CN112501976A

CN112501976A - 高强度非机动车道透水混凝土施工方法

Info

Publication number: CN112501976A
Application number: CN202011493755.1A
Authority: CN
Inventors: 柳在明; 黎浩; 高彦军; 张海果; 李慧能
Original assignee: Third Engineering Co Ltd Of Cccc Third Highway Engineering Co ltd
Current assignee: Third Engineering Co Ltd Of Cccc Third Highway Engineering Co ltd
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2021-03-16

Abstract

本发明公开了高强度非机动车道透水混凝土施工方法，包括如下步骤：步骤1、基层填筑；步骤2、模板支设；步骤3、透水混凝土的拌制；步骤4、透水混凝土运输；步骤5、透水混凝土浇筑；步骤6、透水混凝土养护；步骤7、伸缩缝切缝；步骤8、表面清洗密封处理；本发明可以大幅度提高透水混凝土的强度、透水性及耐久性，从施工手段上改变了透水混凝土易破坏、使用寿命短、透水性能达不到设计要求等致命缺陷。透水混凝土省去传统沥青路面的热拌和重型压路机碾压，省去水泥混凝土路面的振捣，便捷的施工缩短了工期，节省了人力﹑物力，降低了劳动强度，便于操作和施工管理，降低了生产和施工成本低，有效节约了社会资源。

Description

高强度非机动车道透水混凝土施工方法

技术领域

本发明涉及高强度非机动车道透水混凝土施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

随着我国经济社会发展和城镇化建设进程的加快，城市地表逐渐被混凝土等不透水的路面所覆盖，与自然地面相比，不透水地面缺乏呼吸性、吸热性和雨水渗透能力，随之带来“城市热岛”等一系列环境问题，使得城市生态环境越来越恶劣。透水混凝土能让雨水迅速渗透入地下，使大地恢夏储水能力，有效补充地下水；能改善植被的生存环境，调节大气的湿度，净化空气，降低环境的温度，恢复地表的水循环系统，维护生态平衡，缓解“城市热岛”的问题。透水混凝土将助力于城市雨水管理、水污染防治、“海绵城市”建设等多方面工作，对人类生存环境的良性发展具有特殊的重要意义。为了积累这种环保型路面材料的施工经验，进一步的推广其应用，中交三公局的工程技术人员，依托天府新区货运通道项目，就透水混凝土的现场施工工艺进行了深入的研究，形成了透水混凝土的搅拌、浇筑、养护等一系列施工关键技术，并通过工程实践总结形成本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供高强度非机动车道透水混凝土施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：高强度非机动车道透水混凝土施工方法，包括如下步骤：

步骤1、基层填筑；

1）地基整平，路基施工保证压实度≥0.96；

2）、基层施工，基层采用级配良好的砂石进行填筑，铺筑厚度按每层15cm～20㎝，不宜超过30㎝,分层厚度可用样桩控制，采用6-10t的压路机碾压，地基底面宜铺设在同一标高上，深度不同时，基土面应挖成踏步和斜坡形，搭槎处应注意压实，施工应按先深后浅的顺序进行，分段施工时，接槎处应做成斜坡，每层接岔处的水平距离应错开不少于1m，并应充分压实，铺筑的砂石级配均匀，如发现砂窝或石子成堆现象，应将该处砂子或石子挖出，分别填入级配好的砂石；

铺筑级配砂石在碾压前，应根据其干湿程度和气候条件，适当地洒水以保持砂石的最佳含水率；

采用6-10t的压路机往复碾压，一般碾压不少于4遍，其轮距搭接不小于50cm；

有边坡支护部位直接填至边缘，没有边坡支护部位按1：1扩散角回填；

施工时应分层找平，最后一层压完成后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高；

步骤2、模板支设；

按照浇筑厚度要求支设模板，底层透水混凝土和面层透水混凝土分层处，需画线分隔；

步骤3、透水混凝土的拌制；

采用强制式滚筒混凝土搅拌机械进行搅拌，各类材料均需电子称计量添加；

透水混凝土配合比；每立方米素色透水混凝土施工配合比为粗集料：水泥：水：胶结剂：减水剂= 1280: 365 :85 : 11：2.37，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，粗集料为5-10mm碎石，胶结剂是一种成品助剂，由高强度硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉和羟丙基甲基纤维素组合而成，可增加透水混凝土强度和粘结力；

