形成原因
透水性混凝土路面、廣場相比傳統路面具有透水性,能較快清除積水,還原地下水保持生態平衡,調節城市空間溫度濕度,減少噪聲,有利環保,增加路面的安全性和舒適性等優點,同時彩色透水混凝土又具有較強的裝飾性。林州建總建築工程有限公司、河南省第一建築工程集團有限責任公司結合工程需要,開展透水性混凝土套用研究。並編制了《透水性混凝土路面施工技術規程》DBJ 41/T081—2008和《透水水泥混凝土路面技術規程》CJJ/T 135—2009。兩公司在“鄭州國際會展中心停車場改造工程”等多項工程套用的基礎上共同編制了《彩色透水性混凝土路面施工工法》。
工法特點
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的工法特點是:
透水性混凝土路面、廣場能增加城市的透水、透氣空間,調節城市微氣候。保持生態平衡效果良好。充分利用中國國內施工機具和原材料進行彩色透水性混凝土路面施工,能保證彩色透水性混凝土路面的施工質量、工期和安全,經濟效益、社會效益顯著。
操作原理
適用範圍
《彩色透水性混凝土路面施工工法》適用於彩色透水性混凝土路面廣場和停車場面層的施工。環境平均溫度5攝氏度以下時,不宜施工。
工藝原理
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的工藝原理敘述如下:
面層彩色透水性混凝土與基層原色透水性混凝土採用同步澆築的雙層攤鋪法施工。使面層彩色透水性混凝土與基層原色透水性混凝土在終凝前結合成整體,即節約了原材料,又能保證彩色透水性混凝土路面的堅固性能。
施工工藝
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的施工工藝流程如下:
測量放樣→立模→澆築底層普通透水混凝土→底層普通透水混凝土振動找平→澆築面層彩色透水混凝土→振動、找平、面層處理→養護→切割伸縮縫→面層保護劑。
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的操作要點如下:
一、彩色透水水泥混凝土的性能應符合設計要求和下表的規定。
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註:1、耐磨性與抗凍性性能檢驗視各地具體情況及要求進行。2、耐磨性試驗按《無機地面材料耐磨性能試驗方法》GB/T 12988規範執行。 |
二、測量放樣:
支立模板前在基層上進行模板安裝及攤鋪位置的測量放樣,按設計規定劃分混凝土板塊,板塊劃分應從路口開始,必須避免出現銳角。曲線段分塊應使橫向分塊線與該點法線方向一致。直線段分塊線應與面層脹、縮縫結合,分塊距離宜均勻。分塊線距檢查井蓋的邊緣,宜大於1米。每10米布設中樁和邊樁;每100米布設臨時水準點;核對路面高程、面板分塊、脹縫和構造物位置。測量放樣的質量要求和允許偏差符合相應測量規範的規定,並不能超出對模板安裝精確度的要求。
三、模板安裝:
1.模板應符合下列規定:
(1)模板高度應為混凝土板設計厚度。
(2)鋼模板應直順、平整,每1米設定1處支撐裝置。
(3)木模板直線部分板厚不宜小於5厘米,每0.8~1米設1支撐裝置;彎道部分板厚宜為1.5~3厘米,每0.5~0.8米設1處支撐裝置,模板與混凝土接觸面及模板頂面應刨光。
(4)模板製作允許偏差應符合下表的規定。
2.模板安裝:
