王振榮

(福建西景市政園林建設(shè)有限公司 364000)

園林透水磚鋪路的設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)

王振榮

(福建西景市政園林建設(shè)有限公司 364000)

根據(jù)多年的試驗(yàn)和實(shí)踐，總結(jié)園林透水磚鋪路的設(shè)計(jì)方法，并探討提高園林透水磚使用效率的施工技術(shù)。

透水磚；園林鋪路；施工技術(shù)

透水磚以無機(jī)非金屬材料為主要原料壓縮而成，具有較大的滲透性能[1]。在園林設(shè)計(jì)中，使用透水磚鋪路的主要目的是削減降雨徑流，增加雨水回滲[2-3]。本文簡要介紹透水磚鋪路的功能與結(jié)構(gòu)，闡述其設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)，從而提高園林透水磚的使用效率。

1 透水磚鋪路的功能與結(jié)構(gòu)

透水磚鋪路的結(jié)構(gòu)從上到下由透水路面磚、緩沖層、水泥砂漿層、透水基層、透水底基層(墊層)及路床等6層所構(gòu)成(圖1)。

透水路面磚是表面的第1層，直接承受來自路面的重量，且肩負(fù)排水的重要功能。路面層鋪設(shè)要穩(wěn)固，底下鋪設(shè)30 mm左右的緩沖層。緩沖層一般由中砂和碎石攪拌均勻填充，不僅平衡度要好，還需相當(dāng)不錯(cuò)的滲水能力。緩沖層下面一般用2.5水泥砂漿進(jìn)行掃平。透水基層起到貯水和透水的功能，能把路面滲下來的雨水傳至地下，主要由基層和墊層所組成。墊層以下為路床，需要在鋪設(shè)前進(jìn)行素土夯實(shí)。

圖1 園林透水磚鋪路剖面示意圖

2 園林透水磚鋪路設(shè)計(jì)方法

為了能充分反映透水磚鋪路的排水能力與效果，筆者建立了包括鋪路層透水系數(shù)、鋪路層容水量、鋪路層厚度、鋪路層排水系數(shù)等一系列技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法。透水磚園路的設(shè)計(jì)流程，首先要先分析該地區(qū)平均年降水?dāng)?shù)量，確定鋪路層的透水系數(shù)，計(jì)算透水基層的容水量，根據(jù)這些數(shù)字和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出鋪路層各層所需的厚度。最后根據(jù)實(shí)際情況，選擇適合的鋪路材料。

2.1 鋪路層透水系數(shù)計(jì)算

透水磚排水的原理是路面滲透給緩沖層，緩沖層透過水泥砂漿找平層，滲透給基層和墊層這個(gè)貯水層，最后通過路床滲透到地底下，所以鋪路層的厚度和各層的透水系數(shù)有關(guān)。地面層以下各層的透水系數(shù)不能小于透水磚的透水系數(shù)，這樣才能保證各層滲水和貯水的速度，達(dá)到不產(chǎn)生積水的效果。 筆者在廈門市經(jīng)過多年的試驗(yàn)與實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)透水磚的透水系數(shù)并非一成不變，會(huì)隨著時(shí)間的延長而降低。一般在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮路面要承受5年一遇的大降雨時(shí)不積水。因此，考慮透水磚的性能降低，以及經(jīng)濟(jì)實(shí)用問題，計(jì)算時(shí)透水系數(shù)取2，則透水磚路面的滲水系數(shù)應(yīng)是5年一遇的5 min降水量的2倍以上，可以用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

(1)

2.2 鋪路層容水量計(jì)算

容水量的計(jì)算就是計(jì)算路體的容積，主要與路體的長寬和透水層的厚度有關(guān)，同時(shí)也要綜合考慮路體各層之間的有效空隙。其計(jì)算公式：

Wp=hm×nm+hz×nz+hd×nd

(2)

式中：Wp表示透水園路整個(gè)路體的容水量(mm)，hm表示路體的總厚度(mm)，nm表示面層有效孔隙率，hz表示水泥找平層厚度(mm)，nz表示水泥找平層有效孔隙率，hd表示墊層厚度(mm)，nd表示墊層有效孔隙率。

應(yīng)用透水磚鋪路，首先要求路面不積水。因此，鋪路層貯水量應(yīng)大于最大降雨量減去同期滲透掉的水量。即鋪路層容水量Wp，按照t =5，10，15，20……每隔5進(jìn)行累計(jì)，逐漸增大，進(jìn)行分別計(jì)算，然后進(jìn)行比較，最終確定Wp的最大值。其計(jì)算公式：

Wp=max(PN，t-WT)

(3)

式中PN，t表示出現(xiàn)最大降雨年數(shù)的重現(xiàn)期為N，歷時(shí)為t的設(shè)計(jì)降雨總量(mm)；WT表示鋪路墊層的滲水量，WT=60Kj×t；其中Kj為土基層的飽和導(dǎo)水率，單位為(mm/min)。

