透水性瀝青路面性能特點(diǎn)及施工技術(shù)實(shí)踐

楊繼光

（廈門市公路局，福建 廈門 361009）

1 透水性瀝青路面

隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展，車流量增大、車速提高，交通噪音和抗滑安全性問題日益嚴(yán)重，對(duì)路面的要求越來越高。高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)不僅要具備足夠的強(qiáng)度抵御上百萬次的行車荷載的重復(fù)作用，還必須具有足夠的表面功能以保證車輛高速行駛時(shí)獲得足夠的舒適性和安全性。公路瀝青路面表層的構(gòu)造深度和防水損害一直沒有很好解決，城市道路對(duì)噪音和抗滑性也越來越重視。由于透水性路面其獨(dú)特的功效，能很好適應(yīng)這一需求，逐步受到道路界人士的青睞。

所謂透水性瀝青路面，也稱多空隙瀝青路面，又稱低噪聲路面。它是指粗集料多采用單一粒徑碎石，目標(biāo)設(shè)計(jì)空隙率為20%±2%，設(shè)計(jì)瀝青用量為4.5%左右的間斷級(jí)配瀝青混凝土。一般用于舊路面罩面或新建路面表層。由于設(shè)計(jì)空隙率大，地表降水透過多孔透水瀝青表層，沿下面層表面排至兩側(cè)邊溝泄走。使用這種表層，不僅有效地降低表面積水引起的雨霧、濺水及晴日眩光，而且提供了足夠的表面粗糙度，降低了車轍變形，并可降低沿線噪音3～8 dB（A）左右。

2 透水性瀝青路面性能特點(diǎn)

鋪筑透水性路面的主要目的是提高駕乘人員的舒適性與安全性。它具有下述特點(diǎn)：

（1）降噪效果好

行車噪聲是由輪胎與路面間空氣的抽空與壓縮，輪胎在路面上的振動(dòng)產(chǎn)生的。透水性路面在很大程度上消除了空氣的抽空與壓縮，因此起到了降低噪聲的作用。

（2）透水性好

由于具有互通的空隙結(jié)構(gòu)，空隙率達(dá)15%～25%，鋪筑厚度為4～5 cm的透水性路面結(jié)構(gòu)存在大量的有效空隙，所以雨天路面不積水。因此，透水性是透水性路面又一重要的特性。

（3）抗滑性好

由于表面粗糙度大，不僅在干燥路面條件下，中、低車速時(shí)，其抗滑性與傳統(tǒng)的密實(shí)瀝青路面略高；高車速時(shí)，其抗滑性較高，而且在潮濕路面條件下，大大提高了路面的抗滑性。

新建的透水性路面其抗滑阻力比期望值低。只有當(dāng)集料上的瀝青薄層被磨耗掉后，抗滑阻力才會(huì)提高到正常水平。所以透水性路面的抗滑阻力在鋪筑的第一年里逐漸增加，以后若干年輕微下降，5 a后抗滑阻力保持在一個(gè)令人滿意的水平。

（4）安全性高

由于路面無積水，可提高輪胎與路面的附著力，防止水漂事故的發(fā)生，而且可減少濺水和噴霧，提高雨天行車的能見度。另一方面，由于表面粗糙，易于形成漫反射，在白天可以防止陽光耀眼，在夜晚能減緩對(duì)向車燈的眩目。

（5）強(qiáng)度和耐久性好

由于透水性路面僅用于路面面層，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不成問題。每年的車轍增加深度一般不超過0.5 mm，透水性路面的典型破壞是脫落。

3 疏港路高架橋透水性瀝青路面簡介

廈門地區(qū)屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。通過調(diào)查地區(qū)氣象資料表明:降水豐富，年平均降雨量為1 200 mm左右，一年中氣溫最低的1月份，平均氣溫是12.6℃，適合鋪筑透水性瀝青路面。

