彩胶石透水路面施工工法.doc

彩胶石透水路面施工工法
完成单位：××××
××××
主要完成人：××××
1 前 言
为解决城市内涝、改善生态环境，2013年12月习近平总书记在中央城镇化工作会议上提出“要建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。海绵城市是指通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。提高透水铺装率是海绵城市建设有效的技术手段。透水铺装材料具有良好的透水功能，可使雨水较快地渗入地表，能有效减小径流总量，减弱城市热岛效应、是一种良好的“海绵体”。常见透水铺装有透水水泥混凝土路面、透水沥青路面、透水砖路面。彩胶石是由改性高分子树脂为胶结材料，将天然彩石、抛光色石、玻璃、水晶石、人造再生骨料等牢固地粘接在一起，铺设在混凝土、透水混凝土、沥青或级配砂石基层上的生态景观透水铺装材料，具有高效透水、自然美观、色彩多样、经久耐用等特点。但目前常因选材不当和施工工艺不规范不当，造成彩胶石面层骨料脱落、耐候性不足等质量问题。我公司通过考察国内相关工程项目，胶黏剂技术研发和xx、xx、xx的施工实践，从材料和工艺角度提出了一套较完整的确保施工质量的技术措施，总结形成了本工法。该工法操作便捷，质量保证，社会和经济效益显著。
2 特 点
2.0.1 本工法可任意搭配不同色彩、质感和粒径的彩石，自然美观，图案灵活，大大提高路面的自然景观装饰效果。
2.0.2 本工法中通过合理设计彩色透水胶粘石配合比和合理施工工艺，使得彩石粘接后呈自然堆积态度，孔穴均匀分布，孔隙率达15%~25%，透水性能优良。
2.0.3本工法改善了混凝土材料的投料顺序，保证了透水混凝土的连通空隙率并有效提高了透水混凝土材料的强度。
2.0.4 本工法采用特殊设计的高分子树脂作胶黏剂和耐磨性优异的彩石，大大提高了路面的耐久性。
2.0.5 本工法结合胶黏剂固化时间快的特点，通过优化施工方案，大大缩短开放交通的时间。
2.0.6 本工法施工工艺简单，机械简单，减轻劳动强度，提高工作效率，清洗与维护方便。
3 适用范围
本工法适用于新建、改建的市政工程、园林工程中的人行道、景观甬道、绿荫广场、现代小区的活动广场、游泳池等彩胶石透水路面工程。本工法适用范围广泛，其基层可为混凝土、透水混凝土、沥青、夯实碎石等。
4 工艺原理
彩胶石透水路面是以改性高性能聚氨酯树脂为胶粘剂，将天然骨料牢固永久地粘结在一起，现场加铺在透水混凝土、普通混凝土或沥青结构层之上，厚度一般不超过30mm的透水铺装路面。彩胶石是通过胶黏剂固化作用将骨料粘结在一起，其力学强度和透水性能取决胶黏剂性能、胶骨比、骨料粒径和级配，如图4.1所示。根据基层是否透水，彩胶石透水路面结构分为全透水结构和半透水结构。全透水结构是指路表水能直接通过彩胶石透水路面的面层和基层向下渗透至路基土中的道路结构体系；半透水结构是指彩胶石铺设在不透水基层上，以致路表水只能渗透至面层而不渗透至路基土中的道路结构体系。全透水结构的彩胶石透水路面自上而下都具有透水功能，能及时补地下水，缓解热岛效应；半透水结构的彩胶石透水路面中路表水沿不透水基层的排水坡度流向路面排水设施，再通过透水管或排水板汇集渗透水定向排水到管网中。彩胶石透水路面可采用天然石、天然彩石、抛光色石、玻璃、水晶石、人造再生骨料为骨料，且胶黏剂一般为透明树脂，因而能较好地突显骨料的质感和颜色，达到优异的景观装饰效果。
2
1

图4.1 彩胶石内部结构图
1—骨料；2—胶黏剂

5 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
彩胶石透水路面施工工艺如图5.1所示。
施工准备
模板支设
搅拌和运输
摊铺、压实
养护

