農(nóng)村公路路面施工中透水混凝土技術的應用研究

摘要 為保證農(nóng)村公路路面的透水性，避免雨水聚集，提升路面防滑能力，文章研究透水混凝土技術在農(nóng)村公路路面施工中的應用。首先，依據(jù)透水混凝土材料特性，選擇滿足工程標準的原材料；然后，設計透水混凝土配合比后，完成透水混凝土的拌和處理，并按照施工標準進行施工；最后，以實際工程為例，進行應用效果分析。結果顯示，透水混凝土施工后，路面透水系數(shù)均在2.11 mm/s以上，平均抗壓強度、平均抗折強度分別在64 MPa和3.5 MPa以上，符合工程標準。

關鍵詞 農(nóng)村公路；路面施工；透水混凝土

中圖分類號 U175 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）05-0103-03

0 引言

農(nóng)村公路是保證城鄉(xiāng)連通的重要紐帶，其建設質量直接關系農(nóng)民的出行安全和農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。傳統(tǒng)的混凝土路面雖然在一定程度上滿足道路交通的需求，但由于其不透水性[1]，往往會導致雨水積聚、路面濕滑等問題，給行車安全帶來隱患。透水混凝土作為一種新型生態(tài)環(huán)保型的道路材料，近年來在農(nóng)村公路路面施工中得到廣泛應用；它以其獨特的透水、透氣性能，不僅能夠有效解決傳統(tǒng)混凝土路面存在的積水問題，還能提高道路的安全性[2]。

雖然透水混凝土在農(nóng)村公路路面施工中具備較高的應用性能，但其在應用過程中也面臨著一些挑戰(zhàn)，比如，如何確保透水混凝土的透水性能與抗壓強度達到設計要求、如何在施工過程中有效控制質量等[3]。因此，該文探討透水混凝土在農(nóng)村公路路面施工中的應用技術，并分析其在實際工程中的應用情況，以期為農(nóng)村公路路面施工中透水混凝土技術的應用提供全面指導。

1 透水混凝土技術在村公路路面施工中的應用

1.1 透水混凝土材料特性研究

透水混凝土，也被稱為多孔混凝土、無砂混凝土或透水地坪，是一種由骨料、水泥、增強劑（或根據(jù)需要加入的摻合料、外加劑、顏料等）和水按一定比例拌制而成的多孔輕質混凝土，具備高透水性、高承載力、易維護性以及高散熱性等特性，因此透水混凝土施工的路面相較于傳統(tǒng)的路面材料展現(xiàn)出卓越的應用特性。

（1）抗滑特性

透水混凝土設計核心在于采用大尺寸的骨料構造，這一創(chuàng)新能夠迅速疏導路面積水，有效防止水霧積聚，從而顯著提升路面的防滑效果，大大減少因積水導致的均勻摩擦問題。更進一步，透水路面憑借其獨特的高孔隙結構，精準調控路面的排水效率[4]，依據(jù)地形積水條件靈活應對，能夠顯著降低濕滑狀況對路面摩擦系數(shù)的負面影響，有力保障透水路面在日常使用中的功能完整性和安全性。

（2）降噪特性

透水路面不僅在抗滑性能方面表現(xiàn)出色，還兼具卓越的降噪效果。當車輛輪胎與路面的孔隙接觸時，這種設計可以有效減少摩擦阻力，進而降低行駛過程中產(chǎn)生的噪聲水平。相較于傳統(tǒng)市政道路，透水路面通過減少車輛與地面的實際接觸面積，減小摩擦力，這對延長輪胎壽命有著積極作用[5]。此外，透水路面憑借其大顆粒的骨架結構，在力學上增強垂直承載能力，使得路面能夠應對更大的荷載，并展現(xiàn)出優(yōu)異的高溫耐受性。大孔隙結構不僅有助于快速排水，還能實現(xiàn)高效散熱，迅速降低路面溫度，有效預防因高溫導致的潛在問題，確保輪胎的正常使用與安全性能。

1.2 原材料選擇和制備

1.2.1 原材料選擇

透水混凝土是由水泥、粉煤灰、骨料、減水劑，以及增稠劑等原材料制備形成的。原材料在選擇時需滿足應用公路的設計標準，減水劑應gt;30%。結合農(nóng)村公路的設計標準，原材料的相關性能參數(shù)如表1～2所示。

