至碎石层后,由横向排水管导出至路外侧海绵设施内。

4.1 透水沥青结构设计

行车道路面采用表层透水沥青,路面结构组合为:(1)上面层:4cmPAC-13透水沥青混合料;(2)黏层:用改性乳化沥青;(3)封层:0.6cm改性乳化沥青;(4)下面层:7cm中粒式沥青砼(AC-20C);(5)透层:乳化沥青;(6)基层:32cm水泥稳定碎石;(7)底基层:20cm10%石灰土。

表层透水沥青PAC-13采用高黏度改性沥青与矿物拌和而成,本项目高黏沥青采用了成品高黏改性沥青,以60℃动力黏度作为主要指标,要求达50000Pa·s以上。透水沥青混合料形成的是骨架——空隙结构,与普通密级配沥青混凝土相比,粗集料用量增大,对压碎值提出了一定要求。一般来说,采用玄武岩集料较为常见,考虑到供料的方便性和经济性,采用了石灰岩集料,沥青表层实际施工采用静压为主,不进行震动压实,建成后的透水沥青仍可以满足质量要求。

底层普通沥青施工完成后需进行切槽处理,切槽处涂刷封层沥青后用于埋设透水盲管,盲管外侧通过横向开孔路牙及PVC弯管将不锈钢透水盲管内的雨水导入人行道部分的级配碎石层中。对于暗埋的纵向透水盲管,需满足表层透水沥青的碾压工序,因而必须有一定的强度,普通透水盲管难以满足,本项目采用了不锈钢管开孔制作的方式,并且间隔设置地漏,便于后期对盲管的管养清理。

4.2 彩色透水混凝土结构设计

人行道路面采用彩色透水混凝土,路面结构组合为:(1)透水罩面:透水混凝土保护剂;(2)透水面层:5cm彩色C30透水混凝土面层;(3)透水基层:12cm本色C30透水混凝土;(4)透水底基层:20cm级配碎石;(5)路基压实。透水混凝土面层和基层均要求抗压强度(28d)要求≥30Mpa,弯拉强度(28d)要求≥3.5Mpa,透水系数≥0.5mm/s,连续孔隙率≥10%;面层需满足防滑指标BPN≮80,为增加面层透水混凝土的平整性和美观度,面层采用4—7mm的小骨料进行拌制。透水混凝土缩缝每6m设一道,胀缝36m左右一道,施工缝按实际施工确定,每日施工结束或临时中断施工时,应设置施工缝,其位置宜结合缩缝或胀缝。

为提升透水混凝土整体铺筑的效果和施工的便捷性,人行道盲道设计采用了模具压制的方式,在透水混凝土初凝前进行定制盲道磨具的人工压制施工,实际使用效果良好。

5 结语

基于海绵城市的理念,在设计城市道路的时候,需要结合实际情况,有效应用透水性路面,与景观绿化相互融合,起到良好的应用效果。必须详细了解透水性路面的形式,分析这种路面的效用,做好各个部分的设计,保证路面排水的顺畅性,完善城市的整体形象。

参考文献

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