陳輝煌

海綿城市建設(shè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)自然降雨的收集、儲(chǔ)存、凈化和蓄積，推動(dòng)水資源的高效與重復(fù)利用。但在城市建筑中，由于大量使用非透水性鋪裝材料，自然降雨無(wú)法滲透并在地面形成積水，甚至造成洪澇災(zāi)害，加劇我國(guó)城市洪澇治理的難度和城市規(guī)劃建設(shè)的復(fù)雜度[1]。非透水性鋪裝材料還會(huì)切斷地下水與地表水之間的聯(lián)系，導(dǎo)致地下水位下降，影響城市生態(tài)平衡，加大城市綠化管養(yǎng)成本。

通過(guò)工程實(shí)踐表明，透水鋪裝材料具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。本文結(jié)合寶珊花園潮江苑硬景工程項(xiàng)目，深入分析了透水鋪裝材料在小區(qū)硬質(zhì)鋪裝中的應(yīng)用，以期為同類(lèi)工程施工提供參考。

1 透水鋪裝材料的種類(lèi)

透水鋪裝結(jié)構(gòu)可分為墊層、基層和面層，面層的鋪裝材料包括透水瀝青、透水混凝土和透水磚3 種。不同鋪裝材料的適用性不同，工程施工單位可結(jié)合透水鋪裝材料的特點(diǎn)進(jìn)行選擇和應(yīng)用[2]。

1.1 透水瀝青鋪裝材料

透水瀝青材料即由改性瀝青、消石灰和纖維混合形成的新型透水鋪裝材料，屬于半透水性鋪裝材料，骨料孔隙率為8%～22%。其結(jié)構(gòu)層與密級(jí)配瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)一致，兩者的區(qū)別在于密級(jí)配路面通過(guò)縱橫坡排出雨水，而透水瀝青則借助大孔隙率開(kāi)級(jí)配結(jié)構(gòu)，和路面?zhèn)扰潘芘懦鲇晁?，?shí)現(xiàn)路面降雨集中排出[3]。

透水瀝青鋪裝材料是大孔隙結(jié)構(gòu)，透水性能良好，可顯著減少路面積水產(chǎn)生的反光和打滑問(wèn)題，有效提高道路通行的安全性。同時(shí)，透水瀝青鋪裝材料吸塵降噪效果良好，可顯著降低車(chē)輛與路面摩擦產(chǎn)生的噪聲。

1.2 透水混凝土鋪裝材料

透水混凝土鋪裝材料主要采用整體現(xiàn)澆工藝，由水泥、添加劑、骨料及水拌和制成，具有透水、輕質(zhì)、透氣等功能。透水混凝土孔隙率可達(dá)到15%～25%，骨料間隙結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)且分布均勻，滲透系數(shù)一般為2.0 ～12 mm/s。這種多孔結(jié)構(gòu)有利于緩解城市的排水壓力，具有凈化水質(zhì)、儲(chǔ)存水分和吸聲降噪的作用[4]。

1.3 透水磚材料

透水磚即滲水磚，其孔隙率可達(dá)到20%～25%，透水率為200 mm/s，是常見(jiàn)的塊狀透水鋪裝材料。該工程中透水磚材料主要用于人行道鋪裝，其透水性主要通過(guò)透水磚材料多孔透水結(jié)構(gòu)和拼接縫形成的透水通道實(shí)現(xiàn)[5]。

透水磚材料主要包括陶瓷透水磚和非陶瓷透水磚，陶瓷透水磚以固體工業(yè)廢料和建筑垃圾為生產(chǎn)原料，經(jīng)粉碎、成型和高溫?zé)Y(jié)成型；非陶瓷透水磚以非金屬材料為主要材料，添加有機(jī)或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑后加工固化成型[6]。常見(jiàn)的非陶瓷透水磚包括彩石環(huán)氧通體透水磚、生態(tài)砂透水磚、彩石復(fù)合混凝土透水磚以及聚合物纖維混凝土透水磚等。

2 透水鋪裝工程概況與施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工程概況

寶珊花園潮江苑硬景工程項(xiàng)目位于福建省泉州市東海街道寶珊花園內(nèi)，其工程建設(shè)內(nèi)容主要有園建、結(jié)構(gòu)、水施、電施等專(zhuān)業(yè)工程，具體包括景觀道路和廣場(chǎng)鋪裝、設(shè)備間裝飾、汀步、擋土墻玻璃欄桿、室外箱外部裝飾、風(fēng)水石區(qū)水景、林地臺(tái)階、漫步道休閑平臺(tái)、無(wú)障礙坡道欄桿、景觀小品以及地面鋪裝等。根據(jù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，該工程道路和廣場(chǎng)鋪裝采用透水性瀝青鋪裝材料，以此改善城市熱島效應(yīng)和降雨積水的洪澇問(wèn)題。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

