“海綿城市”構建中透水砼的施工質量控制探討

薛濤

摘 要 基于“海綿城市”理念的現代城市建設通過減少傳統硬質地面覆蓋、增大綠地建設面積、合理施作透水性鋪裝、科學施建配套設施等有效舉措，很好地實現了自然降水的“排”“蓄”“濾”“用”，有效規避了雨水徑流被人為阻斷、地下水無法很好補給、雨季城市內澇隱患等，對構建生態環保型城市大有裨益。而透水混凝土施作作為其中的關鍵一環，其施建質量是否達標事關整個“海綿城市”的建設成效。對此本文結合筆者相應透水混凝土施工實踐經驗與多方所學，從透水混凝土的原材質量控制以及配比設計、施工過程質量控制等方面，對“海綿城市”構建中透水混凝土的施工質量控制展開相應探討，以期可以為廣大同業同仁在開展“海綿城市”構建、改造工程施工時有所裨益。

關鍵詞 “海綿城市”;透水混凝土;質量控制

1項目概況

要實現“十三五”時期發展目標，破解發展難題，厚植發展優勢，必須堅持“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，把創新擺在發展全局的核心位置，把綠色可持續擺在穩步發展的根本基質上。滇中新區醫療器械產業園建設項目就是為了努力打造“綠色、生態、低碳、智慧”的滇中新區空港新城。本工程項目名稱為滇中新區醫療器械產業園建設項目，該項目位于昆明市滇中新區，凈用地面積165253.36m2，約247.88畝，總建筑面積310601.37m2。建筑功能為廠房，建筑類別為多層工業建筑。項目規劃用途為工業用地，綠地面積較少，且大部分綠地為斜坡綠地，部分綠地內建有擋土墻。根據場區單體分布情況及海綿城市要求，將地形平緩的硬化路面旁部分設置為下凹式綠地，地形坡度較大的硬化路面旁部分設置為植草淺溝，主要收集緊鄰硬化路面產生的雨水及綠地自身的降雨徑流。項目內將部分人行道設置為透水磚路面，停車區域設置為植草磚透水車位，休閑運動區設施為透水水泥混凝土路面，以收集其自身的降雨徑流。

透水鋪裝具有透水、透氣、防滑、減噪等優點，降雨時可有效收集路面雨水并迅速滲入地下，涵養地下水，降低地表溫度，提高周邊的空氣濕度，凈化路面水質，并減輕城市熱島效應，對改善人居環境、提高空氣質量、保護環境和維護生態平衡都有著重要作用[1]。

2透水砼的施工質量控制

2.1 原材料質量控制

透水混凝土與普通混凝土有所不同，其所用原材主要包括水泥、水、粗骨料、外加劑等，不添加砂等細骨料。而為確保其拌制質量得以優質達標，各相應原材的自身質量務須滿足相應標準要求，且于相應原材的存貯與運輸環節應做好防潮與覆蓋，防止水泥、外加劑等發生變質而影響透水混凝土的質量。其中，各類原材的質量把控要點如下：

（1）水泥。透水混凝土拌制所用水泥宜為強度等級≥42.5的硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥，其自身質量與相應性能應滿足相關標準要求，并于使用前須予以全面質檢。

（2）水。透水混凝土拌制所用水應為符合國家標準要求的生活用水（如自來水、江河湖水等）以及經處理合格的工業廢水等，應確保其無雜質且pH值滿足標準規范要求中的數值，不得對混凝土的凝結、強度、耐久性等產生影響，并不得對鋼筋、預埋件等產生腐蝕。在首次使用前，須依相應規范要求，對擬用水予以相應檢驗，檢測合格后方可使用。

（3）粗骨料。透水混凝土所用骨料應為質地堅硬、密實、耐久且表面潔凈無雜質的碎石，不得使用卵石。且為確保透水混凝土的相應質量達標，級配碎石應按照CJJ/T135-2009中間斷級配碎石的標準，且骨料碎石應滿足下表1的相關規定。