(1)支模前應核對路面標高、面板分塊、脹縫和構造物位置。
(2)模板安裝的平面位置和高度通過拉線繩進行控制;模板垂直度通過墊木楔方法調整;底部的空隙用砂漿封堵;模板之間採用螺栓連線,模板的固定採用背部焊接鋼筋固定支架,支架間距在1米以內,用鋼釺固定;模板內側與混凝土接觸表面塗隔離劑。模板安裝穩固、順直、平整、無扭曲,相鄰模板連線緊密平順,模板底部不得有漏漿、前後錯茬、高低錯台等現象。模板能承受攤鋪、振搗、整平等設備的衝擊和振動而不變形、不位移。
(3)嚴禁在基層上挖槽嵌入模板。
(4)模板安裝完畢,應進行檢驗,合格後方可使用。安裝質量應符合下表的規定。
(5)模板的拆除:混凝土抗壓強度達80兆帕及以上方可拆模。當缺乏強度實測數據時,側模允許最早拆模時間宜符合下表的規定。拆模時不允許採用大錘強擊拆模,可使用專用的工具,不能損壞板邊、板角周圍的混凝土,同時不能損壞模板;拆下的模板及時清除砂漿等物並矯正變形和修護局部損壞。
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註:允許最早拆側模時間從混凝土面板經整成型後開始計算。 |
四、彩色透水水泥混凝土攪拌:
1.彩色透水水泥混凝土宜採用強制性攪拌機進行攪拌,攪拌機的容量應根據工程量大小、施工進度、施工順序和運輸工具等參數選擇。
2.進入攪拌機的原材料必須計量準確
(1)袋裝水泥應抽查袋重是否準確。
(2)每台班拌制前應精確測定骨料中的含水率,根據骨料的含水率,調整透水水泥混凝土配比中的用水量,由施工現場實驗確定施工配合比。
(3)透水水泥混凝土原材料(按質量計)的允許誤差,不應超過下列規定:水泥:±1%;骨料:±2%;著色增強料±1%;水:±1%;外加劑:±1%。
3.混凝土坍落度宜控制在10~30毫米。
4.彩色透水水泥混凝土攪拌應符合下列規定:
(1)彩色透水水泥混凝土的拌制宜先將骨料和50%用水量加入攪拌機拌合30秒,再加入水泥、增強料、外加劑拌合40秒,最後加入剩餘用水量拌合50秒以上。
(2)外加劑宜提前1天稀釋成溶液,均勻加入進行攪拌。並每隔一段時間清除池底沉澱。
(3)混凝土應攪拌均勻。按規範要求檢驗混凝土的各項指標,預留抗彎拉強度和抗壓強度試件,控制混凝土出廠溫度在10~35攝氏度之間。混凝土拌合物均勻一致,每盤料之間的坍落度允許誤差為10毫米。
(4)應採用不同攪拌機分別攪拌不同色彩的混凝土。
(5)當施工現場的氣溫高於30攝氏度、攪拌物溫度在30~35攝氏度、空氣相對濕度小於80%時,混凝土中宜摻緩凝劑、保塑劑或
緩凝減水劑等。
五、混凝土運輸
1.施工中應根據運距、混凝土攪拌能力、攤鋪能力確定運輸車輛的數量與配置。
2.彩色透水水泥混凝土拌合物運輸時要防止振動造成離析,應注意保持拌合物的濕度,必要時採取遮蓋等措施。
3.彩色透水水泥混凝土拌合物從攪拌機出料後,運至施工地點進行攤鋪、壓實直至澆築完畢的允許最長時間,由實驗室根據水泥初凝時間及施工氣溫確定,並應符合下表的規定。
4.運送混凝土的車輛,裝車前,要衝洗乾淨車廂並灑水濕潤,但不允許積水。在裝卸混凝土時應防止混凝土離析。駕駛員要了解混凝土運輸允許的最長時間。運輸過程中要防止漏漿、漏料,避免污染路面,避免水分散失應遮蓋混合物表面。自卸卡車運輸的最大距離為20千米,超過時要採用混凝土攪拌運輸車。
六、攤鋪
1.攤鋪前應檢查下列項目:
(1)基層或砂墊層表面、模板位置、高程等符合設計要求。模板支撐接縫嚴密、模內潔淨、隔離劑塗刷均勻。
