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透水水泥混凝土路面设计及施工要领
2011年10月第10期城市道桥与防洪管理施工69
透水水泥混凝土路面设计及施工要领
唐国荣
(上海市政交通设计研究院有限公司,上海200030)
摘要:该文介绍了帕米亚透水水泥混凝土路面原材料要求,主要技术指标,路面结构典型组合,构造设计,排水设计,以及施
工要领等,可供透水水泥混凝土路面设计及施工时参考借鉴.
关键词:透水水泥混凝土路面;空隙率;路面结构设计;构造设计;排水设计;施工要领
中图分类号:U416.216文献标识码:B文章编号:1009—7716(2011)10-0069—03
0引言
帕米亚透水水泥混凝土路面技术在日本的应
用已有三十多年历史,占有市场主导地位,市场占
有率约85%.透水水泥混凝土路面与传统水泥混
凝土路面的区别在于它恢复了地面与大气层的自
然联系,有利于保护生态环境;可增强地面渗水能
力,减少城市雨水径流排放,避免雨天路面积水,
降低路面温度,减轻城市热岛效应;降低机动车行
驶噪声;适用于人行道路,市政轻型道路,轻型停
车场,广场,建筑外附属道路,园林道路等,亦可用
于江河湖泊生态植草护坡.
1原材料要求
(1)水泥应使用42.5等级以上的硅酸盐水泥
或普通硅酸盐水泥.
(2)集料应采用天然碎石或破碎后的卵石,粒
径范围513mm,粒径均匀,洁净,质地坚韧,针
片状颗粒含量小于5%,含泥量小于1%,压碎值小
于20%.有景观需要的场合,可采用天然彩色碎石.
(3)混凝土的用水质量应符合《混凝土用水标
准)(JGJ63).
(4)为改善透水混凝土中集料间的粘结性能,
提高透水混凝土强度和韧性,采用帕米亚透水混
凝土增强剂,并应附产品质量保证书.
(5)有景观需要的场合,可掺加无机颜料.
2主要技术要求
(1)透水混凝土的空隙率应达到20%一25%,以
保证透水混凝土内部连续空隙率达到15%18%.
(2)透水混凝土28d的弯拉强度应不低于
3.0MPa.
(3)透水混凝土路面的透水系数K≥1mm/s.
收稿日期:2011-08—04
作者简介:唐国荣(1965-),男,上海人,高级工程师,从事道
路工程设计工程.
(4)必须根据实际采用的原材料通过试验确
定满足设计及上述技术要求的混凝土配合比.
3透水混凝土路面设计要领
3.1路面结构设计
(1)透水混凝土路面由透水混凝土面层和透水基
层构成.透水基层宜采用级配碎石,帕米亚透水混
凝土路面结构可根据交通条件按表l选用.
(2)当实际降雨强度超过单位设计渗透量及
单位空隙贮存量时,设计应采取必要的排水措施.
(3)为防止影响雨水的渗透,不宜采用抹灰打
底的措施增强土基.
(4)透水混凝土路面横断面坡度应为l%～2%.
(5)当设计透水寿命为10a以上,以及其他
特殊场合,应作特殊设计.特殊设计的透水混凝土
路面,其厚度的确定应按现行水泥混凝土路面设
计规范中混凝土板应力分析及计算流程进行.
(6)在进行特殊设计时,应综合考虑交通条
件,土基条件,气象,地形,地下水位,经济性,投
入使用后的实际功能等因素.
3.2构造设计
(1)透水混凝土面层应设置纵向或横向缩缝,
缩缝间距为35m.缩缝顶部应锯切槽口,深度为
面层厚度的1/4—1/5,宽度为3～8mm,槽内填塞
填缝材料.其构造如图.l所示.
(2)当透水混凝土面层施工长度超过100ITI
(夏季为150111_)或与其他构筑物连接处[如侧沟,
建筑物,窨井或其他铺面(连锁砌块,沥青铺面
等)]应设置胀缝.胀缝构造如图2所示.
(3)透水混凝土面层缩缝与胀缝处不设置传
力杆.
(4)接缝填缝料应选用与混凝土接缝槽壁粘结
力强,回弹性好,适应混凝土板收缩,不溶于水,高
温时不流淌,低温时不脆裂,耐老化的材料.