若需搅拌彩色透水混凝土，则需要视情况，加入对应颜色的五级耐候颜料，使其和碎石、水按一定比例混合后，组成不同色彩的透水混凝土。彩色透水混凝土颜料掺入量根据工程要求，经现场试验后确定；

采用三次投料方法拌制透水混凝土；

采用三次投料法，第一步先将骨料和50%的拌和水预先搅拌30秒，第二步将50%水泥和100%外加剂（若为彩色透水混凝土，则按比例加入100%颜料）全部加入，搅拌约30秒，使其初步混合。第三步将剩余的50%水泥和50%搅拌水加入搅拌机，此过程中，50%搅拌水需分2-3次加入（绝不允许一次性加入），搅拌120秒。严格控制水灰比，即控制水的加入量。搅拌过程中，视均匀程度，可适当延长机械搅拌的时间。整个搅拌过程原则上不超过4分钟；

步骤4、透水混凝土运输；

透水混凝土属于干性混凝土料，其初凝快，应根据气候条件控制混合物的运输时间不超过20分钟，运输过程中不要停留，运输机械前进中必须平稳，

步骤5、透水混凝土浇筑；

透水混凝土初凝快，摊铺必须及时，大面积施工采用分块隔仓式进行摊铺物料，其松铺系数1.1～1.15，将混合物均匀摊铺在工作面上，用长杆压实棍找准平整度和控制一定的泛水度，然后用平板振动器和滚筒压实，表面不能有明水，其中滚筒施加的压力要在控制0.6Mpa～0.8Mpa之间，平板振动器振动成型时间控制在20s～30s之间；

井盖等边角位置附近等滚筒和平板振动器很难压实平整的部位，用方抹刀捣实、拍平，抹平时严禁加水；

浇筑时，需注意：

①多层浇筑必须同步浇筑。相邻层间隔时间不得超过2小时，且基层混凝土在间隔期内应覆膜保水。

②彩色透水混凝土浇筑完成后应与样块进行色彩对比，合格后方可继续施工。

③为避免水分过快挥发，当天气温高于35℃时，施工时间宜避开中午，在早间和夜间进行施工。

步骤6、透水混凝土养护；

透水混凝土摊铺结束，经检验标高平整度均达到要求后，宜立即覆盖塑料薄膜，保持水分。浇筑后一天开始洒水养生，高温时八小时后开始养护，每天不得少于两次，湿养护时间不少于七天。

步骤7、伸缩缝切缝；

透水混凝土仍属混凝土的一种，必须设置伸缩缝，其伸缩缝的设置须与结构层混凝土的切割缝上下一致，3米设一通缝，缝宽3-5mm，使用柔性物质嵌缝。

步骤8、表面清洗密封处理；

面层混凝土养护7d后用清水清洗干净，待表面混凝土干燥后，应喷涂封闭界面剂进行密封处理，增强耐久性和美观性，防止时间过长会使透水混凝土空隙受污而堵塞空隙。界面剂采用双丙聚氨酯密封剂均匀喷涂于表面，静置8h（时间长短可根据现场气温、通风条件等适当调整）后方可开放交通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明较传统的一次投料搅拌法，本发明采用三次投料搅拌法，可以大幅度提高透水混凝土的强度、透水性及耐久性，从施工手段上改变了透水混凝土易破坏、使用寿命短、透水性能达不到设计要求等致命缺陷。经过施工过程中的反复试验，优化透水混凝土材料的搅拌方式和投料顺序，保证了透水混凝土的空隙率，有效的提高透水混凝土铺装后的强度和耐久性。