因此，廈門市透水磚鋪路園路的鋪路層容水量應(yīng)能達(dá)到2年一遇60 min的降水量。

2. 3 鋪路層厚度計(jì)算

鋪路層的厚度直接影響到貯水量的多少，是保證路面不積水最直接的因素。鋪路層的總體厚度應(yīng)包括透水路面磚、緩沖層、水泥砂漿層、透水基層、透水底基層(墊層)及路床的總高度。地面磚的厚度由所選擇的透水磚規(guī)格確定，緩沖層一般為30 mm，水泥砂漿層一般為20 mm左右，鋪裝墊層厚度由鋪路層容水量確定，公式：

hd=(Wp-hm×nm-hz×nz) /nd

(4)

通常鋪路層厚度≥270 mm，總厚度≥380 mm。

3 園林透水磚鋪路施工技術(shù)

3.1 透水磚鋪路的平面構(gòu)圖

用透水磚鋪路，不僅能起到美觀裝飾的效果，很大程度上還影響到路面承受力。施工設(shè)計(jì)不僅要考慮到排水、滲水、透水等功能，還要考慮到其承載壓力的問題。透水磚的鋪面擺法應(yīng)該呈固定的幾何形狀，每兩塊間相互咬合，迎合向前受力的穩(wěn)固性最好。當(dāng)然，平面構(gòu)圖要根據(jù)園路的實(shí)際用途、承載力的大小、旁邊所需的園林景觀來進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可以適當(dāng)利用透水磚多彩的顏色組合來獨(dú)立造景，以做到路在園中、景在路中。透水磚鋪路的平面構(gòu)圖，常見的有整齊排列的“一字型”、相互交錯(cuò)的“花籃型”、成90度或45度角擺設(shè)的“90°人字型”與“45°人字型”4種組合方式(圖2)。

圖2 園林透水磚鋪路平面構(gòu)圖法

一般情況下，“一字型”和“花籃型”由于相互交錯(cuò)不呈角度，容易變形，承載力低，僅適用于人行道和自行車道?！?0°人字型”和“45°人字型”鋪設(shè)力學(xué)性能最好，可以適用于機(jī)動(dòng)車道，但要注意角度的朝向，一定要順著車行的方向。

3.2 施工流程及技術(shù)要點(diǎn)

透水磚鋪裝施工流程按照工序的先后順序可以分為：路基開挖及夯實(shí)、安裝路沿石、設(shè)置排水溝、安裝排水管、鋪裝碎石墊層、鋪筑混凝土墊層、鋪設(shè)緩沖結(jié)合層、鋪裝透水磚、成品保護(hù)及掃縫。

3.2.1 路基開挖施工技術(shù) 路基開挖的施工流程可以分為現(xiàn)場測量→實(shí)地放樣→機(jī)械開挖→整理邊線→清理淤土。

路基開挖之前，先對(duì)需要鋪裝園路的地方進(jìn)行實(shí)地測量，確定景觀、廣場以及園路之間的連接方式，觀察行人的行動(dòng)軌跡，從而確定鋪裝的具體地方。其次進(jìn)行現(xiàn)場放樣，現(xiàn)場放樣要因地制宜、順勢蜿蜒，這也是施工的難題。調(diào)用小型挖掘機(jī)開挖深度40～45 cm的溝，注意溝底的坡度及地下埋設(shè)的管線，避免造成不必要的損失。路基深度達(dá)標(biāo)后，檢查溝底縱橫坡度及兩邊邊線是否符合設(shè)計(jì)要求。第三步，清理溝底及兩邊的松土、樹根、石塊及各種建筑垃圾。第四步，人工對(duì)溝底進(jìn)行初步掃平，用6～10 t級(jí)壓路機(jī)碾壓不少于4遍，其輪距搭接不小于50 cm。為了有更好的效果，要求溝底夯實(shí)最少進(jìn)行3遍；溝體兩邊的坡度和溝底成120°角，向外傾斜，這樣便于接下來的鋪設(shè)路沿石。

3.2.2 安裝路沿石施工技術(shù) 路沿石的作用是固定整個(gè)路體，保持路面的穩(wěn)定，不致于因大力擠壓而產(chǎn)生變形。鋪砌路沿石，應(yīng)該確保溝底是夯實(shí)的，必須校核邊線及標(biāo)高無誤后才能施工。主要是把握高度和垂直度。施工前要先設(shè)前后樁進(jìn)行標(biāo)高、掛線。前后樁根據(jù)地形確定，樁距一般為10～15 m，如遇轉(zhuǎn)彎曲線，則在曲中和曲尾各放1個(gè)記號(hào)，使樁頂?shù)母叨群吐费厥母叨葘?duì)齊，然后固定路沿石的位置。放好位置后，還要拉出一條邊線，把路沿石擺整齊。鋪設(shè)完畢后，用小塊石頭墊住路沿石底部，減少其晃動(dòng)，保證平穩(wěn)并具有一定的抗壓力。整條路的路沿石鋪裝完成后，需用水泥砂漿進(jìn)行勾縫固定，用較大塊的土壤或石頭從外面頂住，以防變形，也更有合力，保護(hù)路體不被破壞，為后面的鋪裝碎石墊層做準(zhǔn)備。

