一种透水结构体系施工方法与流程

本申请涉及市政工程的领域，尤其是涉及一种透水结构体系施工方法。

背景技术：

海绵城市是实现从快排、及时就近排出、快速排干的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水、生态排水的历史性、战略性的转变。

相关技术中的海绵城市用透水混凝土取代沥青路面，以改善沥青路面雨天使用的安全性，同时降低路面积水的风险。但透过透水混凝土的雨水，经埋设于路面以下的排水管直接排出，雨水资源利用率低。

技术实现要素：

为了提高雨水资源的利用率，本申请提供一种透水结构体系施工方法。

本申请提供的一种透水结构体系施工方法采用如下的技术方案：

一种透水结构体系施工方法，包括如下步骤：

步骤s1，按照基坑开挖平面图开挖探沟，以探沟为基础开挖沟槽；

步骤s2，整平并夯实基坑基底，而后铺设砂垫层；

步骤s3，在砂垫层上表面铺设透水土工布，而后在基坑的两侧铺设防水土工膜，以引导雨水流向透水土工布将雨水过滤；

步骤s4，根据设计图纸或对已施工的现场进行测量定位，确定钢带波纹管的放置位置，而后在钢带波纹管的管口位置砖砌检查井，以将雨水储存于钢带波纹管内；

步骤s5，将碎石填充至位于检查井周侧的基坑内，而后在碎石层的上表面安装渗透管，在基坑内位于渗透管的管口处砖砌与渗透管连通的沉沙井；而后在渗透管内安装用于对渗透管内进行除泥清淤的清淤设备；该清淤设备至少具备对渗透管清洗的功能、对渗透管内的淤泥冲刷的功能、以及将渗透管内的淤泥清理至沉沙井内的功能；而后将与道路雨水井连通的排水管，与检查井连通的溢流管，安装于沉沙井的侧壁并与沉沙井的内腔相连通；

步骤s6，向基坑内回填级配碎石至标高而后压实；

步骤s7，将透水混凝土摊铺于级配碎石的上表面至标高处。

通过采用上述技术方案，在雨季来临时，部分雨水透过透水混凝土流至碎石层进行吸纳、蓄渗、缓释，剩余部分雨水流至雨水井内通过排水管进入沉沙井内静置沉淀。由于沉沙井与渗透管、排水管、溢流管相连通，沉沙井内的部分雨水经过渗透管渗透进碎石层，部分通过溢流管进入连通钢带波纹管的检查井内，进而进入钢带波纹管中存储。一方面钢带波纹管的管腔作为蓄水空间，用于存储碎石层内不能及时渗透的雨水，雨后存储的雨水可回用或缓慢下渗，提高雨水的利用率；另一方面清淤设备的设置，在透水混凝土干燥凝结后，对渗透管的内壁进行冲洗、清淤、除砂等作业，改善施工过程中渗透管周侧的渗透孔堵塞的问题，提高该透水结构体系的使用寿命。

可选的，步骤s4中在确定钢带波纹管的放置位置后，在位于钢带波纹管的管口位置处，使用钻井机钻至地下富含连砂石等蓄水性材料地质的区域，而后撤离钻井机向钻好的排空井内插入排空管至标高处，并向排空井内填充碎石，再在排空管的周侧砖砌检查井。

通过采用上述技术方案，一方面渗透至碎石层内的雨水，经过透水土工布流向排空井内，排入地下水，释放积存于碎石层内的雨水；另一方面当检查井内的雨水饱和后，通过排空管将检查井内的雨水引流至地下水，起到涵养地下水、排空碎石层内体积水的作用。

可选的，插入排空管后，在排空井的边缘及排空井的内侧壁侧铺设防水土工膜，而后向排空井内填充碎石。

通过采用上述技术方案，降低雨水冲刷排空井边缘及侧壁的风险，改善排空井结构稳定性降低的风险，提高排空井的使用寿命。

可选的，步骤s5中渗透管的管底标高较排水管、溢流管的底部标高低。

通过采用上述技术方案，雨水流经至沉沙井内后，随着沉沙井内水位的上升，雨水先流入渗透管内，在碎石层中渗透。沉沙井内的水位持续上升，再经溢流管流至检查井内，以此来降低沉沙井内的杂质堵塞渗透管管口和溢流管管口的风险。