接缝施工

图5.1 彩胶石透水路面施工工艺
5.2 操作要点
5.2.1 施工准备
1 施工前应查勘施工现场，复核地下隐蔽设施的位置和标高，根据设计文件及施工条件，确定施工方案，编制施工组织设计，并对施工人员进行详细的施工技术交底。
2 施工前应解决水电供应、交通道路、搅拌和堆放场地、工棚和仓库、消防等设施。施工现场应配备防雨、防潮的材料堆放场地，材料应分别按标识堆放，装卸和搬运时不得随意抛掷。
3 面层施工前应按规定对基层、排水系统进行检查验收，符合要求后方能进行面层施工。
4 在透水混凝土面层施工前，应对基层作清洁处理，处理后的基层表面应粗糙、清洁、无积水，不得有油污。
5 施工现场应配备施工所需的辅助设备、辅助材料、施工工具以及安全防护措施，确保骨料干燥无水无潮湿，根据现场情况确定施工配合比。
6 搅拌地点距作业面运输时间不宜超过0.5h。为防止混凝土粘污施工场地，搅拌机下部的一定范围需采用防护板设防。
7施工前根据设计标高弹好标高线。
5.2.2 模板支设
1 模板应选用质地坚实，变形小、刚度大的材料，按设计要求进行分隔支设模板及区域支设模板工作。
2 当设计有图案时，应做好标记颜色、图形分割线等图形编制工作；分割线切割宜在1cm以内，安装分割条。
3 根据模板材料选择支护方法，钢筋支护间距不宜大于500mm，嵌入基层深度不宜小于200mm，使用木胶板时，模板背后应加背楞，不得在基层上挖槽嵌入模板。
4 模板支设中须注意平面位置、高度、垂直度、泛水坡度等的问题，模板与彩胶石接触的表面应涂隔离剂。
5 应在彩胶石摊铺前，对模板的高度、支撑稳定情况等进行全面检查。
5.2.3 搅拌和运输
1 原材料称量
1） 根据施工进度和施工温度，确定一次搅拌量，一次拌合量应确保40分钟施工完成。
2） 按配比称量胶黏剂，称量允许偏差为±0.5%；首次拌合时可适当增加胶粘剂用量0.3%~0.5%；若采用双组份胶黏剂，两者需均匀拌合。
3）按配比称取彩石骨料，称量的允许偏差为±2%。
2 搅拌
1）采用盘式搅拌机搅拌时，胶黏剂应分两次缓慢均匀加入。具体加料顺序和搅拌时间为：
先将100%的骨料进行预先搅拌10s，然后缓慢均匀加入50%的胶黏剂，继续搅拌1min，最后将剩余的50%胶黏剂缓慢均匀加入搅拌机，搅拌2min，整个搅拌过程共4min。
2）采用人工搅拌时，骨料应集中倒置再彩条布或垫板上，胶黏剂分3次缓慢均匀加入，且应边加入边搅拌；当骨料表层均匀裹附胶黏剂时，方可停止搅拌，搅拌时间宜为6~8min。
3）当彩胶石路面设计有多种彩石骨料时，应分批次搅拌，不同彩石骨料拌合物间不得混杂。
3 彩胶石拌合物从搅拌机出料后，宜采用自卸式翻斗车进行运输，且运至施工地点进行摊铺、压实直至浇筑完毕的允许最长时间，由实验室根据胶黏剂可操作时间及施工气温确定，宜为40分钟。
5.2.4 摊铺、压实
1 摊铺
1）彩胶石拌合物采用人工均匀分摊、铺平，找准平整度与排水坡度，摊铺厚度应考虑其摊铺系数，其摊铺系数宜为1.1。
2）当设计图案复杂且铺装面积大时，应分段摊铺，且边角分割应用塑料条保护
2 压实
1）摊铺完后，采用用刮杠按两侧控制边沿找平所铺彩胶石材料，再用专用低频振动压实机或采用平板振动器振动和专用滚压工具滚压。用平板振动器振动时避免在一个位置上持续振动。
2）压实时应辅以人工补料及找平，人工找平时，施工人员应穿上减压鞋进行操作，并应随时检查模板，如有下沉、变形或松动，应及时纠正。
3 彩胶石压实后，宜使用抹平机对彩胶石面层进行收面，必要时配合人工拍实、抹平，补平缺粒面。整平时必须保持模板顶面整洁，接缝处板面平整。
5.2.5 养护
1 在胶黏剂完全固化前，不得行人、通车。
2 在彩胶石透水路面表面凝固后，应覆盖薄膜或彩条布。
3 彩胶石透水路面未达到设计强度前不允许投入使用。彩胶石透水路面的强度应以彩胶石试块强度为依据。
4模板的拆除。拆模时间应根据气温和混凝土强度增长情况确定；拆模不得损坏混凝土路面的边角，应保持彩胶石透水混凝土砌体完好。
5.2.6 接缝施工
1 彩胶石透水路面施工时须设伸缩缝，深度与路面厚度相同。施工中的缩缝、胀缝均嵌入定型的橡树塑胶材料。
2 道路工程施工时，每5m左右应设一道小胀缝，缝宽10～15mm；当施工长度超过30m时，应设宽度为10～15mm 的伸缩缝。施工中施工缝可代替伸缩缝。
3 大面积场地的接缝，对于大面积彩胶石透水面层，应以不大于25m2的面积进行分隔，分隔缝以小胀缝方式设置，缝宽15～20mm。胀缝中均嵌入定型的橡树塑胶材料，厚度和宽度按实体定。
5.3 劳动力组织
根据工期要求，合理安排施工现场的劳动力。在施工过程中，施工人员要根据设计图要求与本工程的施工顺序，科学地安排、服从指挥、各司其职。劳力力组织计划如表5.3。
表5.3 劳动力组织
序号
工序名称
技术人员（人）
普通人员（人）
1
施工准备
1
1
2
模板支设
1
2
3
搅拌和运输
2
2
4
摊铺、压实
2
5
5
养护
1
1
6
接缝施工
1
1
6 材料与设备
6.1 材 料
6.1.1 高分子树脂胶粘剂性能指标应符合表6.1.1的规定。
表6.1.1 高分子树脂胶粘剂的性能指标
项目
计量单位
技术指标
外观
—
均匀、无杂质
凝胶时间（23℃）
min
≥40
固化时间（23℃）
h
<24h
邵氏硬度
Shore D
70±5
拉伸强度
N/mm2
≥25
撕裂强度
N/mm
≥90
断裂延伸率
%
≥15
6.1.2 集料应质地坚硬、耐久、洁净，其性能指标应符合现行国家标准《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的二级要求，并应符合表6.1.2的规定。
表6.1.2 碎石的性能指标
项 目
指 标
1
2
3
尺寸，mm
2.4～4.75
4.75～9.5
9.5～13.2
压碎值，%
＜15.0
针片状颗粒含量（按质量计），%
＜15.0
含泥量（按质量计），%
＜1.0
表观密度，Kg/m3
＞2500
紧装堆积密度，Kg/m3
＞1350
空隙率，%
＜47.0