(2)預埋脹縫板的位置正確。
(3)混凝土攪拌、運輸與攤鋪設備,狀況良好。檢查項目合格後,將基層清掃乾淨,並灑水潤濕。
2.必須有專人指揮車輛均勻卸料,在攤鋪寬度範圍內,宜分多堆卸料。一般用人工進行攤鋪,在有條件情況下可配備裝載機或挖掘機攤鋪。採用人工攤鋪時,儘量防止布料整平過的混凝土表面留下踩踏的腳印,還要防止將泥土踩踏入路面中。攤鋪速度與振搗、整平速度相適應,並不宜低於30米/小時。
3.透水混凝土拌合物攤鋪時,應均勻攤鋪。布料的松鋪係數根據混凝土拌合物的坍落度和路面橫坡大小確定,一般在1.05~1.15之間。坍落度大時,取低值;坍落度小時,取高值。超高路段,橫坡高的一側,取高值;橫坡低的一側,取低值。面層彩色透水混凝土應與基層原色混凝土同步澆築,同一施工段的透水混凝土應連續澆築,並應在基層原色透水混凝土初凝之前將面層彩色透水混凝土澆築完畢。兩層攤鋪時間間隔不得超過2小時,2~4小時澆築間隔時應對基層做保水措施。如間隔時間超過4小時應在澆築面層前做界面處理以利於面層與基層的粘結。
七、振搗、整平
1.當基層原色透水混凝土攤鋪長度大於10米時,可以開始振搗作業。基層原色透水混凝土用平板振動器振動,使之有良好的均勻度和密實度再次測量預留高度,留足面層彩色透水混凝土的施工厚度。
2.澆築面層彩色透水混凝土後,先將彩色透水混凝土鋪開推勻找平後,用專用低頻振動器振動拉平,不平處要補料抹平,做到大面平整、均勻、無坑洞,達到面層平整,整體返水按設計要求。振搗、整平時施工人員應穿上減壓鞋進行操作。振搗速度宜勻速緩慢連續不間斷地進行,作業速度以拌合物表面不露粗骨料,也不得泛出水泥漿為準。
八、收面
1.彩色透水水泥混凝土壓實後,宜使用抹平機對透水水泥混凝土面層進行收面,必要時配合人工拍實、整平。整平時必須保持模板頂面整潔,接縫處板面平整。
2.混凝土抹面不宜少於4次,先找平抹平待混凝土表面無泌水時再抹面,並依據水泥品種與氣溫控制抹面間隔時間。
3.現場應採取防風、防曬等措施;抹面拉毛等應在跳板上進行,抹面時嚴禁在板面上灑水、撒水泥粉。
九、彩色透水水泥混凝土雙色組合層施工時,雙色
混凝土面層應分兩次攤鋪,上層混凝土的攤鋪應在下層混凝土初凝前完成。
十、養護
1.水泥混凝土面層成活後,應及時養護。可選用保濕法和塑膠薄膜覆蓋等方法養護。日平均溫度高於20攝氏度時,養護不宜少於14天;日平均溫度低於10攝氏度時,養護期不宜少於21天。
2.晝夜溫差大於10攝氏度以上地區或日平均溫度低於等於5攝氏度施工的混凝土路面面層,應採取保濕、保溫養護措施。
3.養護期間應封閉交通,不應堆放重物;養護終結,應及時清除面層養護材料。
4.在面層混凝土彎拉強度達到設計強度,且填縫完成前,不得開放交通。
5.開放交通後,不得在透水混凝土面層上撒砂或灰碴,也不允許可能破壞路面透水功能的車輛通行。
十一、切縫
1.橫向縮縫、縱向縮縫、施工縫上部的槽口均採用切縫法施工。切縫時間可根據環境溫度在施工後250(攝氏度·小時)或混凝土強度達到設計強度25%~30%時進行。橫向縮縫最長不能超過24小時,縱向縮縫不能超過48小時。
2.脹縫間距應符合設計規定,縫寬宜為20毫米。在與結構物銜接處、道路交叉和填挖土方變化處,應設脹縫。脹縫上部的預留填縫空隙,宜用提縫板留置。提縫板應直順,與脹縫板密合、垂直於面層。
3.縮縫應垂直板面,寬度宜為4~6毫米。切縫深度:設傳力桿時,不應小於面層厚的1/3,且不得小於70毫米;不設傳力桿時不應小於面層厚的1/4,且不應小於60毫米。