可选的，还包括步骤s8，将透水砖铺贴于透水混凝土的上表面。

通过采用上述技术方案，透水砖的设置，降低外部环境对透水混凝土的破坏作用，提高透水混凝土的使用寿命，同时提高路面的装饰效果，且进一步降低雨水堆积于路面的情况发生。

可选的，所述清淤设备包括底座、转动连接于底座一端的水切盘、以及固定连接于底座侧壁的刮盘；所述底座开设有空腔；所述底座背离水切盘的一端固定连接有供加压水流入的水管；所述水管的管腔与空腔连通；所述底座的周侧转动连接有抵接于渗透管内侧的转动轮；所述水切盘开设有连通于空腔的过水腔；所述水切盘的周侧开设有连通于过水腔的喷水口；所述喷水口的喷水方向是水切盘的切线方向；所述刮盘的侧壁与所述渗透管的内壁为相互抵接的关系。

通过采用上述技术方案，透水混凝土凝结后，准备对渗透管进行清淤除砂时，向水管内通入加压水，并移动水管，将底座向渗透管管口的一端捅动，由于水管与空腔连通，空腔与水切盘的过水腔连通，故在加压水注入空腔内后，过水腔内的水经过喷水口喷射而出。且切水盘与底座转动连接，在喷水口将水喷射出过水腔时，切水盘旋转，将附着于渗透管内壁的淤泥冲散，同时将粘附于渗透管周侧的渗透孔内壁的淤泥冲入碎石层内。随着底座在渗透管内的移动，刮盘将冲散后的淤泥推向管口处，使位于管口位置处的淤泥掉落至沉沙井内，以便施工人员将渗透管内的淤泥清理出沉沙井外，完成对渗透管内的淤泥清理。

可选的，所述喷水口向底座一侧倾斜。

通过采用上述技术方案，喷水口喷出的水柱配合转动轮，使底座具有移动的趋势，降低施工人员捅动水管的力气，减轻施工人员的劳动强度，同时喷水口喷出的水柱还能对转动轮的行径进行冲刷，降低附着于渗透管内壁的泥沙阻碍转动轮移动的风险。

可选的，所述刮盘面向水切盘的一侧开设有贯穿侧壁的通泥孔；所述刮盘面向水切盘的一侧位于通泥孔的边缘固定有分离板；所述分离板背离刮盘的一侧倾斜设置有用于掀动淤泥的导向面。

通过采用上述技术方案，一方面通泥孔降低掺水的淤泥阻碍底座移动的风险，降低施工人员捅动水管的力气，减轻施工人员的劳动强度；另一方面在底座移动时，分离板将堆积于渗透管管底的淤泥掀动，提高清淤设备的清淤效果。

可选的，所述刮盘背离分离板的一侧铰接有开合于通泥孔的盖板；所述盖板抵接于刮盘背离分离板的一侧。

通过采用上述技术方案，将底座向渗透管管口的一端捅动，水管逐渐伸入渗透管内，通泥孔降低掺水的淤泥阻碍底座移动的风险，降低施工人员捅动水管的力气。到达渗透管的管口位置后，将水管从渗透管内拉出，底座移动，此时盖板将通泥孔盖合，刮盘将渗透管管底残留的淤泥拨出管口外，如此往复，完成渗透管的清淤工作。

可选的，所述转动轮直径大于所述渗透管周侧的渗透孔的孔径；所述转动轮由弹性材料制成。

通过采用上述技术方案，降低转动轮陷入渗透孔内的风险，使底座在渗透管内的移动连贯，减少卡顿，提高渗透管的清淤效率，同时由于转动轮由弹性材料制成，降低转动轮与渗透孔边缘磕碰阻碍底座移动的风险，提高底座移动的连贯性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.一方面钢带波纹管的管腔作为蓄水空间，用于存储碎石层内不能及时渗透的雨水，雨后存储的雨水可回用或缓慢下渗，提高雨水的利用率；另一方面清淤设备的设置，在透水混凝土干燥凝结后，对渗透管的内壁进行冲洗、清淤、除砂等作业，改善施工过程中渗透管周侧的渗透孔堵塞的问题，提高该透水结构体系的使用寿命；

2.通过排空井和排空管，一方面渗透至碎石层内的雨水，经过透水土工布流向排空井内，排入地下水，释放积存于碎石层内的雨水；另一方面当检查井内的雨水饱和后，通过排空管将检查井内的雨水引流至地下水，起到涵养地下水、排空砂垫层内体积水的作用；

