大空隙率排水瀝青路面施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

楊江林

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

瀝青是現(xiàn)代道路建設(shè)領(lǐng)域的重要材料，其是基于特定的工藝將非金屬和碳?xì)浠衔锶诤虾笾频?，具備抗腐蝕、耐久性好等多重特點(diǎn)，因此在公路施工中取得廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

某高速公路長期使用后，總體性能有所下降，遇強(qiáng)降雨天氣時(shí)常出現(xiàn)安全事故。為改善雨天通車環(huán)境，選擇大空隙率排水磨耗面層，基于此方式達(dá)到提升路面粗糙度的效果，使其具有足夠的抗滑能力；同時(shí)，變更面層的密實(shí)結(jié)構(gòu)，將其優(yōu)化為骨架結(jié)構(gòu)。施工中選擇改性乳化瀝青粘結(jié)料，基于該材料的優(yōu)良特性可形成高效排水粘結(jié)層，瀝青與碎石有效黏結(jié)，路面的強(qiáng)度與熱穩(wěn)定性有所提升，在降雨環(huán)境下具備高效排水的能力。

2 排水性瀝青路面工程特性

排水性瀝青路面施工中，采取壓實(shí)處理措施后，其空隙率可維持在20%的水平，因其排水效果優(yōu)良，故又被稱為透水性瀝青路面。結(jié)構(gòu)方面，上部為瀝青混合料，其特點(diǎn)在于空隙較大，下部選擇的是密實(shí)瀝青混合料?；诖私Y(jié)構(gòu)形式，在降雨天氣時(shí)可疏導(dǎo)雨水，令其集中在排水通道內(nèi)，避免路面表層雨水堆積現(xiàn)象。排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 排水性瀝青路面示意圖

高速公路建設(shè)領(lǐng)域，排水性瀝青路面的應(yīng)用具有如下效果：

（1）排水。此類路面的突出特點(diǎn)在于高效的排水性，內(nèi)部豐富的大空隙相互連通，形成毛細(xì)管排水通道。大量工程實(shí)例表明，合理的瀝青路面空隙率是提升整體排水效果的關(guān)鍵，當(dāng)該值為20%時(shí)，實(shí)際排水效果最佳[1]。

（2）抗滑?；诟呖障堵实奶攸c(diǎn)，可解決路面積水問題，傳統(tǒng)方式下的路面水膜現(xiàn)象不復(fù)存在，盡管是在強(qiáng)降雨天氣，路面的粗糙度也與正常情況大體相同。車輛行駛時(shí)輪胎與路面具有足夠的摩擦力，從而避免了車輪打滑現(xiàn)象，在創(chuàng)造安全通行環(huán)境上具有較好的應(yīng)用效果。

（3）降噪。由于較高的空隙率，可有效吸收車輪噪音。通過大量工程試驗(yàn)得知，伴隨路面空隙率的提升，所具備的吸聲系數(shù)也逐步加大。需明確的是，在路面厚度加大的情況下，其降噪能力表現(xiàn)出逐步下降的趨勢，從工程經(jīng)驗(yàn)來看，排水瀝青路面的厚度以4cm最為合適。

3 排水性瀝青路面主要施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 混合料的配合比

瀝青混合料由多項(xiàng)原材料基于特定的比例而構(gòu)成，如瀝青、礫石與粗（細(xì)）集料，各自的質(zhì)量以及配合比均是影響混合料整體性能的重要因素。根據(jù)施工要求，混合料顏色上以黑亮為佳，并呈蠕動(dòng)狀的特點(diǎn)。為給正式拌合作業(yè)提供指導(dǎo)，需通過試驗(yàn)的方式確定工藝參數(shù)，如攪拌持續(xù)時(shí)間、加熱溫度、各類原材料的配比等。檢驗(yàn)攪拌成品，若總體呈褐色，表明瀝青用量不足，需適當(dāng)提升其在總量中的占比。結(jié)束混合料攪拌作業(yè)后，技術(shù)人員需通過抽樣的方式檢驗(yàn)該批次的質(zhì)量情況，各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求后方可使用。根據(jù)大空隙率排水瀝青路面的施工要求，確定各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)

