淺析排水降噪瀝青路面的施工技術(shù)要點(diǎn)

■楊建勇，成 菲 ■.鎮(zhèn)江市交通工程建設(shè)管理處，江蘇 鎮(zhèn)江 000;.江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 006

隨著城市化進(jìn)程的加快，許多城市都新建快速路以改善交通擁擠狀況，城市快速路正向高等級(jí)、高速度、高架立體等現(xiàn)代化方向發(fā)展，與此同時(shí)也帶來(lái)了較為嚴(yán)重的噪聲污染問(wèn)題，已經(jīng)影響到道路周邊居民的工作和生活［1］。當(dāng)前，僅僅通過(guò)設(shè)置聲屏障降低交通噪聲的方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，一些城市道路開(kāi)始嘗試建設(shè)排水降噪路面從噪聲產(chǎn)生源上降低交通噪聲［2］。為保證排水降噪路面的建設(shè)質(zhì)量，需嚴(yán)格按照排水降噪路面的施工要點(diǎn)進(jìn)行施工，從而發(fā)揮排水降噪路面的降噪效能。

1 工程概況

南京公路是連接南京市區(qū)至南京祿口國(guó)際機(jī)場(chǎng)的快速通道，北接南京市機(jī)場(chǎng)連接線，可通往南京市區(qū)各個(gè)地方。該道路全長(zhǎng)29 公里，目前為雙向4 車道，全程限速120 公里。由于車流量日益增大，需要對(duì)南京公路寧南大道至翠屏山段進(jìn)行拓寬，由原先雙向4 車道拓寬為雙向6 車道，另在左右兩側(cè)各新建單向三車道集散車道。由于兩側(cè)建筑與道路之間的距離較近，噪聲擾民成為改擴(kuò)建工程的一個(gè)突出問(wèn)題。在南京機(jī)場(chǎng)路西集散車道曾經(jīng)鋪筑了1.5km 的單層排水降噪路面，排水降噪效果良好，本工程建設(shè)中也考慮采用排水降噪路面結(jié)構(gòu)和其他降噪措施進(jìn)行路面噪聲控制。本工程排水降噪路面對(duì)原材料要求較為嚴(yán)格，細(xì)集料采用江蘇鎮(zhèn)江茅迪玄武巖機(jī)制砂，粗集料采用江蘇鎮(zhèn)江茅迪玄武巖的5～10 和10～15 兩種規(guī)格的玄武巖，并采用中海泰州70 號(hào)A 級(jí)瀝青與HVA 高粘度改性劑配制高粘度瀝青，配合比設(shè)計(jì)最終確定本工程瀝青混合料的最佳油石比為4.5%。

2 排水降噪瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 混合料的拌和

按照要求進(jìn)行瀝青混合料的拌和是配合比設(shè)計(jì)成果在施工中實(shí)施的基礎(chǔ)，也是得到優(yōu)質(zhì)混合料和施工效果的關(guān)鍵。從技術(shù)角度來(lái)看，排水瀝青混合料的拌和主要控制以下三個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:一是各檔集料組成的穩(wěn)定，包括冷料和熱料的穩(wěn)定;二是瀝青用量的穩(wěn)定;三是溫度系統(tǒng)的穩(wěn)定，包括絕對(duì)溫度的控制區(qū)間和溫度的變異性盡量小兩個(gè)方面。

排水瀝青混合料采用在混合料拌和過(guò)程中單獨(dú)添加高粘度添加劑“干法”拌合的工藝，高粘度添加劑投放后能夠迅速熔融分散，起到對(duì)瀝青混合料良好的改性效果［3］。本項(xiàng)目高粘度添加劑(HVA)采用人工投放。在施工前將高粘度添加劑(HVA)按照拌和樓產(chǎn)量和設(shè)計(jì)用量分裝成小包裝碼放。生產(chǎn)時(shí)，采取一鍋一投的方式，在熱集料釋放入拌和鍋瞬間投入投放孔。

2.2 攤鋪

由于斷級(jí)配、粗料多、空隙大等特征，排水瀝青混合料溫度散失更快、更容易產(chǎn)生粗細(xì)集料離析和溫度離析等問(wèn)題。因此，其攤鋪應(yīng)更注重保證攤鋪的連續(xù)性、均勻穩(wěn)定性、減少離析和接縫等環(huán)節(jié)。兩臺(tái)攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)方式同步攤鋪時(shí)，前后錯(cuò)開(kāi)的距離應(yīng)盡量短，比較好的組織可以縮短到2m～5m，以免產(chǎn)生縱向冷接縫。此外，攤鋪機(jī)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。對(duì)機(jī)械攤鋪的混合料，應(yīng)減少不必要的人工修補(bǔ)。

