摘要:在我国城镇化建设中,使用了大量非透水性铺装材料,严重破坏了城市的生态系统,很多地区均面临着“水患”问题。为构建环境友好型社会,实现城市可持续发展,提出了“海绵城市”建设理念,在“海绵城市”建设中,透水沥青混凝土材料因自身优势得到了广泛应用和推广。在全面掌握透水性路面作用的基础上,结合具体工程案例,对市政道路透水沥青混凝土施工技术要点进行了分析与探究。
关键词:市政道路;透水沥青混凝土;工程概况
1市政道路中透水沥青混凝土概述
1.1透水混凝土的定义
透水混凝土的别称叫多孔混凝土,其由于内部存在较大的空隙且不含骨料,仅由粗骨料表面的水泥浆相互粘合而成的结构组成,因此其质量较轻且具备透水等特点。
1.2透水性路面的作用
伴随我国城镇化建设进程的不断加快,城市人口越来越多,工厂和车辆产生的热量日益增多,同时,居民的生活用 能也随之增加,进一步加重了城市“热岛效应”。基于城市文明建设需求,原本裸露的自然土壤被人工混凝土路面硬化,阻碍了雨水下渗,甚至导致城市积水问题严重,当每年雨季来临之时,时常听到“城市看海”的新名词。透水性路面具有良好的透水性能,能够快速消除道路、广场积水问题。将透水沥青混凝土铺筑于城市道路,可起到以下作用。1)雨水渗透作用。通过透水性路面可保证自然下落的雨水直接下渗到地表,缓解城市排水系统的压力。2)减小热岛效应。水的比热容相对较大,在蒸发过程中,水将会吸收大量热量,同时,也会将部分路面表层的热量带走。夏季高温时节,相比传统沥青混凝土路面,透水沥青混凝土路面温度更低。3)降低路面径流污染。一般情况下,透水路面都会与海绵生态植草沟等一起设置,当径流水从其流过时,很大程度上将大幅降低路面径流污染,起到净化水体的作用。
1.3透水混凝土的特点
(1)透水性。透水混凝土的排水性非常好,其原因是透水混凝土中间20%左右的空隙的作用。(2)高承载力。由于依然采用混凝土的结构组合,因此其承载力可以保持在C22标准。(3)良好的装饰效果。通过不同颜色配比组合,便于建筑过程中的调配,因此可以在装饰效果方面具备较好的优势。(4)抗冻融性。在抗冻融性方面,由于其内部的孔隙较大,因此在发生热胀冷缩时不会直接造成混凝土的损坏,具备良好的抗冻融性[1]。(5)高散热性。透水混凝土可以在高温时将地底的水汽进行蒸发,从而降低表面温度,从而体现较好的散热性。
2工程概况
某市政道路原路面采用不透水铺装,即水泥混凝土路面,为双向6车道,在通车运营多年之后,路面出现了严重的破损现象,基于“海绵城市”建设理论,为满足路面排水及降噪需求,决定在旧水泥混凝土路面上加铺一层透水沥青混凝土,路面结构形式为4cmOGFC透水沥青混凝土+0.2cmSBS改性沥青防水层+8cmAC-25沥青混凝土+1cm橡胶沥青应力吸收层+原水泥混凝土路面。
3市政道路透水沥青混凝土施工技术要点
3.1原材料选择
3.1.1沥青结合料
透水沥青混凝土内粗集料较多,PAC强度多通过结合料粘结作用形成,因此,此部位路面承载力较差。为此,在选择沥青材料时,可采用高黏度改性沥青,从而提高沥青混合料的使用性能。
3.1.2粗集料
当集料粒径在2.36mm以上时,便可称为粗集料。在PAC内粗集料含量较高,基本超过80%,通过粗集料之间的相互嵌挤,可构成混合料骨架—空隙结构。根据工程需要,可采用玄武岩作为粗集料,并选择2种不同规格,即5~10mm,10~15mm,保证材料坚硬、洁净、无杂质,且各项技术指标满足规范要求。
3.1.3细集料