3.2 封水粘結(jié)層的施工

由于路面的空隙率較大，上面層與中面層雖然具備連接關(guān)系，但接觸面積相對較小，出現(xiàn)了面層結(jié)合穩(wěn)定性欠佳的問題，所以施工中要加強(qiáng)對粘層的質(zhì)量控制。若遇到降雨天氣，路表水將進(jìn)入上面層結(jié)構(gòu)中，通過其中大量的連通孔隙實(shí)現(xiàn)高效的外排，因此該處的粘層還要具有足夠的防水能力。封水粘層施工作業(yè)，必須建立在中面層足夠潔凈的基礎(chǔ)上，利用瀝青灑布車施工，全程均要確保油路與油嘴的順暢性，提升各區(qū)域?yàn)⒉剂康木鶆蛐?，現(xiàn)場作業(yè)溫度應(yīng)＞10℃[2]。以下臥層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為基本參考，通過試灑的方式確定合適的灑布量，結(jié)束施工且粘結(jié)層完全破乳后，才可進(jìn)入面層施工中。

3.3 混合料的運(yùn)輸

以拌合站與施工現(xiàn)場的距離、瀝青混合料生產(chǎn)能力為依據(jù)，配備合適的運(yùn)輸車輛，提升瀝青混合料運(yùn)輸作業(yè)的持續(xù)性，為現(xiàn)場攤鋪提供充足的材料支持。從排水性瀝青混合料的性質(zhì)來看，其具備較大的粘性，為避免材料黏結(jié)問題，需對車輛料斗的底部與側(cè)板刷涂適量隔離劑，效果較好的有油水混合料，并嚴(yán)格控制油與水的比例。運(yùn)輸車的料斗使用雙層篷布遮蓋，以達(dá)到有效保溫的效果。若現(xiàn)場溫度偏低，或是遇到強(qiáng)風(fēng)天氣，可適當(dāng)增加保溫布的層數(shù)，運(yùn)輸至現(xiàn)場后混合料的溫度需達(dá)到170℃，否則不滿足使用要求。卸料時(shí)，運(yùn)輸車行駛至臨近攤鋪機(jī)時(shí)剎車（以間距20～30cm為宜），車輛駐入空檔并順利卸料。

3.4 攤鋪技術(shù)

路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，需適當(dāng)放慢速度，宜控制在2～6m/min，盡可能做到均勻、連續(xù)地?cái)備仭Ｃ客瓿?m的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，均安排人員架設(shè)支架（以φ6mm鋼絲為原材料）。現(xiàn)場安排專員調(diào)度，避免攤鋪中斷現(xiàn)象。結(jié)束攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，應(yīng)安排技術(shù)人員全面檢查施工質(zhì)量，若出現(xiàn)攤鋪不均勻等問題，需及時(shí)翻鋪[3]。

3.5 碾壓技術(shù)

瀝青路面施工中，碾壓是尤為關(guān)鍵的工序，設(shè)備選型合理與否直接影響到碾壓效果。同時(shí)，還應(yīng)控制碾壓設(shè)備的工藝參數(shù)，如碾壓速度與次數(shù)。實(shí)際施工中，若出現(xiàn)碾壓過快的情況，伴隨壓實(shí)次數(shù)的提升，更容易對壓實(shí)質(zhì)量造成不良影響。根據(jù)工程實(shí)際情況，為確保大空隙率排水瀝青路面的整體質(zhì)量，壓實(shí)作業(yè)時(shí)速度應(yīng)穩(wěn)定在2～4km/h。此外，碾壓作業(yè)時(shí)還需做好標(biāo)記，明確標(biāo)出初壓與復(fù)壓的實(shí)際操作范圍，從而避免重復(fù)碾壓的問題。結(jié)束初壓作業(yè)后，為全面確保路面具有足夠的穩(wěn)定性，需緊跟著復(fù)壓，最后終壓。

