排水瀝青路面方案在長益擴(kuò)容工程中的應(yīng)用

尹香萍

摘要：針對排水瀝青路面在高速公路中的應(yīng)用實踐情況，以長沙至益陽高速公路范圍內(nèi)隧道路面和易積水路段的排水瀝青路面方案為依托，重點論述了此項目的工程背景、排水瀝青路面特點;分析了排水瀝青路面設(shè)計要點，包括排水路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料技術(shù)要求及配合比設(shè)計;總結(jié)了排水瀝青路面方案施工技術(shù)要點，包括原路面處理、防水粘結(jié)層灑布、排水瀝青混合料的拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)要點。本文的工程實踐總結(jié)，希望能為以后同型工程建設(shè)提供一定層面的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道路面;易積水路段;排水瀝青路面;設(shè)計要點

中圖分類號：U416.217 ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

排水瀝青路面利用粒徑相同的碎石互相擠嵌，孔隙率保持20%左右，能通過層內(nèi)將雨水橫向排出，顯著提高雨天行車安全及舒適性，從而使路面性能大大增強(qiáng)[1]。因此本文分析排水瀝青路面方案在長益擴(kuò)容工程中的應(yīng)用，對于以后同型工程建設(shè)具有一定的借鑒意義。

1 工程概況

1.1 項目背景

長沙至益陽高速公路建成通車運(yùn)行以來，車流出入主城區(qū)異常擁堵，由此湖南省高速公路規(guī)劃修編中調(diào)增了長沙至益陽復(fù)線，項目名為長益擴(kuò)容工程。本項目路線走廊帶位于湖南省洞庭湖南側(cè)丘崗區(qū)、丘陵區(qū)及平原區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，雨量充沛。

1.2 排水瀝青路面特點

（1）排水瀝青路面采用20%左右空隙率，與普通路面相比，其大孔隙結(jié)構(gòu)將水流通道遷移到路面內(nèi)部進(jìn)行。

（2）排水瀝青路面與普通瀝青路面比較，增加了雨天行車能見度，縮短了剎車距離，還具有噪聲低、減輕眩光等突出優(yōu)點[2]。

2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

2.1 道路基本情況

長益擴(kuò)容項目是交通部綠色與資源循環(huán)公路的理念與特色，也是湖南省綠色公路建設(shè)的示范性項目，強(qiáng)調(diào)了公路建設(shè)的節(jié)能減排，多項新理念、新工藝技術(shù)得以應(yīng)用和推廣。排水瀝青路面（又稱排水降噪瀝青路面，代號 PAC），作為一種高安全性、舒適性和環(huán)保性的功能性路面，在國外得到廣泛的應(yīng)用，在中國和湖南省也均有應(yīng)用，其良好的雨天行車條件可有效改善行車的安全性和舒適性;同時其還具有一定的降噪功能，減少夜間行車炫光現(xiàn)象、節(jié)省筑路材料;鑒于其異于普通路面的級配類型的特征，不同的施工工藝減少了振動壓實，在橋面鋪裝中，減少了對橋梁的擾動。因此，本次高速公路擴(kuò)容項目擬在部分積水路段上面層采用 PAC-13 代替SMA-13，增強(qiáng)路面行車的安全性和舒適性，施工段落主要以隧道路面和易積水路段為主。

2.2 排水路面設(shè)計方案

2.2.1 總體原則

以主動安全路面結(jié)構(gòu)形式開展排水瀝青混合料上面層鋪筑為主要方案，主要遵循原則如下。

（1）設(shè)計方案經(jīng)濟(jì)可行原則，PAC-13 相比原 SMA-13 不會增加造價，力求投資收益最大化。

（2）路面不同段落排水設(shè)施針對性原則。重點針對現(xiàn)有段落瀝青路面設(shè)計情況，有針對性地提出適合本項目的鋪筑方案。

（3）施工易組織原則。鑒于本項目施工工期緊張，排水路面鋪筑方案宜簡單、快速。

2.3.2 排水路面設(shè)計方案

（1）采取有效工藝對下承層進(jìn)行清理，并在下承層表面噴灑改性乳化瀝青防水粘結(jié)層;

（2）加鋪 40 cm PAC-13 排水瀝青混合料，排水路面結(jié)構(gòu)見圖1和圖2。

3 原材料技術(shù)要求及配合比設(shè)計

3.1 原材料技術(shù)要求

（1）排水瀝青路面應(yīng)采用適合交通及氣候特點的排水瀝青路面專用瀝青。一般推薦 92%SBS改性瀝青+8%高黏度添加劑（HVA）[3]。

（2）排水瀝青混合料所用粗細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥，宜選用高黏附性且不含任何雜石的材料;其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足試驗規(guī)程的要求。

