C25 高承載滲水固化礫石混凝土施工技術研究

劉意興

（惠州市水電建筑工程有限公司，廣東 惠州 516003）

0 引言

當前室外地坪工程對于選用原料的環保性能提出更高要求，C25 高承載滲水固化礫石混凝土作為一種新型鋪裝材料，憑借其高承載力、呼吸性及散熱效果被廣泛應用于同類混凝土路面施工中，對于改善路面透水性、緩解城市熱島效應等具有良好現實意義。

1 項目背景

1.1 工程概況

以某人行道工程為例，該工程中人行道結構由10cm 厚彩色透水混凝土+2cm 厚1:3 水泥砂漿找平層+15cm 厚水泥穩定石屑基層，其含灰量為5%、回彈模量≥1100MPa、七天無側限抗壓強度≥3.5MPa。在施工方法上，采用安裝槽鋼側模、汽車運料入倉、人工攤鋪、振搗平整、真空吸水、收漿抹平等方法進行人行道施工[1]。為保證透水混凝土面層的施工質量，該項目中預先開展對試驗路段的施工作業，對商品混凝土選材、各材料組分及質量進行校核，據此確定施工順序、選擇適合工藝，并明確攤鋪速度、彩色路面效果、透水率等指標，整合施工經驗與數據分析結果落實施工前期準備工作。

1.2 施工技術優勢

1.2.1 高透水性

通常C25 高承載滲水固化礫石混凝土地坪的空隙率控制在15%～25%，每小時透水速度可達到30～50L/m，高于常規市政排水裝置在年平均降雨量下的降水排出速率，防止在強降雨或長時間降雨條件下地面出現積水[2]。

1.2.2 高承載力

根據相關檢測標準要求，透水混凝土地面的承載力需滿足強度等級為C20～C25 混凝土的承載力要求，保證其承載力高于常規透水磚的30MPa～80MPa[3]。

1.2.3 高散熱性

受混凝土配比與材料特性影響，透水混凝土的密度較低，削弱其吸熱、儲熱效果，其特殊孔隙結構使地面下方低溫緩慢傳導至路面上方，有效降低整體路面鋪裝層的地表溫度，收獲良好的散熱效果。

1.2.4 裝飾效果強

透水混凝土地坪的施工原材料中包含無機顏料，根據道路功能、屬性與預期設計方案進行色彩搭配與裝飾風格設計，其裝飾效果通常優于常規路面透水磚。

1.2.5 耐用性、易于維護

受結構特征影響，透水混凝土路面的孔隙較大，因此相較于常規混凝土路面具備更好的抗凍融效果，避免在寒冷季節出現路面斷裂問題，且其耐磨性能優于瀝青混凝土路面和透水磚，能夠有效延長路面使用年限，經濟性較好。在路面后期維護作業環節，通過使用高壓沖洗機進行路面沖刷處理，可有效防范出現孔隙堵塞等問題，保證其良好的透水效果，易于后期維護[4]。

2 彩色透水混凝土面層施工技術要點及質量控制措施

2.1 透水混凝土拌合

選用42.5 級硅酸鹽水泥、碎石料、增強劑、保護劑、外加劑以及無機顏料等作為混凝土原料，經試驗后確認膠結料用量為 300 ～450kg、骨料為 1300 ～1500kg，水膠比為0.28～0.3，其中碎石料粒徑包含2.4～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～13.2mm 三種規格，保證壓碎量≤150%、針片狀顆粒含量≤15%、含泥量≤10%、表現密度≥2500/kg·m-3、堆積密度≥1350/kg·m-3、空隙率≤47%。將各原料按配合比混合，依據預設投料順序將物料依次投入混凝土攪拌機內，先將膠結料、碎石投入機械中攪拌30s 使其初步混合，再取定量水分2 次倒入機械中，繼續攪拌2min 左右，根據混合料均勻度進行機械攪拌時間的調節，避免因攪拌不充分或攪拌時間過程影響到混凝土品質。隨后按設計要求選用厚度≥120mm 的木模板進行支模，在立模過程中控制好垂直度、高度、坡度等指標，使模板上邊緣標高與面層頂部標高位于同一水平線。受原料特性影響，透水混凝土的初凝速度較快，因此在完成混合料拌合后需在10min 內安排混凝土運輸作業，在保證施工環節選用混凝土質量達標。

