探討排水降噪瀝青路面的現(xiàn)狀

溫慧玲

廈門(mén)路虹建設(shè)工程有限公司

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探討排水降噪瀝青路面的現(xiàn)狀

溫慧玲

廈門(mén)路虹建設(shè)工程有限公司

摘 要：排水降噪路面是一種新型的環(huán)保瀝青路面，具有排水、抗滑、降噪等優(yōu)良性能，近年來(lái)越來(lái)越受到人們關(guān)注。針對(duì)排水降噪路面在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：OGFC；瀝青路面；排水；降噪

前言

21 世紀(jì)以來(lái)，缺乏環(huán)保意識(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方式使得自然環(huán)境問(wèn)題變得越來(lái)越突出。在我國(guó)城市化進(jìn)程中，傳統(tǒng)的密實(shí)型路面一方面滿足了通行要求，另一方面也帶來(lái)了與節(jié)能環(huán)保等社會(huì)發(fā)展方向相悖的系列問(wèn)題。如表面致密的路面在雨天不能及時(shí)排水，容易出現(xiàn)水漂﹑水霧，增大了交通事故發(fā)生概率，尤其在暴雨天氣，加重了城市的內(nèi)澇災(zāi)害，另外道路交通噪聲日益增加。因此，改變城市道路目前以不透水鋪裝為主要路面形式的單一局面已經(jīng)刻不容緩。文章介紹的排水降噪瀝青路面是一種新型的環(huán)保瀝青路面，在解決城市道路排水和降噪方面性能突出，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 排水降噪瀝青路面的概念及特點(diǎn)

排水降噪路面是由透水性混合料修筑道路的面層，并在上面層的下方鋪設(shè)防水性粘結(jié)層，這樣路表水可以進(jìn)入路面橫向排出，并有效遏制水往下層結(jié)構(gòu)滲透，這也是排水路面和透水路面最大的區(qū)別之處。排水降噪路面的上面層通常采用OGFC 材料，其實(shí)質(zhì)為單一粒徑碎石按照嵌擠原理形成骨架——空隙結(jié)構(gòu)的開(kāi)級(jí)配瀝青混合料，孔隙率一般在15%～25%。采用這種多孔隙瀝青磨耗層，不僅能將雨水快速排出，改善路面的抗滑性能和安全性，另外，內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)具有減弱道路和汽車(chē)輪胎空氣泵作用，因此能夠有效減小汽車(chē)行駛噪音。

排水降噪瀝青路面具有很好的實(shí)用價(jià)值，具體表現(xiàn)在：（1）減小洪峰流量，減輕城市排水系統(tǒng)壓力；（2）降低車(chē)輛行駛時(shí)的噪音；（3）緩解城市熱島效應(yīng)，有效降低路表溫度；（4）改善路面視覺(jué)性能；（5）有效改善路面行駛的安全性和舒適性。但是排水降噪瀝青路面的力學(xué)性能和耐久性比密級(jí)配型的瀝青路面要低。

2 國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用

2.1 國(guó)外主要研究成果

早在20 世紀(jì)50 年代，美國(guó)最先提出空隙率為15%的開(kāi)級(jí)配磨耗層，用于雨天路面的抗滑并減小噪音。70 年代，通過(guò)在碎石層上鋪筑透水性瀝青混合料，達(dá)到排水的目的，并提出OGFC 這一術(shù)語(yǔ)。到80 年代，在透水路面中加入土工布等過(guò)濾材料，得到廣泛地推廣。此外，英國(guó)﹑法國(guó)﹑德國(guó)﹑荷蘭﹑日本等國(guó)也開(kāi)始了大空隙瀝青路面的研究。1960年，英國(guó)開(kāi)始在公路上修筑多孔瀝青路面實(shí)驗(yàn)段。歐洲的多孔瀝青路面分為單層和雙層兩種形式，單層鋪筑厚度一般為3-4cm，空隙率為20%-30%，相比傳統(tǒng)瀝青路面可降低噪音3-5dB，但費(fèi)用高出10%-25%，使用壽命約為8-10 年，主要應(yīng)用在荷蘭﹑法國(guó)和德國(guó)；雙層多孔瀝青路面的上層為透水層，下層為排水層，空隙率一般為20%，比傳統(tǒng)瀝青路面降低噪聲8-9dB，比單層多孔瀝青路面降低噪聲4dB，建設(shè)費(fèi)用比傳統(tǒng)瀝青路面高25%-35%，上層需要在下層尚未冷卻時(shí)鋪筑，并必須噴灑粘層油，使用壽命為8-10 年，主要應(yīng)用在丹麥﹑法國(guó)和意大利。

早期的OGFC 雖然在抗滑﹑排水﹑降噪性能方面較為突出，但由于空隙率大，在高速和重載交通作用下，路面易出現(xiàn)松散﹑剝離﹑車(chē)轍等早期破壞，使用壽命較短。為了解決排水瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐久性問(wèn)題，各國(guó)開(kāi)始從集料﹑瀝青﹑施工工藝等方面提出特殊要求。經(jīng)研究表明，采用高黏度的改性瀝青是解決排水瀝青路面結(jié)構(gòu)性病害的關(guān)鍵，美國(guó)的橡膠瀝青開(kāi)級(jí)配抗滑磨耗層（AR-OGFC）和日本的高黏度改性瀝青排水路面（PA）均獲得了成功。

