市政道路瀝青層透水性研究

郝 國(guó) 華

(太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030002)

1 概述

隨著國(guó)內(nèi)市政道路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，市政道路所承載的交通量也越來(lái)越大，現(xiàn)階段的市政道路建設(shè)務(wù)必確保道路的降噪性能和防滑性能，同時(shí)對(duì)城市道路的使用功能也提出了更多的要求。透水性市政道路瀝青層在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，其具備較大的設(shè)計(jì)空隙率，可引導(dǎo)地表水滲透過(guò)瀝青表層，并沿著下面層表面排放直至道路兩側(cè)綠化帶內(nèi)，縮短了道路排水的時(shí)間，提高了道路的防滑性能，增加了道路的安全行駛。同時(shí)將現(xiàn)階段的城市降水進(jìn)行了收集，對(duì)城市地表降水進(jìn)行了有效的配置，促進(jìn)城市內(nèi)部生態(tài)環(huán)境的改善，為城市綠化提供了水分滋養(yǎng)。

2 透水性市政道路瀝青層的特征

透水性市政道路瀝青層，也被稱作開(kāi)級(jí)配瀝青排水路面，開(kāi)級(jí)配瀝青混合料是礦料級(jí)配主要由粗集料嵌擠組成，細(xì)集料和填料較少，礦料相互分開(kāi)。該類型的道路瀝青層孔隙率高達(dá)20%，其特征可以總結(jié)如下。

2.1 有效減少地表徑流

透水性市政道路瀝青層可以促使地表水滲透直至下面層，因此可以有效減少地表徑流，減少地表水排除所用時(shí)間，減少了地面積水，進(jìn)一步有效的提高城市行車安全性以及緩解城市內(nèi)澇現(xiàn)象；與此同時(shí)，地表水通過(guò)透水性瀝青層滲透直至地下也對(duì)城市地下水起到了很好的補(bǔ)充作用，一方面強(qiáng)化了城市的透水性，從而改善城市生態(tài)，另一方面也有效改善了城市熱島效應(yīng)。

2.2 有效改善城市水污染

透水性市政道路瀝青層可以在一定程度上對(duì)地表水予以過(guò)濾，進(jìn)而減少水體中的污染物，減輕了城市污水處理系統(tǒng)在水質(zhì)凈化方面的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也極大程度的改善了城市水污染現(xiàn)象。據(jù)研究統(tǒng)計(jì)，透水性市政道路瀝青層可以對(duì)地表水中80%的懸浮沉積物及98%的金屬化合物實(shí)施有效的過(guò)濾。

2.3 增加市政道路使用壽命

透水性市政道路瀝青層可以改善市政道路長(zhǎng)期泡水的狀況，減少道路水毀現(xiàn)象的發(fā)生，提高了道路路基的使用年限，進(jìn)而有效的增加了市政道路使用壽命。根據(jù)相關(guān)研究顯示，通過(guò)透水性瀝青層的設(shè)計(jì)可以將市政道路的使用壽命提升至傳統(tǒng)道路的1.3倍。

2.4 有效確保行車安全性能

透水性市政道路瀝青層可以防止路面產(chǎn)生水膜，進(jìn)而強(qiáng)化了路面的抗滑性，有效的阻礙了水膜引發(fā)水漂、濺水、車燈反光等問(wèn)題，保證了市政道路的行車安全性能。根據(jù)相關(guān)研究顯示，通過(guò)透水性瀝青層的設(shè)計(jì)可以將市政道路的事故發(fā)生率降低至傳統(tǒng)道路的80%。

2.5 有效實(shí)現(xiàn)路面降噪

透水性市政道路瀝青層空隙率高，因此可以有效吸收交通運(yùn)行過(guò)程中引發(fā)的噪聲，實(shí)現(xiàn)了路面降噪，進(jìn)而改善交通環(huán)境，改善道路周邊居民的生活。根據(jù)相關(guān)研究顯示，通過(guò)透水性瀝青層的設(shè)計(jì)可以有效吸收1 dB～6 dB(A)的交通噪聲。