2.2 混凝土攤鋪與澆筑

該項目中人行道施工面積較大，因此采用分塊隔倉方式進行透水混凝土物料的均勻攤鋪，在攤鋪前進行施工放樣，對直線段、平曲線段分別按20m 和10m的間隔進行逐段測設，在距外邊線30cm 處設置邊樁進行標記，并做好標高、樁高程的測量，根據干性混凝土特征將松鋪系數設為1.1，現場作業情況如圖1 所示。待完成混凝土攤鋪后，利用括尺進行工作面的找平、控制泛水度，由于透水混凝土空隙率較大，因此應盡量在氣溫適中時段開工，并避開午間時段安排作業。隨后選用平板振動器與滾筒作為工具，將單點振搗時長控制在 20～30s 范圍內，以 0.6～0.8MPa 的壓力利用滾筒進行工作面的壓實處理，避免因振搗時間過長導致混凝土出現離析問題，最后對工作面上混凝土進行抹面拍平，保證工作面平整度達標。在澆筑工序安排上，嚴格執行透水混凝土面層與基層的同步澆筑作業，將不同層間的攤鋪間隔時間控制在2h 以內，且落實對基層表面的覆膜保水。待完成首道澆筑工序后，對施工段進行色彩、強度、平整度等指標的檢查，確認合格后開展后續施工。

圖1 混凝土攤鋪、澆筑成型作業

2.3 伸縮縫設置

根據人行道路面寬度，沿中心線方向平行設置縱向伸縮縫，將伸縮縫長度控制在6m 以內，并結合路面厚度進行橫向伸縮縫的設置，將伸縮縫寬度控制在3～8mm 范圍內，最大深度不超過40mm。待完成混凝土攤鋪后，及時進入切割作業環節，或運用跳倉法做好伸縮縫的留置，取配制好的彈性材料填充在伸縮縫內，并根據人行道路面顏色設計要求做好交接部位的過渡處理。在接縫處理環節，沿縱向對不超出混凝土施工路面3m 范圍內進行整形碾壓作業，次日對疊加水泥部分2m 范圍內重新使用路拌機進行拌和，并對前一日完工的結構層采用人工刨齊方法進行平整處理。

2.4 透水混凝土養護

由于透水混凝土的屬性近似于水泥材料，待完成攤鋪作業后需分別進行標高、平整度等指標的檢驗，及時在混凝土表面覆蓋塑料薄膜、配合灑水養護模式，保證混凝土強度達標。其中在灑水養護環節，宜在完成混凝土澆筑作業的1d 后開始在混凝土表面灑水，高溫天氣還可將灑水間隔時長縮短至8h，且按由上至下順序進行淋水，確保濕養時長至少為7d，整體養護時長控制在28d 左右。待成型干燥3d 后，需及時在混凝土表面涂覆封閉劑，借助透明薄膜增強混凝土層耐久性、美化外觀質量，并安排專人定期利用高壓清洗機進行面層沖刷，防止塵埃、顆粒物進入孔隙產生堵塞問題。在路面驗收環節，參考GB/T 50107—2010 標準進行透水混凝土標準試塊的抗壓測試，判斷混凝土強度是否達標；依據500m 間隔對完工后的透水混凝土路面取試塊進行透水試驗，判斷透水率是否達標；對混凝土板面外觀質量進行檢查，嚴禁出現尺寸大于0.5mm 的裂縫；針對伸縮縫垂直度進行查驗，確認縫內無碎石、顆粒及雜物，且清潔度達標。

2.5 質量控制措施

（1）在施工前預先做好基層的驗收作業，根據CJJ1—2017 規范進行基層質量檢驗，保證基層表面清潔、濕潤，無積水或雜物，且平整度、粗糙度均控制在允許范圍內，并分別落實施工現場機械設備、輔助設施及相關安全保護措施的部署。