2.2 國(guó)內(nèi)主要研究成果

我國(guó)對(duì)大空隙排水瀝青路面的研究起步較晚，但近些年來(lái)也有了一定的發(fā)展和成果。1988 年，北京-石家莊高速公路正定段鋪設(shè)OGFC 試驗(yàn)路，這是我國(guó)首次鋪設(shè)排水降噪路面。之后，國(guó)內(nèi)多地開(kāi)始鋪筑排水瀝青路面試驗(yàn)路。2003 年，在北京勁松路改造工程中，鋪筑的1.23Km 大空隙瀝青路面是國(guó)內(nèi)首條排水降噪瀝青路面。2005年，排水性瀝青混合料礦料級(jí)配列入《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中。總的來(lái)說(shuō)，排水性瀝青路面在我國(guó)的還未得到廣泛推廣，其原因在于排水性瀝青路面較普通瀝青造價(jià)較高，且力學(xué)性能和耐久性還有待提高，另外，在施工工藝和養(yǎng)護(hù)方面還沒(méi)有系統(tǒng)的方案。但是考慮到這種功能性路面在排水抗滑和降噪方面性能突出，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者也紛紛對(duì)排水降噪瀝青路面的配合比﹑路用性能﹑施工工藝﹑路面養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行研究，以提高其力學(xué)性能和耐久性，推廣排水性瀝青路面在工程中的應(yīng)用。

3 存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

排水降噪瀝青路面在排水﹑抗滑﹑降噪等方面的性能有目共睹，但是從目前研究狀況來(lái)看，此功能環(huán)保型路面在實(shí)際應(yīng)用中存在一些亟待解決的問(wèn)題，作者參考大量的參考文獻(xiàn)并依據(jù)工程實(shí)際情況，對(duì)這些問(wèn)題分別給出了其相應(yīng)的解決方案以供參考。

問(wèn)題1：OGFC 的孔隙率會(huì)因?yàn)檐?chē)輛的碾壓或灰塵雜物填塞隨時(shí)間而逐漸減小，這樣排水降噪能力下降，原有的功能優(yōu)勢(shì)喪失。

解決方案：（1）做好排水路面養(yǎng)護(hù)工作，保證其空隙的暢通，如禁止裝有散裝的砂碎石或土等散粒材料的車(chē)輛行駛，保證路面的清潔度；定期對(duì)路面進(jìn)行高壓注水吸出法或雙氧水發(fā)泡清洗污染法等方法進(jìn)行清洗。（2）做成雙層排水降噪路面，即表層采用較小空隙率，主要起降噪﹑磨耗的作用，下層采用稍大空隙率，主要起排水作用。這種雙層式排水性瀝青路面相對(duì)于傳統(tǒng)的單層多孔瀝青路面結(jié)構(gòu)，在排水﹑降噪﹑抗滑﹑抗凍及耐久性方面，優(yōu)越性更為突出，目前我國(guó)在這方面研究尚處于起步階段，可以作為今后研究和發(fā)展的方向。

問(wèn)題2：排水路面由于孔隙率較大，容易受到空氣﹑陽(yáng)光和水的侵蝕，瀝青易老化﹑剝落，造成路面松散。剝離損害是其最常見(jiàn)的破壞之一。

解決方案：（1）采用高黏度的改性瀝青，并加人木質(zhì)纖維或礦物纖維添加劑。目前，使用較多的是日本的TPS 高黏劑以及國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的Sino TPS。（2）使用價(jià)格昂貴的高黏劑，會(huì)大大提高工程成本采用，不利于排水路面的推廣?？梢圆捎酶邠搅縎BS 改性瀝青量并改進(jìn)加工工藝制備成性能優(yōu)良且成本較低的高黏度瀝青，國(guó)內(nèi)有學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，得到6%SBS 改性瀝青的135℃黏度與日本高黏度瀝青較為接近，可以用于OGFC 混合料中。（3）在混合料中通過(guò)摻入抗剝落劑來(lái)增強(qiáng)粘結(jié)效果，一般選用熟石灰。

問(wèn)題3：由于混合料中粗集料多，空隙率大，溫度損失較快，拌合料的出廠溫度很難控制，運(yùn)輸過(guò)程中集料容易出現(xiàn)“冷團(tuán)”，攤鋪時(shí)易發(fā)生離析，影響孔隙的形成，從而降低排水效果且影響路面的平整度。

解決方案：在混合料中摻入礦物纖維能有效減小混合料離析現(xiàn)象。拌和站配備保溫性能良好的成品倉(cāng)，盡可能一次性放料，減少放料時(shí)造成混合料離析和溫度損失。在瀝青混合料運(yùn)輸工程中，適當(dāng)采取一些保溫措施，當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃或者風(fēng)力較大時(shí)，不宜施工。

4 結(jié)束語(yǔ)

排水降噪瀝青路面是一種比較理想的功能環(huán)保型路面，但目前仍存在一些實(shí)際問(wèn)題，阻礙其大規(guī)模地推廣。但隨著深入研究，相信這種路面在以后的實(shí)際工程中會(huì)得到較好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

［1］羅琪.降噪排水瀝青路面設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用［D］.武漢：華南理工大學(xué)，2014.

［2］關(guān)彥斌.大孔隙瀝青路面的透水機(jī)理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究［D］.北京：北京交通大學(xué)，2008.