疏港路高架橋位于廈門本島西北部，起始于濠頭榕樹以北橋梁樁號(hào)K0+000，終點(diǎn)位于象嶼保稅區(qū)路口以北，寨上二路路口以南，屬于疏港路改造工程的橋梁部分，是疏港路高架橋（海滄大橋—公鐵大橋）的一期工程。疏港路高架橋橋面鋪裝長度約4 km，寬度12 m，總厚度設(shè)計(jì)為12 cm，即8 cm AC瀝青混凝土+4 cm透水瀝青路面，橋面板上噴灑防水層，瀝青層與層之間噴灑乳化瀝青粘層油。

4 疏港路高架橋透水性瀝青路面施工技術(shù)

4.1 透水性瀝青混合料的拌和

拌制透水性瀝青混合料和普通瀝青混合料方法大致相同，但在生產(chǎn)過程中由于使用的粗集料較多，拌和溫度較難控制。且使用了粘度較大的高粘度改性瀝青，因此必須提高混合料拌和溫度，確保出廠溫度控制在170℃～180℃之間。一般情況下，透水性瀝青混合料在普通瀝青混合料施工的溫度基礎(chǔ)上提高10℃～20℃，具體的溫度控制見表1。

表1 透水性瀝青混合料施工的溫度控制

因?yàn)榛旌狭现写旨嫌昧亢芏?，易產(chǎn)生瀝青的析漏和粗細(xì)集料顆粒的離析，所以透水性瀝青混合料宜隨拌隨用。如因生產(chǎn)或其他原因需要短時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)，儲(chǔ)存時(shí)間不宜超過24 h，儲(chǔ)存期間溫降不應(yīng)超過10℃。

4.2 透水性瀝青混合料的運(yùn)輸和攤鋪

4.2.1 透水性瀝青混合料的運(yùn)輸

透水性瀝青混合料的空隙率較大，因此溫度下降速度比普通瀝青混合料快，故在運(yùn)輸過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）透水性瀝青混合料宜采用大噸位運(yùn)料車運(yùn)輸，以保證在攤鋪機(jī)前形成一個(gè)不間斷的供料車流。運(yùn)料車在開始運(yùn)輸前，應(yīng)在車廂及底板上涂刷一層油水混合物，使混合料不致與車廂粘結(jié)。

（2）任何情況下，運(yùn)料車在運(yùn)輸過程中都應(yīng)加蓋苫布，以防表面混合料降溫結(jié)成硬殼，在運(yùn)輸過程中混合料的溫度損失不應(yīng)超過10℃。

（3）運(yùn)料車到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)嚴(yán)格檢查瀝青混合料的溫度，不得低于攤鋪溫度160℃的要求。

在疏港路高架橋透水性瀝青路面施工中，混合料用20輛瀝青混合料專用自卸車運(yùn)料，運(yùn)料前清洗干凈車斗，用1∶3油水混合液噴灑車斗，每輛車配備蓬布覆蓋以保持瀝青混合料溫度。

4.2.2 混合料的攤鋪

透水性瀝青混合料的攤鋪與普通瀝青混合料一樣，但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）攤鋪機(jī)開始鋪筑前應(yīng)對(duì)熨平板預(yù)熱至100℃以上，鋪筑過程中應(yīng)開動(dòng)熨平板的振動(dòng)或捶擊等夯實(shí)裝置。

（2）瀝青混合料的攤鋪速度應(yīng)調(diào)正到與供料速度平衡，必須、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?。攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。由于改性瀝青或?yàn)r青混合料生產(chǎn)影響拌和機(jī)生產(chǎn)率，攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)放慢，通?？刂圃?～3 m/min。當(dāng)供料不足時(shí)，宜采用運(yùn)料車集中等候，集中攤鋪的方式，盡量減少攤鋪機(jī)的停頓次數(shù)。此時(shí)攤鋪機(jī)每次均應(yīng)將剩余的混合料鋪完，做好臨時(shí)接頭。如等料時(shí)間過長，混合料溫度降低，表面結(jié)硬成硬殼，影響繼續(xù)攤鋪時(shí)，必須將硬殼去除。