透水混凝土省去传统沥青路面的热拌和重型压路机碾压，省去水泥混凝土路面的振捣，便捷的施工缩短了工期，节省了人力﹑物力，降低了劳动强度，便于操作和施工管理，降低了生产和施工成本低，有效节约了社会资源。

施工过程中，透水混凝土可根据景观布设要求，加入对应颜色的耐候颜料，以施工成多种颜色。

透水混凝土中添加了的胶结剂，使其具有高强度、耐风化、抗寒等优良特性。

表面喷涂界面剂，进行密封处理，既增强耐久性和美观性，又防止使用透水混凝土空隙受污而堵塞空隙。

附图说明

图1为本发明透水混凝土施工工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的阐述。

如图1所示，高强度非机动车道透水混凝土施工方法，包括如下步骤：

步骤1、基层填筑；

1）地基整平，路基施工保证压实度≥0.96；

步骤2、模板支设；

步骤3、透水混凝土的拌制；

采用三次投料方法拌制透水混凝土；

步骤4、透水混凝土运输；

步骤5、透水混凝土浇筑；

浇筑时，需注意：

步骤6、透水混凝土养护；

步骤7、伸缩缝切缝；

步骤8、表面清洗密封处理；

本发明的工艺原理：透水混凝土是由水泥、粗骨料、胶结剂、外加剂和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，是由粗骨料及其表面均匀包裹的水泥基胶结料，相互粘结，并经水化硬化后形成的具有连续孔隙蜂窝状结构的混凝土。是一种能让雨水向基层及土基渗透的路面铺装材料，能使雨水暂时贮存在它的内部空隙里逐渐蒸发，也能让土基里的水分通过它的内部空隙向大自然中自然蒸发，从而发挥维护生态平衡功能的一种新型环保的铺装材料，故具有透气、透水和重量轻的特点。

本发明施工所需主要材料如表1。

主要材料表表1

序号	名称	技术要求或组分	技术标准	备注
					1	水泥	P.O42.5或P.O52.5，碱含量小于等于0.6%	《通用硅酸盐水泥》《GB175-2007》
2	水		《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）
					3	碎石	粒径，5-10mm含泥量≤2%，放射性限量≤1.0IRa	《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检测方法》《JGJ53》
4	粉煤灰		《建筑用卵石、碎石》《GB/T14685-2011》
					5	减水剂	采用SGK—11，其用量保持在1.0%最佳	《混凝土外加剂规范》《GB8076-2008》
6	胶结剂	可再分散乳胶粉和羟丙基甲基纤维素	《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736）
					7	彩色浓缩料	彩色路面用无机颜料	符合《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736）

透水混凝土与细粒式沥青混凝土路面相比，每平方米单位面积路面建造中，采用透水混凝土替代8cm细粒式沥青混凝土路面，可减少沥青用量8.5至12公斤。透水混凝土铺装将大幅度减少公路建设对石油、集料等资源的开发。聚合物面层路面简单的施工工艺还减少了施工过程中对资源、能源的消耗。与沥青混凝土路面施工相比，透水混凝土省去热拌和压路机碾压工艺，每平方米路面施工可节约燃油2至3L。便捷的施工缩短了工期，节省了人力﹑物力，降低了劳动强度，便于操作和施工管理。因此该发明避免了在生产过程中的污染、浪费，降低了生产和施工成本低，有效节约了社会资源。

与常用的方案比较；

8cm细粒式沥青混凝土路面造价约110元/㎡，8cm透水混凝土路面约为65元/㎡，每平方米可节约造价45元/㎡。以天府新区货运通道项目第一分部为例，该项目共有10800㎡8cm透水混凝土路面，可直接节约投资约48.6万元。

该发明搅拌工艺与常规工艺比较；

同样的配合比，本发明采用三次投料法，从施工手段上改变了透水混凝土易破坏、使用寿命短、透水性能达不到设计要求等致命缺陷。对一次投料和三次投料搅拌方法进行对比实验，相关数据对比，详见表2。

