一种含半刚性透水垫层的透水路面及其施工方法与流程

本发明涉及一种含半刚性透水垫层的透水路面及其施工方法，属于道路建设领域。

背景技术：

随着我国城镇化的发展建设，混凝土路面也在不断增多，在给出行带来便利的同时，也带来了一系列的问题，如雨天地面排水不畅时常会导致路面积水严重，造成城市内涝，严重影响行人出行和车量通行；地表水无法很好的补充地下水，导致地下水位下降，影响地表植物的生长；城市地表被不透水路面所包裹，极易产生“热岛效应”。

随着国家、地方自上而下对建设“海绵城市”、低影响开发雨水系统的大力推进，越来越多的城市和地区加入其中。目前，城市道路、广场，停车场以及公路、高架快速路等重要基础建筑普遍采用透水性道路结构，这种方式有效解决了路面积水现象，并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害，是保护地下水、维护生态平衡、缓解城市热岛效应的优良铺装方式。

目前城市采用的透水路面结构自上而下分为透水混凝土或透水砖、砂垫层、级配碎石基础垫层及路床。铺设砂垫层的目的是作为透水混凝土或透水砖与级配碎石基础垫层之间的找平层；防止级配碎石基础垫层碎石与透水砖或透水混凝土点接触。但是砂垫层主要由细集料组成，粒径小且松散，直接整平后无法形成坚固的刚性整体，抗冲刷性能和水稳定性很差。通常在雨天情况下，雨水渗过透水混凝土或透水砖，极易将垫层的细集料冲散。冲散后的细集料形成浆体流入级配碎石基础垫层空隙中，久而久之，透水混凝土或透水砖下形成虚空现象，透水路面出现倾斜、错位和唧泥，给行车及行人带来不便；甚至，透水砖或透水混凝土在荷载作用下发生断裂破坏，无法继续使用。

本发明提供一种含半刚性透水垫层的透水路面及其施工方法，采用很大的水灰比(w/c＝0.8-1.5)，并通过掺加增稠剂使浆体稠化，通过掺加稳定剂使超大水灰比的水泥浆体中，水泥颗粒悬浮不下沉、浆体不泌水。由此配制的固化剂用于砂浆时，水泥可以充分在砂子颗粒表面形成包裹层而建立粘结强度，硬化后即形成连续的半刚性整体。又由于水泥占砂子比例很低，砂子颗粒间的间隙没有被水泥完全填充，以形成多孔的透水结构。通过将砂垫层固化，避免砂垫层的冲刷流失，具有良好的抗冲刷性能和耐久性能。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种含半刚性透水垫层的透水路面及其施工方法，通过将砂垫层固化，使之形成一个连续、多孔的半刚性整体，避免砂垫层的冲刷流失，具有良好的抗冲刷性能和耐久性能。

为了实现上述目的，本发明采用了一种含半刚性透水垫层的透水路面，包括摊铺在路床上的级配碎石基础垫层、位于级配碎石基础垫层上方的半刚性透水砂浆垫层、及位于半刚性透水砂浆垫层上方的刚性透水路面结构层。

另外，本发明还提供了一种含半刚性透水垫层的透水路面的施工方法，包括以下步骤：

1)级配碎石基础垫层的施工：按照普通透水混凝土路面施工要求，在路床上摊铺级配碎石基础垫层；

2)固化剂的配制：按质量份计，称取水泥100份，增稠剂0.5-2份，浆体稳定剂0.5-1份，水80-150份，混合均匀得液态固化剂；

3)透水砂浆的制备：采用边搅拌边喷雾的方式，向砂子中喷洒步骤2)制得的液态固化剂，搅拌均匀制得透水砂浆；其中液态固化剂的用量为砂子质量的1/4-1/8；

4)半刚性透水砂浆垫层的施工：将步骤3)制得透水砂浆摊铺于步骤1)的级配碎石基础垫层上，整平及夯实透水砂浆垫层，保证透水砂浆垫层表面及四周平整；

5)透水路面结构层施工：于步骤4)的半刚性透水砂浆垫层上浇筑刚性透水路面结构层。

作为改进，所述步骤2)中，采用的增稠剂为凹凸棒石土、纳米caco3、纳米sio2中的一种或多种的混合。

作为改进，所述步骤2)中，采用的浆体稳定剂为聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素中的一种或两者的混合。

作为改进，所述步骤3)中，采用的砂子为筛去粒径小于1mm颗粒后的中砂或粗砂。

作为改进，所述步骤5)中的刚性透水路面结构层采用透水混凝土或透水砖。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)砂垫层稳定且不易流散

本发明的施工方法通过将砂垫层固化，使之形成一个连续、多孔的半刚性整体，具有良好的抗冲刷性能和耐久性能，避免砂垫层的冲刷流失，防止透水砖或透水混凝土透过的雨水，将其下砂垫层的砂子冲刷至级配碎石基础垫层中，避免透水砖或透水混凝土下方出现虚空，面层出现倾斜、错位、唧泥现象。