（4）外加劑。減水劑、增強劑等外加劑的加入，能夠顯著提升透水混凝土的抗壓性及抗折性，但需要注意的是，所有這些摻和料性能必須滿足相關標準要求，且經過試驗驗證合格后方可使用。

2.2 配合比質量控制

透水混凝土配合比的設計應以保證強度和孔隙率為前提，基本原則為以體積填充法進行試配，具體來說，是以1m3透水混凝土中骨料所占的體積為已知參數，確定目標孔隙率，從而計算出膠結料漿體材料所占的體積，再根據水灰比分別得出水泥和水的用量。

（1）水灰比：水灰比是影響透水混凝土性能的重要參數，通常宜控制在0.25～0.35之間。水灰比小水泥漿過稠，則拌和料攪拌困難，水泥漿無法充分包裹而影響透水混凝土的強度;水灰比大水泥漿過稀，則可能滲入骨料而影響透水混凝土的滲透性。對此，務須依照透水混凝土路面的相關技術規范，并根據透水路面設計強度與透水率，通過水灰比試驗，獲得相應的孔隙率與強度，然后再通過計算、作圖等得出同時滿足孔隙率與強度的水灰比。

（2）骨料級配：骨料級配是影響透水混凝土強度與透水性的關鍵，骨料粒徑小，骨料接觸點越多，骨料間空隙小、透水性低，強度也較高。相反，骨科粒徑大，骨料接觸點越少，骨料間空隙大、透水性好，但強度較低。由此可見，在既滿足強度又滿足透水率的情況下，連續級配骨料較難同時達到要求。而采取間斷級配即按照大粒徑與小粒徑骨料比值約4～8的雙粒徑比例予以配制，如此不僅能使骨料表面的水泥砂漿薄膜層厚度均勻、不流漿，而且能夠有效確保混凝土強度和透水性[2]。

2.3 攪拌與運輸的控制

首先，混凝土攪拌質量控制。透水混凝土多采用強制混凝土攪拌機進行攪拌，攪拌機型號的選擇須結合工程規模、施工進度、作業流程以及運輸工具等予以綜合確定，且攪拌站與施工現場作業面運輸時間應<0.5h。與普通混凝土不同的是，透水混凝土攪拌時應嚴加把控確保膠結材料包裹的均勻性，并嚴格依照設計配比，精準計量，然后按照如下順序投料攪拌：先加入骨料與1/2水攪拌30s，再加入外加劑、增強劑以及水泥攪拌40s，最后加入余下的1/2水攪拌50s以上出料。此種方式能夠使骨料表面充分濕潤，避免水泥漿過稀而影響路面的透水性。攪拌完成的混凝土料，自出料至運抵現場澆筑的最大時長，須結合水泥初凝時間、環境溫度等試驗后確定（如表2）。

其次，混凝土運輸質量控制。由于透水混凝土較低的水灰比，使得其初凝時間通常較短，因而，攪拌完成后應結合施工現場實際情況及時運抵作業現場進行攤鋪作業，運輸時間宜<30min，以免出現散子而影響透水路面的質量。若外界溫度較高時，還要采取相應覆蓋遮擋避免運輸過程混合料水分散失，運輸路線應盡量避免顛簸，從而有效防止混凝土出現離析。同時，嚴格把控混凝土攪拌完成至碾壓完成的時間，通常不得超過1h。

2.4 攤鋪施工質量控制

首先，攤鋪前處理質量控制。混凝土攤鋪作業前，應先對路基灑水予以濕潤且不得積水，防止透水混凝土與干燥的路基面接觸后迅速失水而出現基層結構下部發生潰散，導致黏結性能及整體強度降低。其次，混凝土攤鋪質量控制。透水混凝土拌和料應均勻攤鋪，攤鋪時松鋪系數為1.1，拌和料應一次性均勻鋪完，防止二次鋪料影響混凝土的密實度與作業質量。攤鋪作業時，須將拌和料均勻鋪平后人工用刮尺找準平整度，并按照設計要求進行一定排水坡度的設置，防止暴雨及雨量過大滲透不及時而造成雨水無法及時排除。攤鋪過程中，對于細部位置尤其是邊角缺料的情況，應及時安排補料并予以壓實處理。若透水混凝土路面為雙層攤鋪設計，則上層混凝土必須于下層混凝土初凝前鋪完，從而有效確保兩層混凝土能夠充分結合。