由于排水瀝青路面的排水機(jī)理中主要是通過(guò)路面體內(nèi)部橫向排水，空隙率分布的均勻性就至關(guān)重要。如果外側(cè)空隙總體小于內(nèi)側(cè)，則在排水瀝青路面內(nèi)部，雨水勢(shì)必會(huì)在行車道或停車帶匯集、形成表面漫流，使排水瀝青路面功能的發(fā)揮受到極大制約。排水瀝青路面的空隙率大、且攤鋪后溫度降低較快，攤鋪機(jī)的初始?jí)簩?shí)對(duì)最終空隙率影響很大。因此，工程施工中應(yīng)選用同種型號(hào)的兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪，以保證路面的初始?jí)簩?shí)度和空隙率一致、或處于橫坡底部的一側(cè)略大于橫坡頂部的一側(cè)。

2.3 碾壓

碾壓是排水瀝青路面施工中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。由于排水瀝青混合料為石-石嵌擠的大空隙結(jié)構(gòu)，如果碾壓過(guò)多過(guò)重，則可能導(dǎo)致粗集料嵌擠界面的破碎和骨架結(jié)構(gòu)的失穩(wěn);如碾壓過(guò)少過(guò)輕，則會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足和空隙過(guò)大、耐久性下降等問(wèn)題。由于碾壓是一個(gè)與攤鋪情況、溫度、壓路機(jī)類型和參數(shù)、碾壓組合和遍數(shù)、碾壓操作細(xì)節(jié)等多種因素緊密關(guān)聯(lián)的環(huán)節(jié)，必須結(jié)合多種研究手段和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，找出各個(gè)因素的內(nèi)在影響規(guī)律，并通過(guò)不斷調(diào)整、對(duì)比來(lái)摸索一套最為適宜的碾壓方案。

除通常的瀝青路面碾壓要點(diǎn)外，排水瀝青路面的碾壓還應(yīng)特別注重以下要點(diǎn):

(1)在工藝組成上，初壓、復(fù)壓均應(yīng)采用鋼輪壓路機(jī)靜壓，振動(dòng)壓實(shí)會(huì)導(dǎo)致粗集料破碎、空隙特征變差等問(wèn)題，具體遍數(shù)通過(guò)試驗(yàn)段檢驗(yàn)確定;終壓宜采用輪胎壓路機(jī)在溫度為80℃左右時(shí)靜壓，可減少集料發(fā)生飛散損失的風(fēng)險(xiǎn)。

(2)高溫下及時(shí)、充分碾壓，初壓溫度宜在165℃左右，應(yīng)通過(guò)碾壓組織，使初壓壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)，攤鋪后的松鋪面應(yīng)控制在5m 以內(nèi)。

(3)斷級(jí)配的排水瀝青混合料更容易發(fā)生碾壓推移等問(wèn)題，壓實(shí)應(yīng)遵循“緩慢、勻速、穩(wěn)定”的原則，避免壓路機(jī)突然起步、制動(dòng)或突然改變碾壓方向，導(dǎo)致混合料發(fā)生推移。

(4)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)段成功驗(yàn)證后，排水瀝青路面的碾壓方案、碾壓遍數(shù)必須明確，不得隨意變更。如有異常情況確需調(diào)整，必須重新進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，確認(rèn)有改進(jìn)效果后方可實(shí)施。

(5)壓路機(jī)不得在未碾壓成型的路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、加水或停留。在當(dāng)天成型的路面上，不得停放各種機(jī)械設(shè)備或車輛，不得散落礦料、油料等雜物。

3 排水降噪瀝青路面施工質(zhì)量指標(biāo)控制

壓實(shí)度和厚度是所有瀝青路面施工的關(guān)鍵指標(biāo)，厚度和壓實(shí)度指標(biāo)在檢驗(yàn)評(píng)定時(shí)為涉及結(jié)構(gòu)安全和使用功能的關(guān)鍵項(xiàng)目，其合格率不得低于90%，且檢測(cè)值不得超過(guò)規(guī)定極值，否則必須進(jìn)行返工處理。

對(duì)排水瀝青路面而言，其大空隙特征導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)碾壓經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)較大的情況［4］。根據(jù)多個(gè)排水降噪路面項(xiàng)目施工的經(jīng)驗(yàn)總結(jié):對(duì)排水瀝青面層來(lái)講，如果采用50 次擊實(shí)作為標(biāo)準(zhǔn)密度，則壓實(shí)度可要求不小于98%，而不宜控制上限;對(duì)是否存在斷級(jí)配的“過(guò)壓”現(xiàn)象可通過(guò)觀察表面和鉆芯試件中粗集料破碎情況來(lái)分析。