2)砂垫层为整体半刚性多孔结构

经本发明的施工方法固化后，砂垫层仍属于多孔结构，具有良好的透水性。

其原理是：1、水泥占砂子比例很低，砂子颗粒间的间隙没有被水泥完全填充，以形成多孔的透水结构；

2、由于水泥占砂子比例很低，直接拌制砂浆，水泥难以在砂浆中均匀分散，而且在拌制砂浆时，由于水泥用量太少，水泥难以在砂子颗粒表面形成包裹层而建立粘结强度。本发明采用的水灰比很大(w/c＝0.8-1.5)，并通过掺加增稠剂使浆体稠化，通过掺加稳定剂使超大水灰比的水泥浆体中，水泥颗粒悬浮不下沉、浆体不泌水。由此配制的固化剂用于砂浆时，水泥可以充分在砂子颗粒表面形成包裹层而建立粘结强度，硬化后即形成连续的半刚性整体，同时又具有多孔的特点。

3)砂垫层起到粘结透水路面层的作用

传统透水砖路面施工方法需在透水砖下抹灰做浆，以保证透水砖与垫层充分粘结，保持路面的整体稳定性。但是，由于抹灰浆体较为致密，堵塞了水往下流通，致使透水砖不能发挥良好的透水作用。本发明中的透水砂浆垫层不仅是一个稳定、多孔的半刚性垫层，还可以起到粘结透水路面层的作用，从而保证路面结构具有整体稳定性和优良的透水性。

4)本发明的施工方法，备料时只需边搅拌砂子边喷洒液态固化剂，随后即可铺设，工艺简单，施工快捷。

5)本发明的施工方法，所用固化剂成本低廉，仅需很少的用量便可固化砂垫层，且保证了透水路面结构经久耐用，大大降低成本。

附图说明

图1为本发明中透水路面结构的示意图；

图中：1、路床，2、级配碎石基础垫层，3、半刚性透水砂浆垫层，4、刚性透水路面结构层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

一种含半刚性透水垫层的透水路面的施工方法，结合图1所示，包括以下步骤：

1)级配碎石基础垫层的施工：按照普通透水混凝土路面施工要求，在路床1上摊铺级配碎石基础垫层2；

2)固化剂的配制：按质量份计，称取水泥100份，凹凸棒石土0.5份，聚丙烯酰胺0.5份，水100份，混合均匀得液态固化剂；

3)透水砂浆的制备：向筛去粒径小于1mm颗粒后的中砂内，采用边搅拌边喷雾的方式喷洒步骤2)制得的液态固化剂，搅拌至砂子均匀充分接触固化剂，得透水砂浆；其中，液态固化剂的用量为砂子质量的1/6；

4)半刚性透水垫层施工：将步骤3)制得透水砂浆摊铺于步骤1)的级配碎石基础垫层2上，整平及夯实砂垫层，保证砂垫层表面及四周平整；

5)透水路面施工：于步骤4)的半刚性透水砂浆垫层3上浇筑透水混凝土；

采用上述方法制得透水路面结构，包括摊铺在路床1上的厚度为100mm的级配碎石基础垫层2、位于级配碎石基础垫层2上方的厚度为30mm的半刚性透水砂浆垫层3、及位于半刚性透水砂浆垫层3上方厚度为80mm的透水混凝土。

实施例2

一种含半刚性透水垫层的透水路面的施工方法，结合图1所示，包括以下步骤：

1)级配碎石基础垫层的施工：按照普通透水混凝土路面施工要求，在路床1上摊铺级配碎石基础垫层2；

2)固化剂的配制：按质量份计，称取水泥100份，纳米sio21.5份，聚丙烯酰胺0.8份，水100份，混合均匀得液态固化剂；

3)透水砂浆的制备：向筛去粒径小于1mm颗粒后的中砂内，采用边搅拌边喷雾的方式喷洒步骤2)制得的液态固化剂，搅拌至砂子均匀充分接触固化剂，得透水砂浆；其中，液态固化剂的用量为砂子质量的1/8；

4)半刚性透水垫层施工：将步骤3)制得透水砂浆摊铺于步骤1)的级配碎石基础垫层2上，整平及夯实砂垫层，保证砂垫层表面及四周平整；

5)透水路面施工：于步骤4)的半刚性透水砂浆垫层3上浇筑透水混凝土。

实施例3

一种含半刚性透水垫层的透水路面的施工方法，结合图1所示，包括以下步骤：

1)级配碎石基础垫层的施工：按照普通透水混凝土路面施工要求，在路床1上摊铺级配碎石基础垫层2；

2)固化剂的配制：按质量份计，称取水泥100份，纳米caco31份，羟丙基甲基纤维素1份，水100份，混合均匀得液态固化剂；

3)透水砂浆的制备：向筛去粒径小于1mm颗粒后的粗砂内，采用边搅拌边喷雾的方式喷洒步骤2)制得的液态固化剂，搅拌至砂子均匀充分接触固化剂，得透水砂浆；其中，液态固化剂的用量为砂子质量的1/4；

4)半刚性透水垫层施工：将步骤3)制得透水砂浆摊铺于步骤1)的级配碎石基础垫层2上，整平及夯实砂垫层，保证砂垫层表面及四周平整；

5)透水路面施工：于步骤4)的半刚性透水砂浆垫层3上铺设透水砖。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。