3.2.3 鋪裝碎石墊層施工技術(shù) 鋪裝碎石墊層的關(guān)鍵是路沿石以內(nèi)，溝底的任何位置都要保持水平。解決這個(gè)難題的方法就是進(jìn)行方格網(wǎng)設(shè)置，在溝底量出12 m×12 m的樣式，在網(wǎng)格的4個(gè)角落進(jìn)行定位，并做好專門的記號(hào)，為鋪設(shè)碎石打好基礎(chǔ)。碎石的選擇也是非常重要的工作，粒徑為10～40 mm，被壓碎的概率小于15%。碎石在施工進(jìn)場之前，要經(jīng)過嚴(yán)格的篩選，顆粒大小、材質(zhì)等要符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，底層攤鋪時(shí)最好用人工，大的碎石盡量擺在最下面，接觸地面可以增加總體的承受力。選擇一些中等的碎石鋪裝中間，剛好填進(jìn)底層碎石的中間，與底層相互咬合，從而使碎石基礎(chǔ)形成一個(gè)整體，一方面可以保持碎石層的平整，另一方面可以大大提升碎石層的抗壓性。

3.2.4 鋪裝粗砂墊層施工技術(shù) 鋪裝碎石墊層以后，碎石之間的縫隙很大。接下來就是鋪裝粗砂墊層，這一層的作用是保持鋪設(shè)路面的穩(wěn)定性和平整性，也是提升墊層抗壓性的重要步驟。為了讓墊層更加結(jié)實(shí)，確保墊層的安全性能，鋪裝粗砂要分為3個(gè)步驟。首先，嚴(yán)格挑選粗砂，確保砂的質(zhì)量符合總體設(shè)計(jì)要求。粗砂用水洗，細(xì)度模數(shù)為2.3～3.7，含泥量不能超過3%。填縫采用細(xì)砂，上層采用粗砂。第1層大概50 mm，均勻撒在碎石上面，然后用水沖灌，用工具邊鋪邊震動(dòng)，確保砂子完全進(jìn)入碎石縫隙里面。第2步，用機(jī)械進(jìn)行碾壓，讓碎石和砂子能完全接觸融合。第三步，再鋪設(shè)200 mm高的粗砂，達(dá)到設(shè)計(jì)高度，用小型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓夯實(shí)，為鋪設(shè)透水磚作好準(zhǔn)備。粗砂鋪設(shè)要特別注意先把路沿石的交接縫填滿，堆放粗砂時(shí)，可以兩邊高、中間略低，這樣過機(jī)器時(shí)就能保證平面均勻平整，而不會(huì)出現(xiàn)跑邊現(xiàn)象。

3.2.5 鋪裝透水磚施工技術(shù) 鋪裝施工開始之前，要讓工人先熟悉施工圖紙，特別是圖案和顏色造景部分。要選擇外觀顏色均勻，物理性能及抗壓性能穩(wěn)定，邊角線條整齊清晰，表面沒有裂紋、缺損及脫層的透水磚。鋪裝前，要先根據(jù)圖案拉線做記號(hào)，保證圖案形狀整齊。鋪裝時(shí)，要在粗砂上面抹一層標(biāo)號(hào)為425號(hào)的硅酸鹽水泥，不同品牌和不同型號(hào)的水泥不能混用。鋪完一段砂漿結(jié)合層，馬上鋪裝一段透水磚，以防砂漿很快凝固結(jié)硬。鋪好后，用橡膠錘敲打透水磚磚面，讓路面達(dá)到設(shè)計(jì)高度，保持磚面成一水平面。鋪裝完成后，在確保路沿石等周圍保護(hù)措施牢固的情況下，用打夯機(jī)夯實(shí)，保持好位置，然后迅速用鋸末或者麻袋覆蓋加以保護(hù)，嚴(yán)禁行人在上面走動(dòng)。在路口設(shè)置障礙維護(hù)，養(yǎng)護(hù)2 d后，將細(xì)砂攤鋪于路面上，用掃把把細(xì)砂掃入縫隙即可。

[1]孫依夢,余笑雨,李想,等.透水磚的研究與發(fā)展綜述[J].四川建筑，2013(5)：221-223.

[2]楊興蓮.淺談人行道環(huán)保透水磚在市政道路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].民營科技，2015(3)：255.

[3]朱振乾.對(duì)透水磚和生態(tài)型透水系統(tǒng)的相關(guān)研究[J].科技信息，2013(11)：471.

(責(zé)任編輯：劉新永)

Design methods and construction techniques of water permeable brick usedfor paving in landscape construction

WANG Zhen-rong

(FujianXijingMunicipalLandscapeConstructionCo.,Ltd.,FujianProvince364000)

Based on years experiment and practice, this paper summarized design methods of water permeable brick used for paving in landscape and discussed, its construction techniques to incvease of use efficiency for water permeabce brick was discussed.

Water permeable brick; paving in landscape construction; construction techniques

2016-12-15

王振榮，男，1980年生，園林施工工程師。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.01.014