該工程的道路鋪裝中，施工單位主要采用透水混凝土鋪裝材料，路面結(jié)構(gòu)自上而下依次為細(xì)粒級(jí)透水混凝土面層（厚度60 mm，孔隙率18%～25%，滲透系數(shù)不小于800 mL/15 s）、大空隙透水水泥混凝土層（厚度150 mm，透水率不小于1 mm/s）、碎石墊層（厚度150 mm，壓實(shí)度不小于93%）和土基層。其中，碎石墊層內(nèi)埋設(shè)聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）過(guò)塑鋼絲構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)軟式透排水盲管，盲管與雨水井連接。透水混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)如下。

2.2.1 施工材料

該工程中，透水混凝土的等級(jí)為C25，透水速率為2 mm/s，原材料選用PO42.5 普通硅酸鹽水泥，斷級(jí)碎石粒徑為6 ～8 mm 和10 ～20 mm，微硅粉選用細(xì)度為45 μm 的優(yōu)質(zhì)硅粉，減水劑選用減水率為19%的萘系高效減水劑。按水膠比0.32 進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，混合料中抗壓強(qiáng)度達(dá)到29.2 ～31.4 MPa，孔隙率約為15.3%～17.6%，透水率達(dá)到2.6 ～3.1 mm/s。透水混凝土底層與面層的配合比及性能詳見(jiàn)表1。

表1 透水混凝土底層與面層的配合比及性能

為保證透水混凝土拌和均勻，該工程采用異強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間不小于5 min，確保水泥包裹骨料，提高混凝土的粘聚力與均質(zhì)性。

2.2.2 施工準(zhǔn)備

施工前，施工單位應(yīng)加強(qiáng)路面基礎(chǔ)處理。透水混凝土攤鋪施工前，應(yīng)將素土夯實(shí)3 遍，采用10 t 雙鋼輪壓路機(jī)碾壓施工，并檢查路面基層壓實(shí)度，確保壓實(shí)度不小于90%。待路基夯實(shí)后，測(cè)量、復(fù)核基層的標(biāo)高、寬度和平整度，確保平整度偏差小于等于10 mm，中心線偏差小于等于10 mm，經(jīng)工程監(jiān)理檢查合格后方可繼續(xù)施工。根據(jù)路基控制邊線分區(qū)立模，立模施工中嚴(yán)格控制立模高度、垂直度和泛水坡度，路基斜向邊溝坡度為1%～2%，便于路基排水[7]。

2.2.3 碎石墊層和大孔隙透水混凝土層施工

待立模施工完成且經(jīng)檢查復(fù)核無(wú)誤后，在素土底基層滿鋪300 g/m2無(wú)紡?fù)凉げ迹涌p部位重疊20 cm，防止雨水滲透時(shí)路基泛漿堵塞透水混凝土孔隙。待土工布鋪設(shè)完成后，攤鋪100 mm 厚碎石墊層，碎石采用5 ～20 mm 級(jí)配碎石。碎石墊層攤鋪時(shí)，同步敷設(shè)管徑75 mm的PVC 過(guò)塑鋼絲構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)軟式透排水盲管，盲管與雨水井連接，以便及時(shí)排除碎石基層內(nèi)的滲水。

大孔隙透水混凝土層施工時(shí)，由于透水混凝土屬于干性混凝土，易初凝且水分蒸發(fā)快，施工單位在運(yùn)輸車(chē)輛到場(chǎng)后應(yīng)及時(shí)組織攤鋪。大面積攤鋪時(shí)采用分段分路幅攤鋪方法，松鋪系數(shù)為1.1 ～1.2。現(xiàn)場(chǎng)攤鋪時(shí)，將混凝土均鋪后，根據(jù)攤鋪標(biāo)高控制線使用刮板刮平處理，并借助平板振動(dòng)機(jī)低頻振動(dòng)整平混凝土，避免采用大噸位高頻振動(dòng)碾壓設(shè)備，防止混凝土層過(guò)于密實(shí)減少孔隙率，影響透水效果。待平板整平后，由人工抹平處理并覆蓋養(yǎng)護(hù)管理，減少透水混凝土層的水分蒸發(fā)。