一次投料与三次投料强度对比表2

搅拌方法	透水系数（mm/s）	抗压强度(Mpa) 28d
			一次投料	2.7	36.5
三次投料	4.5	39.5

三次投料搅拌方法可以大幅度提高透水混凝土的强度、透水性及耐久性，后期维护、保养费用更低，使用年限更长，综合经济效益更好。

1、孔隙率可达到25%，具有良好透水性，通常状态下每立方米可保水12L，与基层、路基一起形成能储存水的蓄水结构，可解决城市地表硬化，大气循环，水土保湿等自然生态问题，营造高质量的自然生态环境。

2、解决城市的雨水问题。大量的雨水通过透水路面渗入地下，减轻城市排水系统的负担，防止城市河流的泛滥，也减轻对公共水域的污染。在城市建设中，可以节省部分路面排水设施，减少市政建设中的工程费用。

3、本产品结构具有较多孔隙，可以大量吸收噪音，降噪性良好。

透水混凝土可推广和应用于城市道路人行道及非机动车道、园林景观道路及城市广场、游泳池旁边及体育场、停车场、社区消防通道及轻量级道路等路面，对提升城市功能，保持城市较好生态环境，建设“海绵城市”等方面具有重要作用。因此，本发明具有良好的社会和环保效益。

应用实例：

成都天府新区货运通道项目第一分部；

成都天府新区货运通道项目第一分部，起接成都市龙泉区车城大道（K0+000），下穿已建的成渝客专，经孔雀村、柏杨村，在新兴镇南接已建的双简快速路（K3+703.275），全长3.703公里。本道路为一级公路，兼顾城市主干路及大件运输需求，路段分为城市建设区（1.42km，60m断面，配置市政管网）和生态隔离区（2.283km，40m断面，不配置市政管网），上跨东风渠，与成渝客运专线和多条乡镇道路交叉。根据设计文件，生态隔离区K1+800-K3+703.275段非机动车道路面使用8cm C30透水混凝土，施工面积10800㎡。

该工程透水混凝土路面，在施工过程中严格按照本发明中的工艺流程和质量要求进行施工，所用的水泥透水混凝土由胶结材料水泥、粗骨料碎石（基层颗粒5 mm～10mm）、水和专用外加剂按一定配合比拌制而成的不含细骨料的无砂混凝土，属于高强度、低水灰比、干硬性（坍落度≤20㎜）高性能混凝土。本工程透水混凝土施工完毕后，达到了透水性好、强度高、耐久性良好的目的，道路整体效果和施工速度得到天府新区质监站、建设单位、设计单位、监理单位等多方认可，取得了较良好的经济、社会效益。

成都天府新区货运通道项目第二分部；

成都天府新区货运通道项目第二分部，在成都市天府新区新兴镇南接已建成的双简快速路，改造利用双简路10.77km至太平镇，加宽扩建太合路、东山快速通道，利用太合路、东山快速通道7.48km至永兴镇北。根据设计文件，货运通道项目第二分部K3+703.275-K21+952.505段非机动车道路面使用8cm C30透水混凝土，施工面积128000㎡。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.高强度非机动车道透水混凝土施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、基层填筑；

1）地基整平，路基施工保证压实度≥0.96；

2）、基层施工，基层采用级配良好的砂石进行填筑，铺筑厚度按每层15cm～20㎝，不超过30㎝,分层厚度用样桩控制，采用6-10t的压路机碾压，地基底面铺设在同一标高上，深度不同时，基土面挖成踏步和斜坡形，搭槎处压实，施工按先深后浅的顺序进行，分段施工时，接槎处做成斜坡，每层接岔处的水平距离错开不少于1m，并充分压实，铺筑的砂石级配均匀；采用6-10t的压路机往复碾压，碾压不少于4遍，其轮距搭接不小于50cm；有边坡支护部位直接填至边缘，没有边坡支护部位按1：1扩散角回填；施工时应分层找平，最后一层压完成后，表面拉线找平，并且要符合设计规定的标高；