（2）應加強混凝土原料質量控制，嚴格依據設計配合比進行拌合料的計量，依照先后順序分別將礫石、增強劑與硅酸鹽水泥等物料投入攪拌機內，預先攪拌30s后分次加入清水繼續攪拌，將攪拌時長控制在3min 左右，保證物料的均勻混合。考慮到該項目中涉及彩色地坪施工，因此在混凝土拌和環節需選取不同攪拌機進行面層不同顏色物料的分別拌制，保證透水混凝土路面的外觀效果。同時，在物料運輸環節應嚴格落實質量管控，由于透水性混凝土材料的初凝時間較短，因此應從攪拌機出料到運送至施工現場開展澆筑作業的最長運輸時間控制在1h 以內，對運輸車輛采取遮陽或覆蓋濕潤草席等措施，保證拌合物的濕度達標，防范在物料運輸環節出現離析等質量問題。

（3）落實混凝土澆筑過程的施工質量控制措施，包括在澆筑作業前向路面噴灑適量清水進行保濕處理，避免因拌合物快速失水削弱礫石固化效果、影響骨料粘結強度；依據1:1 的松鋪系數在工作面上進行拌合物的均勻攤鋪，做好路面找平與坡度控制，并且對于雙層結構設計的路面，應將相鄰層間的攤鋪時間間隔控制在1h 以內；在混凝土振搗環節，選用平板振搗器取代高頻振搗器進行混凝土振搗作業，防止因混凝土密實程度過大影響到透水效果或發生物料離析問題，對于面層厚度大于70mm 的部分選用平板振搗器進行振搗夯實，對于厚度在70mm 及以上部分利用滾筒滾壓或人工拍實方法進行壓實處理；待完成混凝土振搗作業后進行強度檢驗，當測得混凝土路面強度超過5MPa后，借助切縫機執行路面伸縮縫切割作業，并選取柔性填料進行伸縮縫內填充。

（4）在透水混凝土路面養護環節，應秉持早期養護原則選用彩條布或塑料薄膜進行覆蓋與灑水養護，并及時涂刷表層保護劑，根據氣候條件進行養護時長控制，如夏季養護時長控制在14～21d 內、冬季可視情況延長至28d，在透水混凝土達到設計強度的40%前禁止人員或車輛通行，保證路面施工質量。透水混凝土路面面層允許偏差如表1 所示。

表1 透水混凝土路面面層允許偏差范圍

2.6 工法特征總結

結合工程實例進行透水混凝土施工環節工法特征的總結，主要體現在以下5 個方面。

（1）選用高強硅酸鹽水泥與礫石進行高承載滲水固化混凝土地坪的施工，有助于增強路面透水性，在降雨季節有效減少地表徑流、減輕市政排水負擔，并且在地下水儲備、調節局部小氣候、抑制城市熱島效應等方面起到重要作用。

（2）通過嚴格管控混凝土拌和環節的物料投放順序，有效改善透水混凝土的空隙率，進一步增強透水混凝土路面的承載力與結構強度。

（3）經由攤鋪、振搗、壓實處理等流程優化混凝土成型工藝，試驗測得透水混凝土的抗壓強度得到顯著提升，顯著優化成型路面的透水性能。

（4）圍繞溫度、濕度與清潔處理等方面進行混凝土養護要點的梳理，保證透水混凝土在規定養護期限內達到設計強度，并防止表面出現裂縫、起灰等質量問題，有效延長混凝土路面的耐久性。

（5）該項目中完工的透水混凝土路面具有高承載、透水效果強等特征，支持30t 以內行人與車輛通行，在色彩美觀的同時兼具實用功能，具備良好工程應用價值。

3 結語

通過引入透水混凝土施工技術進行彩色地坪施工，具有施工工藝精簡、耐用性強、成本經濟、環保價值高、美觀性好等技術優勢，能夠有效增強成型路面的承載力與透水性，配合施工過程技術管理與全流程質量控制措施的應用，進一步為透水性地坪的施工質量提供良好保障，具備良好技術應用前景。