摘要:透水性瀝青混凝土路面具有較高的孔隙率和良好的排水、降噪、降溫功能。城中路工程設(shè)計(jì)采用的是OGFC-13(開(kāi)級(jí)配瀝青磨耗層)。OGFC透水瀝青混合料能利用其結(jié)構(gòu)中的連通空隙迅速排除路表積水,有效地避免了雨天行車的濺水和眩光,同時(shí)也利用其足夠的表面粗糙度增加了行車的安全性。另外,由于其水平抗剪切能力較差,不適合重載車量大量通行。
關(guān)鍵詞:路面工程;瀝青路面;透水性路面;孔隙;滲透;抗剪切性能
透水性瀝青混凝土路面具有較高的孔隙率和良好的排水、降噪、降溫功能。城中路改造工程采用這項(xiàng)技術(shù)是金華地區(qū)首次使用,為排水半透式路面,在浙江省也只有杭州從2004年開(kāi)始逐步推廣使用,基本都使用在主城區(qū)以小型車輛通行的城市道路上,國(guó)內(nèi)也未出臺(tái)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收規(guī)范;施工參照普通瀝青的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。根據(jù)義烏市城中路的施工實(shí)踐,從道路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)際效果,多方面闡述OGFC透水瀝青混凝土路面優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用,并對(duì)施工、使用維護(hù)、建造成本、抗剪能力不足方面進(jìn)行討論。
一、工程簡(jiǎn)介
城中路工程透水性瀝青混凝土是指壓實(shí)后孔隙率控制在20%左右,含60%左右礦物骨料的熱拌透水瀝青砼,本工程設(shè)計(jì)采用的是OGFC-13(開(kāi)級(jí)配瀝青磨耗層)。比之傳統(tǒng)瀝青混凝土鋪面,主要有以下優(yōu)點(diǎn):
1、防濕滑:因透水瀝青混凝土路面能夠迅速排泄雨水,能夠防止?jié)窕?,有效降低路面水霧、噴濺及路面積水反光引起的暈眩。由于透水瀝青表面顆粒粗糙、均勻,路面摩擦力明顯提高,故更能保證雨天的行車安全。
2、降噪音:由于透水瀝青混凝土孔隙率(20%左右)比普通瀝青(6%以下)提高3~4倍,故輪胎及車體排放氣體被下壓至表面孔隙,故滾動(dòng)阻力及噪音皆有效降低,同時(shí)節(jié)省油耗及輪胎磨損。
3、降溫:內(nèi)部高孔隙結(jié)構(gòu)骨架熱傳導(dǎo)能力強(qiáng),可以有效緩解道路表面迅速升溫。
二、在城中路改造工程中的應(yīng)用
1、城中路改造工程設(shè)計(jì)采用了OGFC-13(開(kāi)級(jí)配瀝青磨耗層),為排水式半透式路面,即地表水透過(guò)排水瀝青表層沿下面中粒層表面排至兩側(cè)泄水溝盲管,再排至雨水井;中粒層表面設(shè)置了防水層,防止雨水滲透到下面結(jié)構(gòu)中,破壞路基。附路面結(jié)構(gòu)圖:
2、應(yīng)用效果:
(1)排水效果:透水瀝青混凝土面層鋪裝完時(shí),會(huì)同質(zhì)檢、監(jiān)理、業(yè)主方在現(xiàn)場(chǎng)做試驗(yàn):整瓶的礦泉水直接倒在路面上,迅即滲透;中到大雨中觀察,路面無(wú)雨水流淌,透水性非常好;雨中觀察行車,車后噴濺、水霧明顯減少。
(2)降噪:明顯比普通瀝青混凝土行車噪音小,OGFC路面降噪效果與路面厚度、孔隙率大小有關(guān),路面厚、孔隙率越大,降噪功能越好。透水瀝青的使用可以降低城市道路噪音污染。
(3)降溫效果:相同氣候條件下,透水瀝青混凝土路面的熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)于普通瀝青混凝土路面,在極端高溫季節(jié)降溫5℃以上,能夠緩解城市熱島效應(yīng)。