3.在喷水口将水喷射出过水腔时，切水盘旋转，将附着于渗透管内壁的淤泥冲散，同时将粘附于渗透管周侧的渗透孔内壁的淤泥冲入碎石层内，随着底座在渗透管内的移动，刮盘将冲散后的淤泥推向管口处，使位于管口位置处的淤泥掉落至沉沙井内，以便施工人员将渗透管内的淤泥清理出沉沙井外，完成对渗透管内的淤泥清理。

附图说明

图1是本申请实施例的透水结构体系施工方法的流程图。

图2是本申请实施例的透水结构体系原理图。

图3是本申请实施例的清淤设备和渗透管的结构示意图。

图4是本申请实施例的清淤设备在渗透管内的状态示意图。

图5是本申请实施例的刮盘的结构示意图。

附图标记说明：1、透水土工布；2、防水土工膜；3、钢带波纹管；4、排空井；5、排空管；6、检查井；7、混凝土盖板；8、渗透管；9、沉沙井；10、清淤设备；101、底座；1011、空腔；102、水切盘；1021、过水座；10211、过水腔；1022、出水部；10221、过水道；10222、喷水口；103、刮盘；1031、通泥孔；104、水管；105、转动轮；106、分离板；1061、导向面；107、盖板；11、排水管；12、道路雨水井；13、溢流管；14、碎石层；15、透水混凝土；16、透水砖。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种透水结构体系施工方法。参照图1，包括如下步骤，

步骤s1：开挖基坑。

s11：按照基坑开挖平面图，确定探沟开挖中心线。

s12：探沟开挖用铁锨挖掘，作业时应对各类地下管线进行有效防护。

s13：以探沟为基础，确定基坑所在位置，挖沟槽土方。

s14：沟槽开挖以机械开挖为主，人工为辅。机械开挖至设计标高以上0.2m处，采用人工开挖、清槽。

步骤s2：砂垫层铺设。

s21：基坑开挖完成后，对基坑基底进行填土整平。

s22：对整平后的的基坑基底进行夯实。行夯路线应由四边开始，然后再夯向中间。

s23：向夯实后的基坑基底铺设10cm厚机制砂垫层。

参照图2，步骤s3：铺设土工布/土工膜。

s31：在砂垫层上表面采用人工滚铺的方式，铺设透水土工布1。透水土工布1布面要平整，并适当留有变形余量。透水土工布1的安装以自然搭接为主，缝合搭接为辅。

s32：在基坑的两侧铺设防水土工膜2。防水土工膜2应从底部向高位延伸，不要拉得太紧，应留有1.5%的余幅以备局部下沉拉伸。

s33：防水土工膜2位于基坑内的纵向接头自然搭接于透水土工布1的上表面，这样设置的目的在于：引导基坑两侧的雨水流向透水土工布1，以将雨水过滤，过滤后的雨水渗透至基坑基底汇入地下水层。

参照图2，步骤s4：安装钢带波纹管3。

s41：回填找平，根据设计图纸要求确定管底标高，采用回填粒径2-20mm碎石层14回填至基坑内以找平。

s42：测量定位，根据设计图纸或已施工的现场进行测量定位，生石灰洒出钢带波纹管3的安装位置。

s43：吊车吊装，吊车将钢带波纹管3吊至基坑内。

s44：人工调整，人工调整钢带波纹管3的间距、管口对位及管道固定。

s45：电热熔/热收缩带连接，专用电热熔器连接钢带波纹管3。

s46：开挖排空井4，在位于钢带波纹管3的管口处，使用钻井机钻至地下富含连砂石等蓄水性材料地质的地下水层，而后撤离钻井机，向钻好的排空井4内插入排空管5至标高处。

s47：铺设防水土工膜2，在排空井4的边缘铺设贴合于排空井4内侧壁的防水土工膜2。

s48：向排空井4内填充碎石。

s49：砖砌检查井6，采用烧结页岩砖砌筑，砌至管顶标高，安装混凝土盖板7，并预留井口。

参照图2，步骤s5：安装渗透管8/排水管11/溢流管13。

s51：标高抄平，根据设计标高将回填粒径20-40mm碎石层14回填至渗透管8标高。

s52：渗透管8采用pe管，pe管穿孔，采用专用打孔器打出孔径1cm，间距10cm的渗透孔，上下各一排。

s53：在基坑内位于渗透管8的管口处砖砌沉沙井9，以使渗透管8的管腔与沉沙井9的内腔相连通。

s54：在渗透管8内安装用于对渗透管8内进行除泥清淤的清淤设备10；该清淤设备10至少具备对渗透管8清洗的功能、对渗透管8内的淤泥冲刷的功能、以及将渗透管8内的淤泥清理至沉沙井9内的功能。