2.5 振搗施工質量控制

首先，混凝土振搗質量控制。透水混凝土多采用低頻平板振搗器振搗，且振搗時禁止使用低頻振搗器在同一位置振動時間過長，否則就會導致混凝土過于密實而降低孔隙率，或因混凝土水泥漿液離析形成不透水層而影響其透水效果。通常，透水混凝土振搗機具應根據混凝土的攤鋪厚度予以確定，若厚度>70mm時采用平板振動器，厚度≤70mm時采用滾壓機輥壓。

其次，混凝土壓實質量控制。振搗完成后，使用鋼制滾筒予以壓實處理，對于邊角等位置機械無法實施振搗及壓實作業的，應采用人工輔助的方式進行施工。壓實完成后，使用抹平機予以收面處理，并配合人工進行整平。需要注意的是，輥壓時務須對輥子予以細致清理，以有效規避黏結骨料而影響透水混凝土的施工質量。

此外，混凝土接縫質量控制。透水混凝土因較大的孔隙率且面層厚度較薄，伸縮縫切縫深應為1/2～1/3面層厚度，且不得低于30mm。填縫時，為防止填縫料高溫液化堵住孔隙，應盡量避免使用熱流性材料，而多采用柔性填縫料。

2.6 養護質量控制

由于透水混凝土表面存在較大孔洞，極易出現失水而過快干燥，因此，完工后的養護作業極為重要。首先，透水混凝土水灰比小、早期強度高，因而與普通混凝土相比拆模時間早，而為防止拆模后的混凝土面水分過快蒸發失水，應立即使用塑料薄膜保濕覆蓋養護，從而為混凝土濕度及水泥水化提供條件。其次，澆筑完成后24h開始進行灑水作業，灑水時為防止混凝土表面水泥漿被沖走而導致強度降低，應盡量避免使用壓力水柱直接噴灑，且灑水養護時間不得<7d。另外，為防止混凝土表面后期清理困難，應于完工且面層干燥后噴涂面層保護劑，保護劑涂刷前應細致清理混凝土面層，涂刷時應盡量避免集中堆積而影響混凝土的透水性。此外，后期自然養護應根據外界環境情況而定，通常氣溫較高時，透水混凝土強度增加快，通常14d即可滿足設計的強度要求，而常溫條件下自然養護21d，冬季溫度較低需養護28d。同時，養護及填縫前以及強度<設計強度的40%時，應避免車輛通行[3]。

3結束語

經眾項目實踐驗證，將透水混凝土合理應用于“海綿城市”構建、改造之中，可很好地發揮其滲透、過濾、存貯、調蓄、緩釋等效用，對于緩解城市熱島效應、減少城市建設污染、維護城市自然生態平衡、規避城市內澇與干旱、及時補充城市地下水等具有無可比擬的效用，因此勢必將得以大面積的廣泛、深入應用。而為有效保障其施建質量，各相應一線管理者務須對其施作全程的各質量管控要點予以著重把控，以嚴苛、謹慎的全面質量管理，促使透水混凝土的施作質量得以優質達標，進而為構建優質“海綿城市”保駕護航。

參考文獻

[1] 李永慶，宋學鋒，吳紅波，等.預拌透水混凝土在海綿城市建設中的應用研究[J].建筑施工，2019，41（8）：1551-1553.

[2] 石立國，杜垚，文韜，等.海綿城市建設中的透水混凝土性能及應用效果[J].中國給水排水，2019，35（12）：39-43.

[3] 任賀賀，武玉東，劉濟松，等.基于海綿城市理念的市政道路透水混凝土施工技術的應用[J].中國房地產業，2019，（27）：56-57，59.