4.橫向縮縫間距按設計要求或5米,要求與中線垂直,若一次攤鋪過長,每隔10~20米跳切,之後再按5米切,以減少斷板率。縱縫切縫尺寸與橫縫相同,要求與路線平行,且線形順直、圓滑。切縫完成後,立即用高壓水槍將殘餘砂漿沖洗乾淨。
十二、填縫
填縫應符合下列規定:
1.混凝土板養護期滿後應及時填縫。填縫前,採用高壓水和壓縮空氣徹底清除接縫中的砂石及其他污染物,確保縫壁內部清潔、乾燥。必要時先用3~4毫米寬單鋸片補切,把不易沖洗乾淨的雜物清除出來。
2.用滾輪將多孔泡沫塑膠柔性墊條擠壓到規定深度,一般是20~30毫米,保證所灌填的縮縫材料深度均勻、一致。縮縫填料形狀係數控制在2~4之間。按規定比例把不同種類的
聚氨酯混合到一起,充分搖勻,並應隨拌隨用,不要配製過多,以免造成浪費。將配製好的材料倒入專用灌壺中,均勻灌入已壓好背襯條的縮縫中,由於路面存在橫坡,呈液體狀的材料因自重流向低處,這樣高處內就會發生缺料現象,該時應隔20分鐘後重新填縫一次,靠近中央分隔帶部分約長100毫米圍內,應灌滿整個縫深,以封閉中央分隔帶的路表滲水。
3.澆築填縫料必須在縫槽乾燥狀態下進行,填縫料應與混凝土縫壁粘附緊密,不滲水。
4.填縫料的充滿度應根據施工季節而定,夏天宜與板平,冬天應低於板面10~20毫米。填縫必須飽滿、均勻、連續貫通,與縫壁粘結充分,不開裂、不滲水。
十三、季節性施工
1.雨期施工:
(1)攪拌站應具有良好的防水條件與防雨措施。
(2)雨期施工前應準備好防雨棚、塑膠薄膜等防雨設施。
(3)根據天氣變化情況及時測定砂石含水量,準確控制混凝土的水灰比。
(4)雨天運輸混凝土時,車輛必須採取防雨措施。
(5)攤鋪過程遭遇降雨時,應立即使用防雨設施完成對已鋪築混凝土的振實成型,不應再開新作業段,並應採用覆蓋等措施保護尚未硬化的混凝土面層。
(6)已被雨輕微沖刷過的路面,平整度和微觀抗滑構造滿足要求者,巨觀抗滑構造硬刻槽恢復。
(7)對被暴風雨沖刷後,路面平整度嚴重劣化的部分,儘早剷除重鋪。
2.夏期施工:當現場氣溫≥30攝氏度時,應避開中午施工。若不能避開,採取對砂石料遮蓋,抽用地下冷水拌合,自卸車加遮蓋,加緩凝劑、保塑劑或適當加大緩凝減水劑劑量等技術措施。當室外最高氣溫達到32攝氏度時,不宜施工。
3.冬期施工:
(1)拌合物中優選和摻加早強劑或促凝劑。
(2)選用水化熱大的R型水泥或水泥用量較多的32.5級水泥,不摻粉煤灰。
(3)採用加熱水或砂石料拌制混凝土,應依據混凝土出料溫度要求,經熱工算,確定水與粗細骨料加熱溫度。水溫不得高於80攝氏度;砂石溫度不宜高於50攝氏度。
(4)拌合站出料溫度不得低於10攝氏度,攤鋪時溫度不低於5攝氏度。
(5)養護方式為先灑養護劑,再加蓋塑膠薄膜保溫,再蓋保溫材料保溫。養護期混凝土板的溫度不低於5攝氏度。
(6)養護期應經常檢查保溫、保濕隔離膜,保持完好。並應按規定檢測氣溫與混凝土面層溫度。
(7)當面層混凝土彎拉強度未達到1兆帕抗壓強度未達到5兆帕時。必須採取防止混凝土受凍的措施,嚴禁混凝土受凍。
4.大風天氣施工:在日照較強空氣乾燥的春秋多風季節或山區、沿海經常颳風地區,採取措施防止路面發生塑性收縮開裂,大於6級風時停止施工。
材料設備
《彩色透水性混凝土路面施工工法》所用的材料及設備明細如下:
一、材料