s55：道路雨水井12与沉沙井9之间开挖排水管沟渠，沟渠的沟底高于渗透管8的底部标高。

s56：用吊车将排水管11吊放至排水管11沟渠内。

s57：用钻机在道路雨水井12的侧壁钻孔，在沉沙井9的侧壁钻孔，将排水管11的管口插入至转好的孔内，并用砂浆在连接处涂抹密封。

s58：在沉沙井9和检查井6之间开挖溢流管沟渠，溢流管沟渠的沟底高度与排水管沟渠的沟底高度一致，均高于渗透管8的底部标高。

s59：用钻机在沉沙井9和检查井6的侧壁转孔，将溢流管13的管口插入至转好的孔内，并用砂浆在连接处涂抹密封。

参照图2，步骤s6：回填级配碎石。

s61：向基坑内回填粒径20-40mm碎石层14至标高。

s62：采用碾压方式将碎石层14压实。

参照图2，步骤s7：浇筑透水混凝土15。

s71：将透水混凝土15摊铺于压实后的碎石层14上表面。用括尺找准平整度和控制一定的泛水比。

s72：用平板振动器或人工捣实。

s73：用抹合拍平，抹合不能有明水。

s74：接缝施工。

s741：胀缝：当透水混凝土15强度达到70%左右时，进行机械切缝。胀缝宽度10-20cm，胀缝间距为25-30m设置一道。胀缝设在道路交接处、交汇处及中间部分，对胀缝的填置采取泡沫板或海绵条嵌缝，填缝时缝的表面预留2-3mm高度，然后注入结构胶封闭。

s742：缩缝：4-6m切一道，道路接缝应不大于25平方米的分隔，缝宽3-5mm，切割深度为混凝土厚度的（1/2-1/3）。切缝后必须用水及时冲洗缝内的石粉积浆，并将切缝时造成混凝土表面的泥浆冲洗干净。

s75：摊铺结束，经检验标高、平整度均达到要求后，采用塑料薄膜覆盖等方法养护。养护时间应根据透水混凝土15强度增长情况确定，养护时间不宜小于14d。透水混凝土15在浇筑后1天开始洒水养护，高温时在8小时后开始养护，但淋水时应直接从上往下淋水，透水混凝土15湿养时间不少于7天。

s76：待透水混凝土15表面成型干燥后3天左右时间，涂刷透明封闭剂。

参照图2，步骤s8：透水砖16铺贴。

s81：设置找平层，透水砖16与透水混凝土15基层之间设置找平层，其透水性能不宜低于面层所采用的透水砖16。透水混凝土15基础清理干净的底层上，洒水一遍使之湿润，按虚高用刮盘找平。找平层可采用中砂、粗砂或干硬性水泥砂浆，施工中厚度为40mm。

s82：透水砖16铺贴，铺贴前用纵横线控制纵横及高程，铺砌透水砖16时应轻轻平放，用橡胶锤敲打稳定。铺砌过程中，平整度允许偏差按3mm、相邻两块透水砖16之间间隙按8mm控制，间隙均匀且不宜过大。

s83：勾缝，路面完工后，安排勾缝，勾缝前必须再行挂线，调整至顺直、圆滑、平整、方可进行勾缝。先把缝内的土及杂物剔除干净，并用水湿润，然后用细河沙灌缝勾平。初凝后洒水覆盖养生，合格的道路必须筛砂灌缝完毕，适量洒水养生、围挡防护3天。

s84：透水砖16铺筑完成后，表面敲实，及时清除砖面上的杂物、碎屑。

参照图3、图4，步骤s54中运用了一种清淤设备10，该清淤设备10包括底座101、转动连接于底座101一端的水切盘102、以及固定连接于底座101侧壁的刮盘103，底座101开设有用于供加压水注入的空腔1011。底座101背离水切盘102的一端固定连接有供加压水流入的水管104，水管104的管腔与空腔1011连通。将底座101与水管104连接的一端定义为底座101的入水端，将底座101与水切盘102连接的一端定义为底座101的出水端。