（3）瀝青混合料應(yīng)在路拱一側(cè)全寬度攤鋪，且在縱橫施工縫接頭處不可有多余的瀝青或其他結(jié)合料，以免阻礙面層內(nèi)部的排水，見圖1。

圖1 攤鋪機(jī)攤鋪透水性瀝青混合料

在疏港路高架橋透水瀝青路面施工中，采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，在邊角部位，攤鋪機(jī)無法作業(yè)時(shí)，人工快速攤鋪、找平，及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)。攤鋪開始前，熨平板預(yù)熱到接近混合料的溫度，防止粘料。采用鎖定攤鋪厚度為準(zhǔn)的攤鋪方法等厚攤鋪，根據(jù)試驗(yàn)段試鋪總結(jié)攤鋪系數(shù)為1.05，同時(shí)采用單位面積攤鋪的混合料重量進(jìn)行厚度控制，實(shí)行雙控。攤鋪速度與拌和裝置生產(chǎn)率相適應(yīng)，保持及時(shí)連續(xù)供料，行進(jìn)速度控制在1.5～2.0 m/min，避免停機(jī)待料。攤鋪機(jī)配備兩人操作一臺(tái)，做到輪流操作不停機(jī)。禁止在新鋪的橋面鋪裝層上急轉(zhuǎn)和調(diào)頭。混合料的攤鋪溫度確保在170℃～180℃。

4.3 透水性瀝青混合料的碾壓

透水性路面的碾壓工藝與普通瀝青路面的壓實(shí)工藝基本相同，但在碾壓方式和碾壓溫度等方面也有其自身的特點(diǎn)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）瀝青混合料攤鋪后，必須緊跟著在盡可能高的溫度狀態(tài)下開始碾壓，不得等候。除必要的加水等短暫歇息外，壓路機(jī)在各階段的碾壓過程中應(yīng)連續(xù)不間斷地進(jìn)行。同時(shí)也不得在低溫度狀態(tài)下反復(fù)碾壓瀝青混合料，以防止磨掉石料棱角或壓碎石料，破壞集料嵌擠。碾壓溫度應(yīng)符合要求，見表2。

表2 透水性瀝青混合料碾壓時(shí)的溫度控制

（2）瀝青混合料的初壓采用剛性碾強(qiáng)振兩遍，初壓區(qū)的長度通過計(jì)算確定以便與攤鋪機(jī)的速度匹配，一般不宜大于20 m。復(fù)壓應(yīng)緊跟在初壓后進(jìn)行，采用剛性碾振壓兩遍。終壓采用剛性碾靜壓一遍，以消除輪跡。

（3）振動(dòng)壓路機(jī)碾壓瀝青混合料應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。即壓路機(jī)必須緊跟在攤鋪機(jī)后面碾壓，碾壓速度要慢，要均勻，并采取高頻率、低振幅的方式碾壓，見圖2。

圖2 壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后碾壓

（4）壓路機(jī)應(yīng)該緊跟攤鋪機(jī)向前推進(jìn)地碾壓，碾壓段長度大體相同，每次碾壓到攤鋪機(jī)跟前后折返碾壓。瀝青混合料的碾壓速度不得超過5 km/h。

（5）瀝青混合料應(yīng)防止過度碾壓，現(xiàn)場取樣的空隙率控制為20%。

（6）為了防止混合料粘附在輪子上，應(yīng)適當(dāng)灑水使輪子保持濕潤，水中可摻加少量的清洗劑，但應(yīng)該嚴(yán)格控制水量以不粘輪為度，且噴水必須是霧狀的，不得采用自流灑水的壓路機(jī)，見圖3。