3.3排水设计
(1)当实际降雨强度超过单位设计渗透量及单位
70管理施工城市道桥与防洪2011年1O月第10期
图1缩缝构造图
lOllln
图2胀缝构造图
空隙贮存量时,应在雨水集中处设置侧沟或雨水井,进
行排水处理,避免超容量部分的雨水形成路表积水.
(2)当透水混凝土路面与沥青等不透水铺面或
透水混凝土路面有边缘铺砌连接时,应保证边缘
铺砌下部结构层内的雨水能畅通排出,必要时可
设置PVC管连通,如图3,图4所示.
边缘铺砌等
透水基层(级配碎石)
土基
图3贯通透水基层构造图
过丝堕塑筻厂
透水混凝土路面青等不透水铺面
E透水混凝土路面
透水基层c级i水基层(级配碎石
,
土基.\篮
图4不贯通透水基层构造图
(3)N铺设地形或周边环境等因素,透水路面
结构内部雨水易聚积于低洼处,应在渗透雨水集
中处设置暗渠或碎石盲沟等排水设施,如图5所
示,防止路表局部积水.
透水混凝土路面
透水基层(级配碎石)
土基●●●碎石盲沟
___...-..●●-.一
.
透水管道___...-..__._一
图5设置碎石盲沟,透水管道示意图
(4)透水混凝土路面与不透水铺设体连接时,
连接处可设置侧沟或窨井,如图6所示.
侧沟或窨井
凰6与不透水铺设体连接设置侧沟或窨井示意图
(5)透水混凝土路面与植被连接时,连接处可
设置侧石或侧石加碎石沟槽,如图7,图8所示,
防止植被处泥土流入.
侧石
图7与植被连接设置侧石示意图
侧石
图8植被连接设置侧石和碎石沟槽示意图
2011年10月第10期城市道桥与防洪管理施工71
(6)透水混凝土路面与台阶连接日寸_,可在连接
处设置侧沟(如图9所示),侧沟顶面应设置保证
行人安全的盖板.
图9与台阶连接处设置侧沟
(7)在普通混凝土表面铺设透水混凝土层
时,应在普通混凝土板块上设置排水斜坡,雨水集
中处设置排水设施,在普通混凝土板块与透水混
凝土层之间必须铺设隔离层.
4施工要领
4.1透水混凝土拌制
(1)透水混凝土的拌制方式,以及机具设备与
普通混凝土基本相同,应采用强制式搅拌机.
(2)集料堆场应全覆盖防雨,严防堆底浸水.
装载机料斗内和料仓内的集料不应有明显的湿度
差别.
(3)搅拌前应精确测定集料的含水率,根据集
料含水率,及时调整用水量.
(4)透水混凝土拌合料在搅拌时,各材料均应
先计量,原材料每盘称量偏差见表2所列.投料顺
序为先投入集料,后水泥,待集料与水泥干拌合后
再投入增强材料搅拌,干拌时间不应少于2min,
湿拌时间不应少于5min.
表2原材料每盘称量允许偏差表
材料名称允许偏差
水泥,增强剂,水,其他掺和剂(如无机颜料)2
集料±3
4.2透水混凝土拌合料的运输
(1)透水混凝土的运输可采用翻斗运料车.应
注意保持车内透水混凝土拌合料的湿度,若翻斗
车运输时在路程较远的情况下,可采用塑料薄膜
覆盖表面保湿措施,确保运至施工现场的水量损
失小于1%.
(2)运输能力配备应大于总搅拌能力,确保新
拌透水混凝土在规定时间内运到施工现场,运输
时间应小于1h.
(3)运输车辆卸料倒车时应有专人指挥,卸料
应到位,卸料完毕,车辆应迅速离开.
4.3透水混凝土的铺设
(1)帕米亚透水混凝土铺设施工推荐配备的
设备,机具见表3所列.