1、水泥:採用強度等級不低於42.5級的矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥,質量應符合國家標準《通用矽酸鹽水泥》GB 175不同等級、廠牌、品種、出廠日期的水泥不得混存、混用。
2、骨料,必須使用質地堅硬、耐久、潔淨、密實的碎石料,碎石的性能指標應符合《建築用卵石、碎石》GB/T 14685中的二級要求,見下表規定。
3、外加劑應符合《混凝土外加劑》GB 8076的規定。
4、著色增強料:分有機材料和無機材料二類。著色增強料的顏色應符合設計要求,材料技術指標見下表。
5、混凝土拌合用水應符合《混凝土用水標準》JGJ 63的規定。
二、設備
施工機械、工具及輔助材料見下表。
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| | 水平儀、磅秤、切割機、鐵鍬、平鍬、耙子、笤帚、混凝土抗壓試模等 |
| | 彈線盒、滾筒、剪刀、刷子、刮板、30~50米捲尺、電鑽、鑽頭、水桶、老虎鉗、泡沫板、燈管、燈架、電工具等 |
| | 彩條布、塑膠薄膜、填縫膠、填泡沫條等必需的輔助材料 |
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質量控制
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的質量控制要求如下:
一、質量標準
質量驗收與控制參照《透水水泥混凝土路面技術規程》CJJ/T 135-2009執行。
1、原材料質量應符合下列要求:
(1)水泥品種、級別、質量、包裝、儲存,應符合國家有關標準的規定。檢查數量:按同一生產廠家、同一等級、同一品種、同一批號且連續進場的水泥,袋裝水泥不超過200噸為一批,散裝水泥不超過500噸為一批,每批抽樣1次。水泥出廠超過3個月時,應進行復驗,復驗合格後方可使用。檢驗方法:檢查產品合格證、出廠檢驗報告,進場復驗。
(2)混凝土中摻加外加劑的質量應符合國家標準《混凝土外加劑》GB 8076和《混凝土外加劑套用技術規範》GB 50119的規定。檢查數量:按進場批次和產品抽樣檢驗方法確定。每批不少於1次。檢驗方法:檢查產品合格證、出廠檢驗報告和進場復驗報告。
(3)骨料應採用質地堅硬、耐久、潔淨的碎石、礫石、破碎礫石,並應符合骨料的性能指標表的規定。檢查數量:同產地、同品種、同規格且連續進場的骨料,每400立方米為一批,不足400立方米按一批計,每批抽檢1次。檢驗方法:檢查出廠合格證和抽檢報告。
(4)著色增強料的顏色應符合設計要求,材料技術指標符合增強料的技術指標表的規定。
2、透水混凝土路面面層質量應符合設計要求。
(1)透水混凝土路面彎拉強度應符合設計規定。檢查數量:每100立方米同配合比的透水混凝土,取樣1次;不足100立方米時按1次計。每次取樣應至少留置1組標準養護試件。同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定,最少1組。檢驗方法:檢查試件強度試驗報告。
(2)透水混凝土路面抗壓強度應符合設計規定。檢查數量:每100米同配合比的透水混凝土取樣1次;不足100立方米時按1次計。每次取樣應至少留置1組標準養護試件。同條件養護試件的留置組數應根據實際需要確定,最少1組。檢驗方法:檢查試件強度試驗報告。
(3)透水混凝土路面面層透水係數應達到設計要求。檢查數量;每500平方米抽測1點。檢驗方法:查試驗報告、複測。
