根据新一代城市雨洪管理概念，海绵城市旨在通过自身建筑性质及特点，在一定程度上人工干预自然生态，消纳并回用大部分雨水，在大规模开发建设的同时保护原有生态环境，使城市具有弹性应对环境变化及降雨带来的自然灾害的能力。作为一种新型路面铺装材料，透水混凝土具有高渗透性，为满足荷载要求多用于广场、园路、停车场等场所，以分担市政排水管网压力，有效解决路面积水、城市内涝等现实问题。此外，透水混凝土路面还可缓解城市大面积不透水下垫面带来的地下水位下降、热岛效应等问题，对修复城市水生态、维护原有生态系统平衡效果显著。

1　应用透水混凝土的优势

透水混凝土是一种具有一定孔隙比的混合型混凝土材料，主要由水泥、同粒径或间断级配骨料和水按一定配合比构成。与普通混凝土相比，其透气性、透水性更强并且质量较轻，但强度偏弱。

透水混凝土用于海绵城市建设的优势如下。

（1）透水性能优良。地表径流能快速渗入透水混凝土进入地下，可在减少路面积水的同时补给地下水，降低市政管网的排水压力，防止城市内涝，并预防因地下水位下降导致的地面沉降。

（2）景观效果良好。透水混凝土可通过掺入无机颜料实现彩色面层，在城市景观建设中取得良好效果。

（3）有利于提高环境舒适性。与传统混凝土路面相比，透水混凝土为蜂窝状结构，内部开放式孔隙较多，不易发生漫反射，可减少行人及司机的反光、眩晕等现象。

2　工程案例

青岛市海绵城市建设试点区李沧区楼山河汇水分区街头绿地改造工程华龄乐园位于楼山后社区2个地块之间，属社区公园，主要为社区居民服务，为儿童游乐、老人休憩提供活动场所。

华龄乐园下垫面包括绿地和铺装两部分，总面积18271 m2，其中绿地面积12356 m2、铺装面积5132?m2，本次海绵改造设计透水混凝土面积为1200?m2。华龄乐园现状年径流总量控制率约为50%，属中等强度开发区，本次海绵改造采用以滞、蓄、净为主的低影响开发措施，规划可控降雨量27.8?mm，规划年径流总量控制率位于79%~94%之间。设计透水混凝土孔隙度为15%~25%，透水速度达到31~52?L/m/h（图1，图2）。

             图1　透水混凝土做法示意

        图2　华龄乐园透水混凝土路面外观

3　施工工艺

3.1　工艺流程

透水混凝土施工工艺流程如图3所示。

            图3　透水混凝土施工工艺流程

3.2　施工要点

3.2.1　原材料选择

透水混凝土原材料与普通混凝土基本相同，包括水泥、同粒径或间断级配骨料和水，实际应用时可根据功能侧重不同适当调整比例。一般情况下水泥选用强度等级高于42.5级的硅酸盐或普通碳酸盐水泥，并应符合国家标准；骨料碎石要求坚硬、耐久、紧密、洁净；若使用胶结材料等外加剂，要求具有减水和缓凝功能，并应按国家标准进行质量检测。

3.2.2　配合比确定

在透水混凝土施工过程中，确定配合比至关重要。为保证透水混凝土的良好透水性，采用体积法进行设计，即通过严格控制各组成材料的体积达到目标孔隙率。通过适当调整水灰比使其满足强度设计要求。

目前实际应用中多采用经验图表法来确定透水混凝土的配合比，以简化计算，方便施工。一般情况下，水灰比在0.27~0.32时（表1）透水混凝土的透水性和强度均较理想。

                   表1　透水混凝土配合比

3.2.3　投料及搅拌

为保证透水混凝土原材料搅拌均匀，保证水泥浆均匀包覆在骨料表层，使透水混凝土的透水系数及强度满足设计要求，采用3次搅拌方式，即第1次投料时将全部骨料及50%的水投入搅拌机搅拌均匀，第2次投料时将50%的水泥及外加剂投入搅拌机搅拌均匀，第3次投料时将50%的水泥及50%的水投入搅拌机并搅拌均匀。透水混凝土的运输时间应控制在30?min以内，以免拌合物发生离析，还应结合现场气温及混凝土初凝时间，严格控制透水混凝土从拌合完成至浇筑结束的时间。

3.2.4　路面成型

透水混凝土浇筑过程中，采用振动及压力相结合的方式来保证路面成型。在振捣紧密的基础上，对面层施压，以进一步缩小上下部骨料颗粒的接触点间距，形成蜂窝状结构，保证密度均匀，透水性能及强度符合设计要求（图4）。

                    图 4　路面整平压实

3.2.5　保养维护

透水混凝土采用覆盖薄膜保湿养护，浇筑结束后立即覆盖薄膜并于24h后均匀洒水。洒水时应避免高压喷淋冲刷水泥浆，为其持续水化保证水分供给，达到设计要求的强度（图5）。

                  图5　透水混凝土养护2

3.2.6　路面验收

透水混凝土路面铺设完成后，应根据规范要求对其弯拉强度、抗压强度及透水率等进行详细验收，保证其在海绵城市建设中的渗水及滞水功能。

4　质量控制

4.1　水泥用量

使用低碱性水泥有利于保证透水混凝土的耐久性，为满足透水混凝土的强度要求，应确定水泥的最佳用量。若水泥用量过大会导致孔隙率降低，透水性能降低；水泥用量过小则会导致骨料粘接不紧密，强度降低。

4.2　粗骨料

透水混凝土结构要求粗骨料间接触充分，形成双凹粘结面，以达到最优粘接效果。原材料制备时应考虑骨料粒径及性能，粗骨料选用粒径3~6?mm，质地坚硬、耐久、紧密、洁净的反击破整形碎石，使透水混凝土满足透水性及强度要求。

4.3　外加剂

透水混凝土孔隙率确定后，可添加胶结料以确保水泥和骨料粘结紧密，从而提高结构强度，保证透水混凝土的耐久性。

5　结束语

透水混凝土具有降低交通噪声、循环利用水资源、提升景观效果等多项功能，在海绵城市建设中不仅可以渗水、滞水，也可对修复城市水生态、维护原有生态系统平衡发挥重要作用，是城市雨洪管理的创新，有助于提高城镇化建设的可控性与协调性，今后将广泛用于城市建设中。