圖3 兩臺(tái)壓路機(jī)并列碾壓

在疏港路高架橋透水瀝青路面施工中，采用一臺(tái)雙驅(qū)雙振壓路機(jī)和一臺(tái)雙驅(qū)雙振壓路機(jī)用一檔各負(fù)責(zé)一半幅，并列碾壓。每次靜壓直至攤鋪機(jī)跟前，壓實(shí)往返行程長度保持在約30 m,碾壓速度在3～5 m/h。壓路機(jī)往返碾壓時(shí)與前鋼輪印跡重疊1/3，以保證壓實(shí)均勻，碾壓遍數(shù)為6遍，并在混合料溫度下降到135℃前碾壓完畢。同時(shí)增加一臺(tái)比特利DIV315型6 t壓路機(jī)進(jìn)行防撞護(hù)欄邊緣的補(bǔ)充碾壓。

4.4 透水性路面施工質(zhì)量控制

（1）建立以項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)總工程師負(fù)責(zé)的質(zhì)量控制保證體系，成立質(zhì)量控制小組，并在領(lǐng)導(dǎo)小組的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理下，全面控制石料破碎、改性瀝青生產(chǎn)、乳化瀝青生產(chǎn)、混合料的拌和、攤鋪、碾壓。

（2）嚴(yán)格遵守《改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)程》，認(rèn)真組織施工工藝，落實(shí)工藝過程質(zhì)量保證，做到工序細(xì)節(jié)質(zhì)量技術(shù)交底，使每一項(xiàng)施工工藝符合質(zhì)量要求，從而有效的控制總體質(zhì)量。

（3）嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范，監(jiān)理規(guī)程進(jìn)行抽樣試驗(yàn)和檢測，認(rèn)真做好自檢工作，報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)檢，合格后方可進(jìn)入下道工序施工，確保工程質(zhì)量。

（4）每工作日或施工日按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTJ 059－1995）對(duì)集料級(jí)配、瀝青含量、空隙率、壓實(shí)度等進(jìn)行檢測，如實(shí)記錄、及時(shí)反饋，確保成品滿足《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50092—96)要求，見圖 4。

圖4 鋪筑完成的透水性瀝青路面

5 結(jié)語

疏港路高架橋透水性瀝青混凝土路面完工后，對(duì)其進(jìn)行了滲水試驗(yàn)、構(gòu)造深度試驗(yàn)、摩擦系數(shù)試驗(yàn)和現(xiàn)場空隙率試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明該透水瀝青路面的滲水系數(shù)為5 094.8 mL/min，構(gòu)造深度1.9 mm，摩擦系數(shù)61.1 BPN，空隙率達(dá)到了22%，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足要求。通過對(duì)該結(jié)構(gòu)路面在使用過程中的觀測也表明，透水性瀝青路面擁有比較突出的降噪、透水能力，噪聲水平比普通瀝青混凝土路面明顯降低，透水量達(dá)到了5 000 mL/min以上，具有良好的舒適性和安全性，具有良好的應(yīng)用前景。而且，由于透水性瀝青混合料采用大量單一尺寸集料的間斷級(jí)配，瀝青混合料的強(qiáng)度主要依靠顆粒間的石－石接觸，粗集料之間產(chǎn)生嵌鎖作用，同時(shí)結(jié)合料采用高粘改性瀝青，所以它具有良好的抗永久變形能力，對(duì)解決我國高等級(jí)路面抗車轍性能的要求也具有重要的意義。

[1]JTG F40－2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].2004.

[2]JTJ036-1998,公路改性瀝青路面施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].1998.

[3]GB 50092—1996，瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].1996.

[4]日本道路協(xié)會(huì).排水性路面技術(shù)指南（案）[M].東京:丸善珠式會(huì)社,1996.

[5]伍石生.低噪聲瀝青路面設(shè)計(jì)與施工養(yǎng)護(hù)[M].北京:人民交通出版社,2005.

[6]屈殿功,鞏濤,張宵鵬.OGFC排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)[J].公路,2004(1):21-27.