3 透水性市政道路瀝青層的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 拌和

在拌和之前，務(wù)必要對(duì)瀝青層使用的原材料予以檢測(cè)，要避免不達(dá)標(biāo)的材料被使用，同時(shí)還要充分關(guān)注配合比，嚴(yán)格按照瀝青混合料的三個(gè)配合比階段進(jìn)行試驗(yàn)，即目標(biāo)配合比階段、生產(chǎn)配合比階段和生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段來(lái)明確最佳配合比，并依據(jù)該最佳配合比開(kāi)展透水性瀝青的拌合作業(yè)。考慮到透水性瀝青中瀝青所占比例較小，而粗骨料所占比重較大，因此拌合操作難度高，所以需要通過(guò)提升溫度的方式以確保拌合操作的有效開(kāi)展。通常情況下，透水性瀝青的拌合溫度對(duì)比傳統(tǒng)瀝青要超出10 ℃～20 ℃，而對(duì)于施工溫度來(lái)說(shuō)，透水性瀝青的出廠溫度一般應(yīng)控制在170 ℃～180 ℃。與此同時(shí)，考慮到透水性瀝青具備易離析、離散的特征，同時(shí)存在著散熱迅速而易引發(fā)硬殼的特征，因此務(wù)必要嚴(yán)格控制混合料拌合時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)在拌和之后要根據(jù)實(shí)際情況，合理采取運(yùn)輸保溫措施，要確保透水性瀝青溫度下降值不超過(guò)10 ℃，減少瀝青混合料溫度的降低，在施工現(xiàn)場(chǎng)合理布置施工機(jī)械，并及時(shí)開(kāi)展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，避免間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起混合料結(jié)塊等問(wèn)題的發(fā)生。

3.2 運(yùn)輸

透水性瀝青具備較大的空隙率，對(duì)比一般瀝青混合料它的散熱性能更強(qiáng)，因而對(duì)于透水性瀝青應(yīng)堅(jiān)持隨拌隨用的原則。值得注意的是，考慮到市政道路施工的流水性，選擇適合的交通工具和運(yùn)輸方式將透水性瀝青運(yùn)輸至施工場(chǎng)地。在施工前應(yīng)該依據(jù)施工要求以及現(xiàn)場(chǎng)位置選定合適的拌合場(chǎng)地，應(yīng)盡量將運(yùn)輸距離控制在最小范圍內(nèi)。

具體來(lái)說(shuō)，在透水性瀝青運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)注意以下五點(diǎn)：第一，應(yīng)選擇大噸位混合料運(yùn)輸車作為透水性瀝青的運(yùn)輸機(jī)具，一方面確保施工現(xiàn)場(chǎng)的供料充足，另一方面確保透水性瀝青在運(yùn)輸過(guò)程中的溫降控制在最小范圍內(nèi)，保證混合料的進(jìn)場(chǎng)溫度達(dá)標(biāo)；第二，在透水性瀝青裝車之前務(wù)必要在車廂內(nèi)部均勻涂抹油水混合物，以防止透水性瀝青粘結(jié)于車廂的現(xiàn)象；第三，在透水性瀝青運(yùn)送中要對(duì)混合料進(jìn)行覆蓋，既解決了混合料保溫問(wèn)題，也防止混合料在施工過(guò)程中被雨水淋濕，降低混合料的溫度，進(jìn)而避免瀝青發(fā)生硬殼。通常情況下使用雙層篷布覆蓋于透水性瀝青運(yùn)送車輛，在運(yùn)送過(guò)程中還應(yīng)保證透水性瀝青降低的溫度值在10 ℃以內(nèi)；第四，透水性瀝青到場(chǎng)后務(wù)必要對(duì)其開(kāi)展仔細(xì)的檢查，要保證透水性瀝青的進(jìn)場(chǎng)溫度在160 ℃以上，對(duì)于低于該溫度標(biāo)準(zhǔn)的透水性瀝青不予使用；第五，透水性瀝青到場(chǎng)后的卸料方式和一般瀝青混合料基本一致，即將攤鋪機(jī)布置與自卸汽車后方10 cm～30 cm，進(jìn)一步由攤鋪機(jī)頂推自卸汽車前進(jìn)行卸料。