此次施工選擇的是排水性瀝青混合料，各類原材料中以粗集料的占比較大，在遇到低溫施工環(huán)境時(shí)，混合料和易性下降，大量的集料難以達(dá)到有效黏結(jié)的狀態(tài)。因此，壓實(shí)作業(yè)時(shí)采取合適的溫度控制措施尤為關(guān)鍵。各碾壓階段所對應(yīng)的工藝參數(shù)如表2所示。

表2 排水性瀝青路面碾壓工藝參數(shù)

3.6 接縫施工技術(shù)

公路工程施工量較大，常要設(shè)置施工縫，若缺乏合適的處理措施，極容易對施工質(zhì)量造成影響，因此合理的接縫施工技術(shù)至關(guān)重要。關(guān)于路面縱向接縫，選擇的是2臺(tái)攤鋪機(jī)，采取梯隊(duì)聯(lián)合的作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)對接縫的有效處理。

（1）橫向縫。結(jié)束當(dāng)天施工后，或是因特殊情況而中斷施工時(shí)，易產(chǎn)生橫向縫。要求以合理的方式處理橫接縫，若有不當(dāng)則會(huì)破壞路面平整性。該工程選擇的是平接縫的處理方式，完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，在末端預(yù)埋鋼模板（此材料厚度與路面施工厚度保持一致），后續(xù)經(jīng)過碾壓后方可取出模板，并于斷面處刷涂粘層瀝青。

（2）縱向縫。道路工程為多車道形式，在分車道施工時(shí)將設(shè)置縱向縫，該處若壓實(shí)效果欠佳，將出現(xiàn)接縫開裂等質(zhì)量問題。選擇斜接縫的方式處理縱向縫時(shí)，通過對縫隙的碾壓處理以達(dá)到消除縫跡的效果。在上層面施工中，該處的縱向接縫應(yīng)與分道標(biāo)線保持重合的位置關(guān)系，且所有縱向縫均不允許設(shè)置在輪跡帶上。

4 施工注意事項(xiàng)

（1）做好攤鋪前的準(zhǔn)備工作，即必須全面清理下承層，足夠潔凈后噴灑粘層油，給予12h以上的等待時(shí)間后，方可正式攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

（2）排水性瀝青路面施工中，所用的瀝青混合料具有較高的粘度，對應(yīng)的材料溫度需相對較高，具體應(yīng)做好拌合溫度與出廠溫度的雙重控制工作。遵循隨拌隨用的原則，溫度下降幅度應(yīng)控制在10℃內(nèi)。

（3）排水瀝青路面中含有大量的粗集料，彼此間產(chǎn)生的嵌擠作用將提升整體的承載力，而在振動(dòng)壓路機(jī)的作用下，由于持續(xù)性的沖擊力作用，易出現(xiàn)粗集料被壓碎的情況，使得空隙率大幅下降。針對此問題，應(yīng)避免使用振動(dòng)壓路機(jī)，更為可行的是壓實(shí)功偏小的碾壓設(shè)備。

（4）路面溫度下降至50℃后，具備開放交通的條件，若遇到特殊情況，可通過灑水措施達(dá)到快速降溫的效果。

5 結(jié)束語

大空隙排水瀝青路面兼具降噪、排水等多重功能，是高速公路中極為典型的路面形式，可保證人們安全、舒適地出行。實(shí)際施工中，應(yīng)加強(qiáng)對原材料的選擇與配比分析，采取科學(xué)的施工技術(shù)，嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，在提升路面空隙率的同時(shí)還要控制好路面的厚度，全面確保工程質(zhì)量。