1.2.2 透水混凝土配合比設計

為確保混凝土具有一系列關鍵特性，滿足特定的農(nóng)村工程需求，需進行透水混凝土的配合比設計，以獲取性能最佳的配合比結果。

該文采用質量法進行透水混凝土的配合比設計，該設計方法運用假定值替代復雜的試驗與計算步驟，同時結合表觀密度試驗進行必要的校正，以達到接近配合比精確計算的效果。在配合比設計時，應以《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》相關標準為依據(jù)。在多次試驗調配過程中，發(fā)現(xiàn)水膠比與增強劑的使用對透水混凝土的強度特性和施工性能具有顯著影響[6]。因此，經(jīng)過細致篩選，最終確定透水混凝土的配合比方案，以期獲得最優(yōu)的材料性能與施工效率。配合比確定結果如表3所示。

1.2.3 透水混凝土拌和方法

確定透水混凝土的配合比后，采用水泥裹石法進行材料拌和，以防止水分散失過快而導致的過度干燥收縮，進而對混凝土的強度和耐久性能產(chǎn)生不利影響。透水混凝土拌和流程如圖1所示。

依據(jù)圖1的流程即可完成透水混凝土的拌和處理，拌和后的混凝土可用于公路路面的現(xiàn)場施工。

1.3 透水混凝土施工工藝

1.3.1 基層攤鋪

在進行透水混凝土路面鋪設工作前，務必確認路基底層的穩(wěn)固性和適宜的濕度，對面層徹底清理，并適量灑水以防其吸取混合材料中的水分，從而影響后續(xù)的鋪設質量。同時，清除攤鋪設備中遺留的柴油和其他雜質，對施工范圍內的路緣石等采取遮蓋保護措施[7]。

開始鋪設后，鋪設作業(yè)時的溫度需維持在大約150℃，混合料的鋪設涵蓋底層與表層，需結合使用低頻平板振動器及人工手段平整路面。在人工鋪設材料時，應正確使用鐵鍬反扣操作，確保松散鋪設系數(shù)在1.2～1.3之間；施工人員需特別留意邊角區(qū)域的鋪設情況，迅速進行必要的填充與修補。針對路面不平整的地方，通過人工添加材料確保抹平，隨后利用抹平設備進一步整平并達到光滑效果，最終要求路面平滑、無顯著凹陷，不暴露粗骨料，且顆粒分布均勻、符合要求。已混合的透水混凝土材料應在1 h內使用完畢，一旦在過程中發(fā)生離析，則需即刻廢棄。

1.3.2 壓實處理

在進行碾壓施工前，關鍵步驟是徹底清除路面上的所有雜物，并確保路面的平整度達到既定的施工標準。碾壓過程細分為初壓、復壓及終壓三個階段，各階段需嚴格控溫詳情，如下所述：

（1）初壓階段：溫度為130℃，采用重型壓路機執(zhí)行靜態(tài)壓實作業(yè)。

（2）復壓階段：溫度為110℃，轉換使用輕型壓路機。

（3）終壓階段，溫度為80℃，再次啟用重型壓路機以確保壓實效果。

相鄰碾壓帶的重疊寬度設定在10～20 cm之間，而具體的碾壓次數(shù)則需依據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活調整。在施工過程中，應遵循從下坡向上坡的碾壓方向，直至徹底消除路面所有痕跡。壓實完成后的路面，其骨料需緊密黏合，孔隙分布均勻，且透水性能符合設計要求。壓實作業(yè)告一段落后，應立即設置護欄封閉施工道路，防止車輛及行人可能對路面造成的損害，直至路面溫度降至50℃以下并通過質量檢查，方可進入下一施工步驟。

1.3.3 透水層施工

透水層施工時，應以《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》（CJJ/T 135—2009）相關標準為依據(jù)，采用人工方式進行材料攤鋪，并依據(jù)1∶1的比例預先留出適當高度。與邊界石或井蓋接觸的部位應預先涂抹隔離劑，以確保施工質量。施工應避免在雨天、氣溫＜5℃或gt;32℃的極端天氣條件下進行。若遭遇突發(fā)降雨，應立即采用厚塑料膜對壓實后的路面進行遮蓋保護。

面層施工完成后，應細致檢查是否存在干燥缺水區(qū)域，并立即采取補水濕潤措施。此外，攤鋪作業(yè)結束后，需適量噴灑專用清洗劑，利用氣泵實現(xiàn)全面的均勻覆蓋，清洗劑層厚度應控制在2 mm以內，隨后使用薄膜覆蓋面層，防止氧化反應影響路面的鋪設質量。