细集料是指粒径在0.075~2.36mm的集料,在PAC内承受荷载的主骨架为粗集料,因此,细集料用量较少,可采用天然砂、机制砂或石屑等作为细集料。根据本工程实际情况,本文采用0~5mm的石灰岩,且保证材料坚硬、洁净、无杂质。
3.1.3矿粉
沥青混合料内,矿粉主要充当集料和沥青材料的粘结剂,保证沥青能够吸附在集料表面,从而形成沥青结合料,并达到粘附粗细集料的目的[2]。一般情况下,可采用磨细后的石灰石粉、水泥、消石灰等作为PAC内的矿粉,且保证其各项性能指标均能满足相关规范要求。
3.2配合比设计
根据现行规范制度要求,结合以往工程实践经验,本工程采用OGFC-13级配,并通过马歇尔试验,获取5.0%为最佳沥青用量。
3.3施工流程
3.3.1拌和
拌和施工前,先根据选定的级配和最佳沥青用量进行试拌,待确定各项指标均能达到设计要求之后,便可进行正式拌和施工,要求拌和过程中,各档集料的用量偏差必须控制在0.3%以内。此外,在整个拌和施工中,还要做好拌和温度和拌和时间的控制,根据施工具体情况,沥青加热温度可控制在170℃~180℃,集料加热温度可控制在165℃~185℃。拌和时,采用“干+湿”拌法,干拌时间为20s左右,湿拌时间为45s左右,整体拌和时间约65s,待混合料拌和后,应防止出现花白、离析等问题。
3.3.2运输
根据施工要求,可采用自卸汽车运送沥青混合料,应根据摊铺能力、运输距离等条件合理确定运输车数量。为避免材料和车厢粘黏,可将一层隔离剂均匀涂抹到车厢底板和侧板上面[3]。此外,还需按照“前-后-中”的顺序完成装料,从而防止沥青混合料离析。为保证运输过程中混合料温度满足设计要求,减少热量损失,可覆盖篷布进行保温、防污染。
3.3.3摊铺
摊铺前,需提前30~60min预热摊铺机,并加热到100℃以上,可采用2台摊铺机同时摊铺,保持安全间距,避免碰撞。此外,要保证摊铺连续施工,并做好摊铺速度控制,即2.5~3.5m/min,保持匀速、缓慢前行,当摊铺距离达到15m左右时,可对混凝土厚度、高程、横坡等指标进行详细检查,待保证质量合格后,便可继续进行摊铺施工。为避免摊铺过程中温度消散过快,导致后期碾压施工困难,必须在165℃~175℃控制摊铺[4]。除此之外,需要做好透水管路的保护工作,避免透水管眼被沥青混凝土堵塞。
3.3.4压实
为保证压实效果,可采用静压法进行碾压施工,压路机应紧随摊铺机进行施工,初压时,将碾压速度控制在2.0~2.5km/h,碾压温度则控制在140℃~165℃;复压时,碾压速度可控制在3.0~3.5km/h,温度可控制在110℃~125℃;终压时,碾压速度控制在2.0~3.0km/h,温度控制在70℃以上。为避免沥青混合料在碾压过程中粘附车轮,可事先将一层稀释液均匀涂抹到车轮上,从而保证碾压施工质量。
结语:
作为一种功能性路面,透水性路面是一种内部存在空隙的混凝土路面,当雨水自然下落时,通过透水性路面雨水可迅速渗入土壤,并在水的蒸发作用下,快速吸收路面表层热量,一定程度上可达到降低路表温度,缓解城市“热岛效应”的作用。为此,推广及应用透水沥青混凝土路面,可改善城市道路状况,提高路面抗滑、降噪、排水效果。
参考文献:
[1]王清州,李杨帅.市政道路透水沥青混凝土路面工程施工技术的应用与管理[J].居业,2019(12):74-75.
[2]李正伟.装配式透水混凝土基层上沥青路面施工技术与质量控制[J].绿色环保建材,2019(08):108+110.
[3]黄金科.市政道路透水沥青混凝土路面工程施工技术的应用与管理[J].建材与装饰,2019(11):264-265.
[4]袁国康.透水沥青混凝土路面施工技术[J].河南建材,2018(05):65-66.