参照图4，底座101的周侧转动连接有抵接于渗透管8内侧的转动轮105，借此设计，便于底座101在渗透管8内沿渗透管8的轴线方向移动。转动轮105由弹性材料制成，该弹性材料可以是橡胶，也可以是聚苯乙烯。转动轮105直径大于渗透管8周侧的渗透孔的孔径，借此设计，以降低转动轮105陷入渗透孔内的风险，使底座101在渗透管8内的移动连贯，减少卡顿，同时由于转动轮105由弹性材料制成，降低转动轮105与渗透孔边缘磕碰阻碍底座101移动的风险，提高底座101移动的连贯性。

参照图4、图5，水切盘102包括转动密封连接于底座101出水端的过水座1021和三根固定连接于过水座1021周侧的出水部1022，过水座1021的结构为圆柱体。过水座1021开设有连通于空腔1011的过水腔10211。三根出水部1022等间距环绕布设于过水座1021的周侧，出水部1022远离过水座1021的一端与渗透管8的内壁之间留有间隙。出水部1022开设有与空腔1011连通的过水道10221。出水部1022远离过水座1021的一端开设有连通于过水道10221的喷水口10222，喷水口10222向底座101一侧倾斜，喷水口10222的喷水方向是水切盘102的切线方向。向水管104通入加压水后，由于空腔1011和过水腔10211相连通，过水腔10211与过水道10221相连通，故在加压水注入后，加压水从喷水口10222喷出，带动过水座1021转动，同时具有带动底座101沿渗透管8的轴线方向移动的趋势，减小捅动底座101的力气，加压水冲洗附着于渗透管8内壁的淤泥。同时喷水口10222喷出的水柱还能对转动轮105的行径进行冲刷，降低附着于渗透管8内壁的泥沙阻碍转动轮105移动的风险。

参照图4、图5，刮盘103远离底座101的一侧抵接于渗透管8的内壁。刮盘103面向底座101入水端的一侧开设有贯穿侧壁的通泥孔1031。刮盘103面向水切盘102的一侧位于通泥孔1031的边缘固定有分离板106，分离板106背离刮盘103的一侧倾斜设置有用于掀动淤泥的导向面1061，在加压水经喷水口10222喷出，移动底座101在渗透管8内移动时，堆积于渗透管8管底的淤泥被加压水冲撒、稀释，部分粘连在渗透管8管底的顽固淤泥经过导向面1061的掀动，与渗透管8的管底分离，提高该清淤设备10的清淤效果。

参照图4、图5，刮盘103面向底座101入水端的一侧铰接有开合于通泥孔1031的盖板107，盖板107抵接于刮盘103面向入水端的一侧，借此设计，在将底座101移动至渗透管8一端的管口时，断开加压水，回拉水管104，将底座101往渗透管8的另一端管口拉动，盖板107将通泥孔1031盖合，限制淤泥通过通泥孔1031，随着水管104的持续拉动，刮盘103将渗透管8内的淤泥拨至沉沙井9内，沉沙井9参照图2。然后继续通入加压水，重复之前对渗透管8内壁冲洗的步骤，如此往复一至两次，便可完成对渗透管8的清淤作业。清淤作业在透水混凝土15凝结养护后进行，透水混凝土15参照图2，同时在后续定期维护时进行。

本申请实施例一种透水结构体系施工方法的工艺原理为：道路雨水井12的侧壁增加排水管11，改善道路雨水直接排放的问题。道路雨水井12收集的道路及周边雨水通过排水管11进入沉沙井9。沉沙井9与渗透管8、排水管11、溢流管13相连通，且渗透管8的底部标高低于排水管11和溢流管13的底部标高，雨水先流入渗透管8，在碎石层14中渗透。随着沉沙井9内水位的上升，雨水通过溢流管13进入连通钢带波纹管3的检查井6内，进而进入钢带波纹管3中存储。钢带波纹管3的管腔作为蓄水空间，用于存储碎石层14内不能及时渗透的雨水，雨后存储的雨水可回用或缓慢下渗。当检查井6内的水位高于排空管5的管口标高，碎石层14内的雨水饱和时，通过排空井4排空。排空井4通过排空管5与地下连砂石层连通，起到涵养地下水、疏通碎石层14内积水的作用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。