(4)抗剪切性能:經(jīng)過(guò)一年的使用,城中路透水瀝青砼在施工縫處,與其他砼路面板交接處,各個(gè)支路口處,瀝青表面變得更加粗糙、不平;透水瀝青這種高孔隙率結(jié)構(gòu)的抗剪性能較差,重載車輛急轉(zhuǎn)彎或急剎車容易將路面骨料搓起,造成路面損壞,這在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以考慮。
三、討論
1、施工與普通瀝青混凝土路面的區(qū)別:透水瀝青混凝土的施工溫度控制最為關(guān)鍵;拌合料出廠溫度嚴(yán)格控制在170~180℃度;溫度過(guò)高會(huì)造成析油,造成骨料間高黏度瀝青量減少而黏結(jié)不夠,路面易搓起、松散;攤鋪時(shí)環(huán)境溫度過(guò)低也不行。城中路工程部分透水瀝青的返工就是因此造成的,由于透水瀝青混凝土中礦粉的用量很少,比普通瀝青的保溫性能差;再加上環(huán)境溫度過(guò)低(低于10度),機(jī)械攤鋪部分速度較快,壓實(shí)成型也快, 質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題,幾個(gè)小路口人工攤鋪,耗時(shí)較大,碾壓時(shí)即發(fā)現(xiàn)松散,主要原因是降溫過(guò)快,碾壓時(shí)部分高黏度瀝青已開(kāi)始冷卻粘結(jié),但又沒(méi)達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度。這時(shí)碾壓破壞了黏結(jié)結(jié)構(gòu),造成成品質(zhì)量問(wèn)題。
2、成本
根據(jù)采購(gòu)成本,普通瀝青混凝土(4cm厚)費(fèi)用為32元/㎡,OGFC-13透水瀝青混凝土面層(4cm)費(fèi)用為66元/㎡,費(fèi)用增加主要有以下幾個(gè)方面:
(1)拌和時(shí)間較長(zhǎng),出爐溫度稍高,費(fèi)用增加;
(2)透水瀝青采用進(jìn)口SK高黏度瀝青,原材料成本高高出一倍;
(3)粗骨料采用玄武巖,而且用整形機(jī)進(jìn)行了整形,粗骨料均勻成方體狀。路面成型后也非常均勻,漂亮。
(4)OGFC設(shè)計(jì)壽命為8年左右,比普通瀝青15年左右短。
3、不適用范圍:
(1)有較多土壤運(yùn)輸、污染污垢較嚴(yán)重的道路;
(2)水平剪切力較大路段,如交叉口、剎車頻繁區(qū)、急轉(zhuǎn)彎處;
(3)縱坡較大路段避免使用;
(4)變形較大或者已經(jīng)變形,路基結(jié)構(gòu)承載力較小的改造項(xiàng)目。
4、使用保養(yǎng):城中路改造工程已投入使用一年多,交警部門的標(biāo)志線大量涂刷,是不透水的,將影響透水效果;據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),要維持道路的透水性,采用“高壓清洗+吸引”方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)周期為3~6個(gè)月,養(yǎng)護(hù)的設(shè)備和手段要跟上。
5、維修:城市埋設(shè)、開(kāi)挖、維修均要以透水瀝青混凝土同級(jí)配鋪裝。由于目前只有城中路改造項(xiàng)目使用了透水瀝青混凝土,而高黏度瀝青的采購(gòu)、貯存與普通瀝青不一樣,骨料也不一樣,少量的鋪裝透水瀝青混凝土無(wú)養(yǎng)護(hù)單位承擔(dān),這問(wèn)題有待解決。
四、結(jié)語(yǔ)
OGFC透水瀝青混合料能利用其結(jié)構(gòu)中的連通空隙迅速排除路表積水,有效地避免了雨天行車的濺水和眩光,同時(shí)也利用其足夠的表面粗糙度增加了行車的安全性。但是這種路面的正確使用和有效維護(hù)是保持其排水降噪功能應(yīng)該引起重視的問(wèn)題。另外,由于其水平抗剪切能力較差,不適合重載車量大量通行,城市管理也要與之適應(yīng);從成本-效益角度考慮如何進(jìn)一步降低成本值得進(jìn)一步研究。
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