(4)透水混凝土路面面層厚度應符合設計規定,允許誤差±5毫米。檢查數量:每500米抽測1點。檢驗方法:查試驗報告、複測。
3、透水混凝土路面面層應板面平整,邊角應整齊、無裂縫,不應有石子脫落現象。檢查數量:全數檢查。檢驗方法:觀察、量測。
4、路面伸縮縫應垂直、直順,縫內不應有雜物。伸縮縫在規定的深度和寬度範圍應全部貫通。檢查數量:全數檢查。檢驗方法:觀察。
5、透水混凝土路面面層允許偏差應符合下圖的規定。
二、質量保證措施
1、原材料的品種、質量應滿足設計及有關標準的要求。進場所有批次的材料都必須抽樣檢驗,並要求材料供應方提供材料合格證及檢驗報告。
2、彩色透水混凝土的強度、空隙率、透水係數、抗凍融性等必須符合設計要求,並在施工時按照標準要求留置製作的試塊待檢。
3、模板水平、尺寸、高度、位置準確,支撐穩固。施工接縫處理得當。
4、嚴格掌握基層普通透水性混凝土與面層彩色透水性混凝土的澆築間隔時間,保證面層彩色透水性混凝土與基層普通透水性混凝土在終凝前結合成整體。
5、彩色透水混凝土質量控制要求嚴格按照《透水混凝土路面技術規程》CJJ/T 135-2009執行。
安全措施
採用《彩色透水性混凝土路面施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、現場機械操作、運行必須服從指揮。
二、現場梁、柱必須設定防護措施,防止機械碰撞。
三、施工中機械行走的通道上嚴禁站人。
四、用電施工機具應逐台配觸電保護器。
環保措施
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的環保措施如下:
一、現場料場在施工期間,應適當撒水防塵;施工完成後,應清理乾淨,以免對現場土壤造成污染。
二、透水性混凝土拌制廢水、養護余水應經過沉澱後,才能排至場外。
效益分析
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的效益分析如下:
一、透水性混凝土路面的施工價格見下圖。
二、社會、環境效益:透水性混凝土路面能使雨水滲入地下,還原地下水,使地下水資源得到及時補充,保持土壤濕度。彩色透水性混凝土路面還能美化環境,給人舒適感。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《彩色透水性混凝土路面施工工法》的套用實例如下:
一、鄭州國際會展中心停車場改造工程(17000平方米)位於鄭州市鄭東新區,基礎採用180毫米厚密集型級配碎石,底層為150毫米原色透水混凝土(C20),面層為40毫米的橄欖綠彩色透水混凝土(C20),車位分割採用面層著色工藝。
二、臨汾市開發區會展中心停車場改造工程(14500平方米)位於山西省臨汾市開發區,基礎採用180毫米厚密集型級配碎石,底層為150毫米原色透水混凝土(C20),面層為40毫米的橄欖綠彩色透水混凝土(C20),車位分割採用面層著色工藝。
三、天津西青經濟開發區會展中心停車場改造工程(15710平方米)位於天津市西青區開發區,基礎採用180毫米厚密集型級配碎石,底層為150毫米原色透水混凝土(C20),面層為40毫米的橄欖綠彩色透水混凝土,車位分割採用面層著色工藝。
榮譽表彰
2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《彩色透水性混凝土路面施工工法》被評定為中國國家二級工法。