空隙率是與壓實(shí)度相關(guān)的計(jì)算指標(biāo)，在原材料和配合比一致時(shí)，其與壓實(shí)度同為密度計(jì)算指標(biāo)，具有同質(zhì)性;但現(xiàn)場(chǎng)材料和配比總是存在一定的波動(dòng)，而空隙率對(duì)排水瀝青路面的排水功能具有決定性作用，因此需要強(qiáng)化施工過(guò)程中對(duì)該指標(biāo)專門的全面摸底:從對(duì)現(xiàn)場(chǎng)空隙率的技術(shù)需求上看，既要求其絕對(duì)指標(biāo)在設(shè)計(jì)值附近，也要求其在整個(gè)路幅內(nèi)的盡可能均勻?？紤]排水瀝青路面的功能需求，結(jié)合系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量管理，排水瀝青路面的空隙率指標(biāo)可以按照設(shè)計(jì)空隙率±2%、合格率不小于80%的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制。由于大空隙特征的空隙率與滲水系數(shù)存在相關(guān)性好的回歸關(guān)系，空隙率指標(biāo)還可以結(jié)合滲水系數(shù)分析。

良好的內(nèi)部排水功能是排水瀝青路面應(yīng)用的前提，通常通過(guò)單點(diǎn)較大的滲水系數(shù)和路面整體滲水、排水的均勻一致兩個(gè)方面來(lái)評(píng)定。路面的滲水試驗(yàn)仍可用常規(guī)的路面滲水儀測(cè)定，但由于排水瀝青路面的滲水功能接近滲水儀能夠檢測(cè)的極限值，在開(kāi)始排水瀝青路面的滲水試驗(yàn)前，首先要對(duì)滲水儀進(jìn)行標(biāo)定，以核查儀器最大透水功能，確認(rèn)試驗(yàn)可靠度。檢查時(shí)，將滲水儀裝滿水、在滲水儀下部托空的情況下，打開(kāi)閥門到最大位置，在液面下降到100ml 刻度時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)液面下降到500ml 時(shí)停止計(jì)時(shí)，時(shí)間應(yīng)為3.5s，對(duì)應(yīng)滲水系數(shù)為1715ml/15s。如超出這一時(shí)間，則該滲水儀不適合用以測(cè)試排水瀝青路面滲水系數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，按照《路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》方法進(jìn)行滲水系數(shù)測(cè)試，但結(jié)果按照約定換算為15s 的滲水量表示。除滲水試驗(yàn)外，還可以通過(guò)灑水車的模擬降雨試驗(yàn)進(jìn)行觀測(cè)，以灑水車在有壓條件下以最大水量噴灑、以5km/h 左右的速度前進(jìn)時(shí)排水瀝青面層表面不形成任何積水帶為標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目提出排水降噪路面主要施工指標(biāo)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):現(xiàn)場(chǎng)滲水性應(yīng)大于800ml/15s，現(xiàn)場(chǎng)空隙率控制在18～24%，摩擦系數(shù)大于50BPN，壓實(shí)度、厚度、平整度和彎沉等指標(biāo)按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG 80/1-2004)的要求執(zhí)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

排水降噪路面的大空隙結(jié)構(gòu)有利于消散汽車輪胎與路面摩擦產(chǎn)生的噪聲。嚴(yán)格按照排水降噪路面的施工要點(diǎn)進(jìn)行施工可保證排水降噪路面的建設(shè)質(zhì)量，從而發(fā)揮排水降噪路面的降噪效能。將排水降噪路面的應(yīng)用到城市快速路路面工程中可從噪聲產(chǎn)生根源上降低噪聲，再與傳統(tǒng)的道路降噪設(shè)施相結(jié)合，可極大地降低交通噪聲對(duì)道路周邊居民的影響，有利于處理好工程建設(shè)和噪聲擾民問(wèn)題。

［1］楊冬玲.多空隙排水降噪瀝青路面的應(yīng)用--以深圳市政工程為例［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(10):56-57.

［2］邱軼.排水性瀝青路面在高架快速路上的應(yīng)用效果［J］.建筑施工，2014(6):739-740.

［3］唐健娟.排水性瀝青路面技術(shù)應(yīng)用研究［J］.城市道橋與防洪，2013(12):179-182.

［4］王知樂(lè)，解建光.多孔降噪瀝青路面研究［J］.江蘇建材，2013(2):23-25.