步骤2、模板支设；

按照浇筑厚度要求支设模板，底层透水混凝土和面层透水混凝土分层处，画线分隔；

步骤3、透水混凝土的拌制；

采用强制式滚筒混凝土搅拌机械进行搅拌，各类材料均用电子称计量添加；

透水混凝土配合比；每立方米素色透水混凝土施工配合比为粗集料：水泥：水：胶结剂：减水剂= 1280: 365 :85 : 11：2.37；并采用三次投料方法拌制透水混凝土；

步骤4、透水混凝土运输；

透水混凝土控制混合物的平稳运输时间不超过20分钟；

步骤5、透水混凝土浇筑；

透水混凝土初凝快，摊铺及时，大面积施工采用分块隔仓式进行摊铺物料，其松铺系数1.1～1.15，将混合物均匀摊铺在工作面上，用长杆压实棍找准平整度和控制泛水度，然后用平板振动器和滚筒压实，表面不能有明水，其中滚筒施加的压力要在控制0.6Mpa～0.8Mpa之间，平板振动器振动成型时间控制在20s～30s之间；

步骤6、透水混凝土养护；

透水混凝土摊铺结束，经检验标高平整度均达到要求后，覆盖塑料薄膜，保持水分，浇筑后一天开始洒水养生，高温时八小时后开始养护，每天不得少于两次，湿养护时间不少于七天；

步骤7、伸缩缝切缝；

伸缩缝的设置与结构层混凝土的切割缝上下一致，3米设一通缝，缝宽3-5mm，使用柔性物质嵌缝；

步骤8、表面清洗密封处理；

面层混凝土养护7天后用清水清洗干净，待表面混凝土干燥后，应喷涂封闭界面剂进行密封处理，增强耐久性和美观性，防止时间过长会使透水混凝土空隙受污而堵塞空隙，界面剂采用双丙聚氨酯密封剂均匀喷涂于表面，静置8h后方可开放交通。

2.如权利要求1所述的高强度非机动车道透水混凝土施工方法，其特征在于，所述步骤3透水混凝土的拌制中，当搅拌彩色透水混凝土，则加入对应颜色的五级耐候颜料，使其和碎石、水按一定比例混合后，组成不同色彩的透水混凝土，彩色透水混凝土颜料掺入量根据工程要求，经现场试验后确定。

3.如权利要求1所述的高强度非机动车道透水混凝土施工方法，其特征在于，所述步骤3透水混凝土的拌制中，所述采用三次投料法方法为：第一步先将骨料和50%的拌和水预先搅拌30秒，第二步将50%水泥和100%外加剂全部加入，当为彩色透水混凝土，则按比例加入100%颜料，搅拌约30秒，使其初步混合；第三步将剩余的50%水泥和50%搅拌水加入搅拌机，此过程中，50%搅拌水需分2-3次加入，不能一次性加入，搅拌120秒，严格控制水灰比，即控制水的加入量，搅拌过程中，视均匀程度，延长机械搅拌的时间，整个搅拌过程原则上不超过4分钟。

4.如权利要求1所述的高强度非机动车道透水混凝土施工方法，其特征在于，所述步骤3透水混凝土的拌制中，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，粗集料为5-10mm碎石，胶结剂是一种成品助剂，由高强度硅酸盐水泥、可再分散乳胶粉和羟丙基甲基纤维素组合而成，可增加透水混凝土强度和粘结力。

5.如权利要求1所述的高强度非机动车道透水混凝土施工方法，其特征在于，所述步骤5透水混凝土浇筑中，浇筑时，多层浇筑必须同步浇筑，相邻层间隔时间不得超过2小时，且基层混凝土在间隔期内覆膜保水；彩色透水混凝土浇筑完成后与样块进行色彩对比，合格后继续施工，为避免水分过快挥发，当天气温高于35℃时，施工时间避开中午，在早间和夜间进行施工。

6.如权利要求1所述的高强度非机动车道透水混凝土施工方法，其特征在于，所述步骤5透水混凝土浇筑中，井盖边角位置附近滚筒和平板振动器很难压实平整的部位，用方抹刀捣实、拍平，抹平时严禁加水。