李志林 王 爍
(河南初眾建設有限公司,河南 許昌 461000)
目前,很多國家處于缺水狀態。我國雖地域遼闊,水資源總量多,但人均用水量卻極少。據不完全統計,我國655座城市中,缺水的城市就多達400個,嚴重缺水的城市甚至達到200多個,每天缺水量為1500萬噸左右。在缺水的同時,我國還存在嚴重的水資源浪費現象,尤其是天然水資源沒有被很好地利用,城市降雨在未經處理的情況下,便從下水道管網直接排出。這種情況下,不僅會造成嚴重的水資源浪費,甚至會出現水污染問題。基于此,為了更好地利用水資源,可采用透水性瀝青路面。通過透水路面,可以蘊含大量水分,合理利用水資源,增加大氣濕度,減少揚塵,凈化空氣。同時,在道路施工當中,在大量空隙的基礎上,透水混凝土更能滿足路面強度和耐久性能需求。
透水混凝土由歐洲等國家針對原城市道路的路面的缺陷,開發使用的一種能讓雨水流入地下,有效補充地下水,緩解城市的地下水位急劇下降等等的一些城市環境問題。并能有效地消除地面上的油類化合物等對環境污染的危害;同時,是保護地下水、維護生態平衡、能緩解城市熱島效應的優良的鋪裝材料;其有利于人類生存環境的良性發展及城市雨水管理與水污染防治等工作上,具有特殊的重要意義。透水混凝土系統擁有系列色彩配方,配合設計的創意,針對不同環境和個性要求的裝飾風格進行鋪設施工。這是傳統鋪裝和一般透水磚不能實現的特殊鋪裝材料。相比普通瀝青路面,透水性瀝青路面具有較大孔隙率,排水效果更好。一般可采用AC-20或AC-25級配瀝青混合料用于中、下面層,同時,可將防水粘結層設于排水層和中面層之間。其特點如下:
1)排水性能好。由于透水性瀝青路面具有較大孔隙率,當雨水降落到路表后,可通過排水層混合料的連接孔隙迅速下滲,隨后向縱向排水管溝內排放,因此在路表不會出現積水現象。
2)降噪性能好。車輛行駛過程中,車輪與路面接觸摩擦會產生交通噪音,行車速度越快,噪音越大。相比普通瀝青路面,在車輛運行時,部分壓縮空氣將進入透水性瀝青路面混合料內的連通孔隙,降低噪音。據相關數據顯示,相比密級配瀝青路面,采用透水性瀝青路面噪音可降低2~4dB。
3)行車更舒適、安全。透水性瀝青路面表面較為粗糙,抗滑性能良好,尤其是下雨天,這種優勢更為明顯。一旦光照射到路面,路面表面就會出現漫反射情況,從而避免眩光情況的產生。此外,透水性路面排水性能好,可防止路面積水,在車輛行駛過程中大大降低了水霧、水漂等情況的發生,避免干擾駕駛員視線,提高行車安全和舒適性。
4)減輕路面徑流污染。通常來講,在透水路面鋪筑當中,都會和海綿生態植草溝等同時鋪設,當徑流水通過時,將大大減輕路面徑流污染,達到凈化水體的目的。
彩色透水混凝土透水性能良好,且具有質樸美觀的視覺效果,可滿足“海綿城市”設計原理。本工程為市政道路工程,現針對人行道進行透水性改造施工,總長度為2km,3.5m寬,鋪裝厚度及面積分別為80mm、7015m2,根據設計要求,可選用C20等級混凝土強度,透水系數控制在1.0mm/s以上。
本路段以全透水結構為準,基層為150mm級配碎石。基于經濟性原則,決定選取雙色組合層結構作為透水混凝土面層,分別為50mmC20素色透水混凝土+30mmC20彩色裝飾型透水混凝土,面層表面潤色可選擇彩色保護劑。
1)拌和
透水混凝土具有較大稠度,但水泥漿量極少。根據實際情況,可選用強制式攪拌機進行混合料拌和。一般攪拌時間可控制在5min以上,保證水泥漿液徹底將骨料表面覆蓋并全面包裹。在雙面層施工時,為滿足設計要求,可選用兩種不同類型的設備進行攪拌,但必須保證質量統一,強度達到規范規定。
2)澆筑。通過翻斗車將透水混凝土運至施工場地,為避免運輸過程中混合料水分蒸發過快,需合理控制運距,一般運輸時間不得超過30min。澆筑施工前,需先灑水濕潤路基,避免透水混凝土因孔隙率過大出現水分消散問題,從而降低骨料之間的粘結性能。為此,需先均勻拌和透水混凝土混合料,并將其平鋪在路基之上。在整個施工過程中,要嚴格按照施工現場的氣溫,合理控制混凝土拌合料從出料到完成鋪筑之間的時間。
3)振搗。透水混凝土混合料施工有別于普通混凝土施工,振搗時選擇輕振法即可,不得選擇強振或夯實法。主要原因在于高頻振搗將導致混凝土密實度過大,孔隙率降低,此外,在此施工條件下,極易出現水泥漿離析問題,從而對材料透水效果造成嚴重影響。
4)輥壓。透水混凝土混合料經振搗施工后,可選擇輕型壓路機進行碾壓施工,受施工現場環境條件制約,需合理控制輥壓遍數,不得過壓及漏壓。同時,應在每次輥壓前,清理干凈輥子,避免施工中與骨料粘。
5)養護。透水混凝土孔隙率較大,存有大量孔洞,這種情況下,水分蒸發較快,早期養護極為關鍵。相比普通混凝土,透水混凝土拆模時間較早,待拆模之后,在其表面、側面需覆蓋薄膜等材料,避免在空氣中過度暴曬,盡可能減少水分蒸發。一般澆筑混凝土24h之后,即可灑水養生,頻率在1天/次以上,隨后覆膜。根據透水混凝土強度增長變化,一般可在14d以上控制養護周期。
6)成品保護。完成上述施工作業之后,可將一層潤色封閉劑涂抹到透水混凝土表面,以此提高表面抗破壞強度,并達到良好的裝飾效果,具有美觀性,避免在長期使用過程中,堵塞或污染透水混凝土孔隙。
7)基本性能檢測。在質量驗收中,因人行道透水混凝土路面荷載承受能力低,可不考慮拉彎強度。而其抗壓強度需滿足規范規定,在鋪筑環節,需現場取樣進行試件制作,成型后需對其強度、孔隙率、透水系數進行全面檢測,待28d齡期后,可對試件抗壓強度、透水系數進行詳細檢測。
經觀測,透水混凝土路面施工效果良好,具有美觀性,符合設計要求。施工結束3個月之后,經鉆芯取樣可知,本路段骨料顆粒堆積緊密,結構骨架內貫通孔隙量大,利用路面滲水儀進行人行道透水系數檢測,可得3.45mm/s,具有良好透水效果。
綜上所述,我國城鎮化的迅速發展,將會對自然環境造成不利影響,特別是暴雨內澇災害問題極為常見,“看海”已成為城市內澇的新名詞。在加快城鎮化進程的基礎上,如何更好地協調發展與環境之間的矛盾顯得尤為重要。作為新一代的城市雨洪管理系統,在適應環境變化與應對雨水災害面前,通過鋪筑透水混凝土路面來建設市政道路具有重要現實意義。為此,必須做好透水混凝土路面施工技術研究,從而有效提升路面使用性能,保證工程質量。