6.2 设 备
本工法所需主要设备有盘式搅拌机1台、自卸式运输车2辆、平板振动机1台、抹光机1台。

7 质量控制
7.1 质量控制标准
7.1.1 彩胶石透水路面施工质量根据现行行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ 1、《城市道路设计规范》CJJ37的相关规定进行验收。
7.1.2 彩胶石透水路面性能指标应符合表6.1.3的规定。
项目
计量单位
性能指标
A级
B级
C级
抗压强度
MPa
≥10
≥5
≥2.5
弯拉强度
MPa
≥6
≥5
≥4
抗滑性（BPN）
初始
/
≥70
浸泡4h后
/
≥55
透水系数
mm/s
≥1.0
连续孔隙率
%
≥15
耐候性
（紫外线照射）
外观
/
外观无破坏，不产生龟裂、剥落；
允许轻微粉化和变色
强度损失率
%
≤5
质量损失率
%
≤5
表6.3.1 彩色透水胶粘石面层的性能指标
7.2 质量保证措施
7.2.1 进场材料必须有出厂合格证和性能检测报告， 并符合国家产品标准和规范， 使用前在现场随机抽样，材料复检合格后方可使用。
7.2.2 施工前应对图纸进行会审，并应先铺设试验。根据按设计要求及工程具体情况，编制出施工方案，经施工总包单位及监理（建设）单位审批后方可实施。实施前应向操作人员进行技术、安全交底。
7.2.3 施工中，应建立健全工地试验、质量检测以及工序间的交接验收等规章制度。试验、检测、验收，应做到原始记录齐全、数据准确和资料完整。
7.2.4 每道工序完成后，均应进行检查验收，合格后方可进行下道工序。经检测不合格的，应进行翻修，达到合格要求。
7.2.5 当室外日平均气温连续5天低于5℃时，透水性混凝土路面不得施工；当室外最高气温达到35℃及以上时，不宜施工；雨天不得施工。
7.2.6 胶黏剂配制应在施工前15分钟以内进行，称量应精确，拌合应均匀。
7.2.7 当摊铺面积大、图案设计多样时，应做好分割划线工作，以防不同胶黏石拌合物相混杂。
7.2.8 彩胶石混凝土搅拌时需对搅拌时间进行严格控制，出料状态与温度及天气状况有关，最终出料时彩胶石必须搅拌均匀，当胶黏剂将骨料包裹均匀后即可出料。
7.2.9 摊铺、压平应在40分钟内完成，减少胶黏剂固化过程对施工带来的不便；施工工具应经常用香蕉水等稀释剂清洗，以免粘附胶黏剂，影响施工质量。
7.2.10 胶黏剂完全固化前，不得行人、通车，面层不粘手后方可覆盖薄膜。
8 安全措施
8.0.1 建立完善的搅拌场地，安排专业人员对场地水、电、安全标示进行全面的验收，按照临时用电规定，严禁私拉乱扯电线等设备。
8.0.2 材料搅拌过程中，严格按照强制搅拌机的操作规程进行操作，确保人身安全。
8.0.3 运输采用有合格证的农用翻斗车，驾驶人员必须持证上岗，具备一定的操作经验，严禁随意驾驶。
8.0.4 现场浇注过程中道路周边设置警示标志，施工前方100m、50m分别设置提示牌，现场使用锥形帽与道路分开，人员禁止随意走动，安排专人指挥车辆倒车。
8.0.5 现场采用发电机发电必须由专业人员进行控制严禁其他人员操作。
9 环保措施
9.0.1 文明施工，保护现场特别是拌和场的周围环境，对环保工作全面规划、综合处理，采取一切合理措施，将施工现场周围环境的污染减至最小程度。
9.0.2 路沿石及两侧绿化带应采取防护措施，防止胶黏剂污染路沿石及两侧绿化和其他施工项目，及时清理生活垃圾防止造成污染。
9.0.3 彩胶石透水路面施工时，应协调其他施工队防止交叉污染，出现交叉污染时，要施工单位签写施工现场签证证明。
9.0.4 为防止混凝土粘污施工场地，搅拌机下部的一定范围需用防护板设防措施，并及时清理残料。