3.3 攤鋪

透水性瀝青到場(chǎng)后的攤鋪方式應(yīng)該加強(qiáng)以下操作細(xì)節(jié)：第一，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)開(kāi)展前需將攤鋪機(jī)預(yù)熱40 min，在保證攤鋪機(jī)作業(yè)溫度不低于120 ℃之后方可開(kāi)展透水性瀝青的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，同時(shí)攤鋪過(guò)程中務(wù)必要打開(kāi)熨平板的錘擊以及振動(dòng)功能；第二，應(yīng)選用全幅攤鋪的作業(yè)模式，并保證透水性瀝青的攤鋪溫度在150 ℃～160 ℃范圍以內(nèi)，還要確保攤鋪過(guò)程連續(xù)不間斷；第三，要將透水性瀝青的攤鋪速度控制在2 m/min～3 m/min范圍內(nèi)，同時(shí)在攤鋪過(guò)程中不得急轉(zhuǎn)彎或者急調(diào)頭，對(duì)于攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中出現(xiàn)的停頓應(yīng)在再次攤鋪之前檢查透水性瀝青溫度；第四，對(duì)于一些機(jī)具無(wú)法攤鋪到位的路面邊角，應(yīng)采取人工鋪筑的方式。

3.4 壓實(shí)

透水性瀝青到場(chǎng)后的壓實(shí)方式具體如下：第一，禁止在低溫狀態(tài)下重復(fù)性壓實(shí)透水性瀝青，同時(shí)為避免透水瀝青過(guò)快的散熱，應(yīng)該通過(guò)試驗(yàn)段合理的確定壓實(shí)機(jī)械的型號(hào)和組合，以及壓實(shí)遍數(shù)等參數(shù)，在混合料合適的溫度內(nèi)碾壓完成，并且確保壓實(shí)作業(yè)的連續(xù)性；第二，透水性瀝青的壓實(shí)作業(yè)包含初壓、復(fù)壓和終壓。在初壓過(guò)程中，應(yīng)選用剛性壓實(shí)模式，對(duì)于透水性瀝青應(yīng)振動(dòng)壓實(shí)兩次，初壓區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)攤鋪速度予以計(jì)算，施工作業(yè)段落不能太長(zhǎng)。應(yīng)快攤、快鋪、快壓。復(fù)壓作業(yè)緊跟初壓作業(yè)之后開(kāi)展，也應(yīng)選用剛性壓實(shí)模式壓實(shí)兩次。終壓作業(yè)也應(yīng)選用剛性壓實(shí)模式，壓實(shí)一次。在初壓、復(fù)壓和終壓過(guò)程中要遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅的基本原則，將壓實(shí)速度控制在2 km/h～3 km/h范圍內(nèi)。同時(shí)在壓實(shí)作業(yè)中要確保后一次的壓實(shí)輪跡與前一次的壓實(shí)輪跡重合位置超過(guò)1/3，在壓實(shí)作業(yè)完畢后務(wù)必要確保透水性瀝青溫度高于135 ℃；第三，在透水性瀝青壓實(shí)作業(yè)中應(yīng)避免過(guò)度碾壓，并將空隙率控制在20%左右；第四，為了避免透水性瀝青發(fā)生粘輪現(xiàn)象，應(yīng)在壓實(shí)作業(yè)中對(duì)壓路機(jī)輪適當(dāng)噴霧狀水以保濕。

3.5 養(yǎng)護(hù)

透水性瀝青養(yǎng)護(hù)方式主要體現(xiàn)為對(duì)交通的管控，應(yīng)待瀝青混合料壓實(shí)后自然冷卻至50 ℃后方可開(kāi)放交通。

根據(jù)上述分析，在透水性瀝青路面施工過(guò)程中要嚴(yán)控拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)、養(yǎng)護(hù)等作業(yè)，同時(shí)還應(yīng)采取嚴(yán)格的質(zhì)控措施，建立包含項(xiàng)目經(jīng)理、工程師等人員的質(zhì)控小組，對(duì)透水性瀝青路面施工開(kāi)展嚴(yán)格的管理，依據(jù)相關(guān)規(guī)范和操作標(biāo)準(zhǔn)控制透水性瀝青路面施工的全過(guò)程。

4 結(jié)語(yǔ)

嚴(yán)格把控透水性瀝青路面各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，進(jìn)一步確保市政道路的降噪性能和防滑性能，最終在保證行車安全的基礎(chǔ)上提高市政道路的節(jié)能環(huán)保性。充分利用城市道路的路面透水性，遵循“海綿城市”的理念，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，提高城市的水資源的利用率。