(2)帕米亚透水混凝土拌合料摊铺:
a.透水混凝土拌和料摊铺前,应修复破损基
层,洒水润湿,并对模板的位置及支撑稳固情况进
行全面检查,用厚度标尺板检测摊铺厚度,与设计
值相符后方可施工.
b.专人指挥透水混凝土拌和料运输车卸料,
卸料位置准确.
c.人工布料应采用铁锹反扣,不得抛掷和
使用齿耙.拌合料松铺系数宜控制在1.15
1.30,料偏干,取较高值,反之取较低值.用厚
度标尺板检测摊铺厚度,与设计值相符后方可
施工.
d.应特别注意边角处的铺料情况,必须对边
角处的拌合料进行填充,修补,使之均匀完整.
e.现场透水混凝土拌合料应在1h内用
完,因故停工1h以上或达到2/3初凝时间,导
致拌合料无法振实,应在已铺设好的路面端头
设置施工缝,废弃不能被振实的透水混凝土拌
合料.
表3推荐设备,机具配备一览表
工作内容
主要施工设备,机具
设备,机具名称规格数量,生产能力
(下转第75页)
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图4开挖后的填砂路基断面
4.4施工期振动荷载作用下的稳定性分析
路面施工期间从中分带开槽情况看填砂路基
在振动压路机等大型路面施工机械和水稳,沥青
等料车的重复重载作用下结构未遭到破坏,说明
施工期的振动荷载未能对填砂路基造成液化影
响,见图4.
5结语
本工程对长江口细砂作为筑路材料就其材料
性质,施工工艺,控制指标等进行了质量控制研
究,表明长江口细砂具有良好的路用性能,受雨,
雪等不利天气影响较小,施工周期短,施工机械投
入少,易形成流水作业面,本工程改灰土路基为填
砂路基后共节约投资8727,352元,具有很好的经
济效益,环境效益和社会效益,在填土资源比较紧
缺的长三角地区具有广阔的应用前景.
另外对通车运营后的沉降观测,侧向位移,振
动荷载作用下的稳定性须养护管理单位检测,完
善,以便为今后的类似工程总结经验,吸取教训,
优化设计方案,完善关键施工技术,提高路用性
能,便于填砂路基的大规模推广运用.
参考文献
[1】JTGE40—2007,公路土工试验规程[S】.
【2]顾春建.高速公路细砂路堤施工质量控制研究【D].东南大学硕士
毕业论文.
(上接第71页)
4.4透水混凝土的振实
(1)用平板振动器对摊铺好的透水混凝土进行
平整,振实,平板振动器操作人员必须穿戴特制不
锈钢平板拖鞋.严禁使用插入式振动器.
f2)平板振动器需要移位振动时,振实边缘部
位应重叠100mm～200mm,振动板在一个位置
持续振动时间不应少于15s.
f3)平板振动器不得随意长时间放置在已经振
实的透水混凝土面上,不得在一个位置长时间持
续振动.平板振动器需要静止移位时,必须由两人
抬起移位,不得拖移.
f4)寻找缺料部位,人工补料找平.
f5)透水混凝土面层如有景观要求,可使用天
然彩色碎石集料,在面层铺设完成后,在表面涂上
缓凝剂覆盖塑料薄膜养护后,对面层进行水洗处
理(允许冲洗时间应事先根据不同温度进行试验
确定,水压控制在O.4～0.6MPa),去除路表面粘
结材料,裸露彩色天然石;也可在混凝土中掺人天
然无机材料做着色处理或对表面进行喷涂着
色处理.
4.5透水混凝土养护
(1)施工完的透水混凝土面层应采取保湿养护措
施.应使用保湿膜,土工布等覆盖物盖住刚铺设完
的透水混凝土面层进行保湿养护,注意不让风掀
开覆盖物,保持混凝土表面潮湿.
,
(2)养护时间应根据施工温度而定,一般情况
下养护期为14～21d,6月至9月期间不应少于
14d,其它时间不应少于21d.如养护时的气温低
于5cc,最短的养护时间不得少于28d,并应采取
抗冻措施.
5结语
透水水泥混凝土路面技术在国外如Et本等应
用较为普遍,国内近年来随着生态,环保,安全等
方面要求的提高也越来越得以深入研究和推广
应用.本文初步总结介绍了帕米亚透水水泥混凝
土路面原材料要求,主要技术指标,路面结构典
型组合,构造设计,排水设计,以及施工要领等,
可供透水水泥混凝土路面设计及施工技术人员
参考借鉴.