1.3.4 切縫處理

在完成路面施工3 d且其強度達到設計強度的25%～30%后，可著手進行切縫處理。此時，縮縫的深度應設定為路面整體厚度的三分之一，彼此之間的距離保持在4～6 m之間，寬度則控制在3～5 mm的范圍內。另一方面，脹縫的深度需與路面厚度完全相等，其間距為25～30 m，寬度則拓寬至10～20 mm。完成切縫后，需將泡沫板嵌入縫中，并隨后涂抹嵌縫油膏進行密封處理。

2 透水混凝土在農(nóng)村公路路面施工中的應用

2.1 工程概況

為分析透水混凝土的實際應用效果，該文以某地區(qū)的二級農(nóng)村公路為例展開相關測試。該公路目前共計進行2次重建，目前路面在重載車輛的長期通行下存在廣泛網(wǎng)狀裂紋，并且發(fā)生明顯的下沉情況，透水性能也較差，因此采用該文的透水層混凝土技術對該公路進行土建施工。設計的透水層混凝土路面結構如圖2所示。

2.2 應用效果分析

按照上述小節(jié)的原材料標準和施工技術進行該公路的透水鋪裝，并嚴格按照施工標準進行施工質量控制，施工完成后則進行該路面的性能測試。該測試主要從兩個方面進行，一是透水性能，二是力學性能。

（1）透水性能測試

通過測試透水性能，可以反映材料的水流通性，了解透水混凝土的實際透水效果，確保其滿足設計和使用要求。該文采用透水系數(shù)作為測試標準，使用透水儀進行現(xiàn)場測試，通過向透水混凝土路面施加一定的水壓力，觀察并記錄單位時間內通過路面的水流量，以評估路面的透水性能。這一測試過程反映透水混凝土內部孔隙結構的連通性和水流的滲透能力。透水系數(shù)的計算公式如下：

（1）

式中，V——T時間內滲出水量（m3/s）；H——測試路面的厚度（m）；A——測試位置的表面積（m2）；Δh——水位差（m）。

（2）力學性能測試

力學性能是路面施工后的使用性能，例如耐久性、抗壓強度、抗折強度等，該文以抗壓強度、抗折強度為例進行路面力學性能試驗。該實驗依據(jù)國家針對普通混凝土及水泥力學性能檢驗的規(guī)范標準完成。在相同區(qū)域的3個緊鄰位置展開測試，獲取這3個位置綜合結果的均值作為測試結果，共計進行10個區(qū)域的測試，獲取10個區(qū)域的平均抗壓強度、平均抗折強度，其計算公式如下：

（2）

（3）

式中，F(xiàn)——破壞荷載（N）；——承壓面積（m2）；Q——支座跨度（m）；L——高度（m）；S——寬度（m）。

依據(jù)上述兩個試驗，對不同區(qū)域的透水層混凝土路面進行測試，獲取28 d的測試結果，如表4所示。

分析表4的測試結果可知，采用該文透水層混凝土技術完成施工后，路面的透水系數(shù)和平均抗壓強度、平均抗折強度測試結果均滿足該公路的工程標準，透水系數(shù)均在2.11 mm.s以上，平均抗壓強度、平均抗折強度分別在64 MPa和3.5 MPa以上，滿足工程標準。

3 結論

該文對透水混凝土技術在農(nóng)村公路路面施工中的應用效果展開相關分析，利用透水混凝土的多孔結構特點有效減少地表積水，提高道路的安全性，延長道路的使用壽命。

參考文獻

[1]李永縉.透水混凝土路面施工技術應用及質量控制[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究， 2024（16）：133-135.

[2]曾龍煒，張燕華.海綿城市背景下透水混凝土路面的施工質量控制[J].上海建材， 2023（5）：29-31+53.

[3]曾金梅.透水混凝土路面的施工質量控制研究[J].交通科技與管理， 2023（6）：123-125.

[4]張順.透水混凝土路面施工質量控制與檢測方法分析[J].散裝水泥， 2023（1）：47-49+52.

[5]邢東起.透水混凝土路面施工質量控制[J].中國建筑金屬結構， 2022（6）：141-143.

[6]陳澤雄.園林道路工程中的高強透水混凝土施工技術及質量控制[J].工程技術研究， 2024（12）：44-47.

[7]孫榮.市政道路透水瀝青混凝土路面工程施工技術[J].中國高新科技， 2021（24）：71+79.