10 效益分析
10.1 经济效益
10.1.1 本工法可以较合理地使用胶黏剂用量，节约胶黏石及其他材料的使用数量，达到了节约成本的目的。
10.1.2 本工法可以大幅度提高彩胶石透水路面的强度、透水性及耐久性，从施工手段上改变了彩胶石易破坏、使用寿命短、透水性能达不到设计要求等缺陷。
10.2 社会效益
10.2.1 彩胶石透水路面能使雨水迅速渗入地下，超过渗透能力时可由辅助暗排水管引流到贮水区或排水设施，彻底消除地表径流，实现了“下雨不湿脚、下雪不滑倒”。
10.2.2 彩胶石透水路面使雨水迅速深入地表，还原成地下水，及时补充地下水资源得到，改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件，从而调整自然生态平衡。
10.2.3 彩胶石透水路面景观装饰效果好，与自然环境相协调，能为广大市民提供一个良好的休闲、娱乐、运动的场所。

11 应用实例
11.0.1 工程概况
工程地点：xxx
开竣工日期：xxxx年xx月
计划竣工日期：xxxx年xx月
xxx位于xxx，东起xx，西至xx，南临xx，北靠xx。xxx位于xxx，其施工面积xxx㎡，
采用本工法，合理组织，精心施工，表层骨料色泽亮丽，无掉颗粒现象，透水速率达到5.5mm/s,受到业主的好评，取得了显著的技术、经济和社会效益。
11.0.2 工程概况
工程地点：xxx
开竣工日期：xxxx年xx月
计划竣工日期：xxxx年xx月
xxx位于xxx，东起xx，西至xx，南临xx，北靠xx。xxx位于xxx，其施工面积xxx㎡，
采用本工法，合理组织，精心施工，表层骨料色泽亮丽，无掉颗粒现象，透水速率达到5.5mm/s,受到业主的好评，取得了显著的技术、经济和社会效益。
11.0.3 工程概况
工程地点：xxx
开竣工日期：xxxx年xx月
计划竣工日期：xxxx年xx月
xxx位于xxx，东起xx，西至xx，南临xx，北靠xx。xxx位于xxx，其施工面积xxx㎡，
采用本工法，合理组织，精心施工，表层骨料色泽亮丽，无掉颗粒现象，透水速率达到5.5mm/s,受到业主的好评，取得了显著的技术、经济和社会效益。
12 施工中的相关图片

基层处理，模板支设

搅拌

运输、摊铺

压平

拆模

施工完，彩胶石透水路面效果图