2.2.4 透水混凝土面層施工

由于透水混凝土的初凝時(shí)間短，現(xiàn)場(chǎng)到料后施工單位應(yīng)及時(shí)攤鋪施工。透水混凝土路面攤鋪施工中，施工單位沿道路攤鋪混凝土，按1.1 ～1.2 的松鋪系數(shù)整平處理，按1.10 ～1.15 的松鋪系數(shù)攤鋪透水面層。攤鋪過(guò)程中，為保證透水混凝土路面滲透系數(shù)，避免二次攤鋪，施工單位應(yīng)對(duì)邊角、轉(zhuǎn)彎等部位采取人工補(bǔ)料和壓實(shí)處理措施。

待透水混凝土攤鋪完成后，施工單位采用專(zhuān)用低頻振動(dòng)機(jī)進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)處理。振動(dòng)壓實(shí)過(guò)程中，禁止在同一位置長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)，以免出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象和過(guò)于密實(shí)的情況。同時(shí)，為避免上人施工時(shí)因自重造成混凝土面層破壞，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)穿戴減壓鞋施工。

混凝土抹壓施工完成后，為確保路面施工質(zhì)量，防止路面失水干縮形成貫穿裂縫，施工單位應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，在透水混凝土表面覆蓋保濕膜和土工布等，根據(jù)路面干燥情況灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14 d，養(yǎng)護(hù)期間保持路面濕潤(rùn)。灑水采用噴淋方式，嚴(yán)禁使用高壓水槍沖灑，防止高壓水槍沖刷造成細(xì)石顆粒松動(dòng)與脫落。養(yǎng)護(hù)期結(jié)束前禁止車(chē)輛通行，保持路面透水混凝土孔隙清潔，防止因泥土、油污類(lèi)污染造成路面孔隙堵塞；同時(shí)，避免因路面結(jié)構(gòu)未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度而造成路面破壞。

2.2.5 路面噴涂封閉劑

為進(jìn)一步提高透水混凝土路面的美觀性和耐久性，避免因泥沙污染造成路面孔隙結(jié)構(gòu)的堵塞，待透水混凝土路面養(yǎng)護(hù)7 d 且干燥成型后，施工單位應(yīng)使用透明封閉劑進(jìn)行表面涂刷處理。該工程的封閉劑和稀釋劑按1 ∶1 比例混合，采用無(wú)氣噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂施工，單位面積用量為0.2 kg/m2。封閉噴涂施工時(shí)，噴槍距路面高度為30 ～50 mm，噴涂過(guò)程保持高度一致，確保路面噴涂均勻，無(wú)漏噴現(xiàn)象。封閉劑噴涂后養(yǎng)護(hù)3 d，待封閉劑完全硬化前，路面禁止上人。

2.3 伸縮縫施工

待混凝土強(qiáng)度≥15 MPa 時(shí)施工透水混凝土伸縮縫，脹縫寬度為20 ～25 mm（見(jiàn)圖1），縱向間隔20 ～35 m。采用假縫方式留置伸縮縫，縫寬5 ～8 mm，切縫深度大于面層厚度，為面層厚度的1/2 ～1/3 且不小于20 mm；采用彈性填縫膠材料填縫，深度10 ～20 mm，嚴(yán)禁采用熱流性材料，防止其滲透至孔隙中造成堵塞。

圖1 透水混凝土伸縮縫填隙（來(lái)源：作者自繪）

3 透水鋪裝經(jīng)濟(jì)效益分析

采用新型透水瀝青鋪裝材料，以大空隙結(jié)構(gòu)透水混凝土層作為路面承載層，透水瀝青材料作為面層，能夠滿足雨水快速下滲的功能要求以及道路路用的耐磨與承載力性能要求。通過(guò)采用透水鋪裝材料和施工技術(shù)，泉州市的年均降雨按1 200 mm 計(jì)，5 342 m2透水地坪可蓄水達(dá)6 410.4 m3，工業(yè)用水按3.0 元/m3計(jì)，年收益約為1.9 萬(wàn)元。同時(shí)，透水鋪裝施工有利于調(diào)節(jié)泉州市的微氣候和人居環(huán)境，生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好。

4 結(jié)語(yǔ)

透水鋪裝材料作為一種新型環(huán)保材料，具有透水性高、散熱性能良好、防滑降噪、易清理以及生態(tài)價(jià)值高等特點(diǎn)。自然降雨經(jīng)透水鋪裝材料滲流過(guò)濾，能夠避免路面、廣場(chǎng)積水引起的通行安全問(wèn)題，有效改善雨水二次污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)雨水資源的有效收集、蓄積與利用，改善城市熱島效應(yīng)和排水防洪難點(diǎn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)城市硬質(zhì)鋪裝與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的有機(jī)銜接。由此可見(jiàn)，透水鋪裝材料在海綿城市建設(shè)中具有不可替代的作用。