（3）排水瀝青混合料性能應(yīng)滿足表1的要求。

3.2 配合比設(shè)計

3.2.1 目標(biāo)配合比

（1）在推薦的級配范圍（見表2），根據(jù)期望的目標(biāo)空隙率試配三種配比方案。

（2）按±0.5 %，±1 %變化瀝青用量，分別進(jìn)行試驗驗證，并將試驗數(shù)據(jù)繪制成圖，見圖3。

（3）通常以瀝青析漏試驗的反彎點作為最佳瀝青用量[4]。

3.22 生產(chǎn)配合比設(shè)計

（1）當(dāng)冷熱料達(dá)到基本平衡后，開始生產(chǎn)配合比的室內(nèi)設(shè)計及試拌工作。

（2）對目標(biāo)配合比設(shè)計的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量±0.3%等三個瀝青用量進(jìn)行試拌，用以考察析漏量與體積指標(biāo)，根據(jù)結(jié)果可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[5]。

3.2.3 生產(chǎn)配合比驗證

（1）按照確定的生產(chǎn)配合比鋪筑試驗段，并對鋪筑的試驗路段進(jìn)行有關(guān)性能測試。

（2）對試驗段不少于 10 個斷面進(jìn)行滲水試驗，檢驗施工的均勻性，以便對施工工藝進(jìn)行調(diào)整。

4 排水瀝青路面方案施工技術(shù)要點

4.1 原路面處理

（1）在排水路面施工前應(yīng)對中面層進(jìn)行清掃，使用森林滅火器吹風(fēng)進(jìn)行除塵或采用其他有效措施清潔路面[6]。

（2）在中面層鋪筑過程中應(yīng)防止路面出現(xiàn)離析、污染，中面層鋪筑完工，必須對其鋪筑質(zhì)量進(jìn)行檢查，保證中面層滿足相關(guān)要求，做到密實、不滲水。

（3）對離析或滲水不滿足要求的部位進(jìn)行特殊防水處理（撒布 SBS 改性瀝青）。其他滲水合格部位可直接灑布防水粘層[7]。

4.2 防水粘結(jié)層灑布

（1）材料要求：SBS改性乳化瀝青應(yīng)使用碰灑型改性乳化瀝青（PCR）。

（2）下承層處理：在施工前應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行認(rèn)真的檢查、清理;采取措施將表面浮灰、松散物吹凈，確保路面潔凈和干燥;現(xiàn)場旁站監(jiān)理記錄處理效果視頻資料或相片。

（3）SBS改性乳化瀝青灑布：SBS改性乳化瀝青的灑布應(yīng)采用專用設(shè)備，在正式灑布前應(yīng)進(jìn)行試灑，以確定有關(guān)施工參數(shù)。

（4）為避免 SBS 改性乳化瀝青灑布時發(fā)生流淌，采用分兩次灑布的方案，首先灑布的量約為 0.4～0.5 kg/m2，第二次灑布量約為 0.4～0.5 kg/m2;

4.3 排水瀝青混合料施工技術(shù)要點

4.3.1 排水瀝青混合料的拌合

（1）間隙式瀝青混合料拌和機(jī)實際產(chǎn)量需大于 240 t/h ? （4 000 型）;監(jiān)理每天必須在拌和站錄制 1 分鐘拌和流程，通過視頻回放確認(rèn)拌和工藝是否滿足要求。

（2）當(dāng)冷熱料達(dá)到基本平衡后，開始進(jìn)行生產(chǎn)配合比的室內(nèi)設(shè)計及試拌工作;推薦拌和順序和時間為：“骨料+HVA”干拌 15 s，隨后噴灑瀝青拌合 10 s，3～5 s 后投放礦粉，礦粉投放完后拌和35 s。

（3）集料加熱溫度 190～200 ℃，不得超出 195 ℃，拌和鍋內(nèi)的吸塵裝置必須關(guān)閉。

4.3.2 瀝青混合料的運(yùn)輸

（1）瀝青混合料運(yùn)輸車輛載重量宜達(dá)到 30 噸以上;運(yùn)料車在運(yùn)輸過程中，必須采取覆蓋措施[8]。

（2）根據(jù)運(yùn)距和拌和機(jī)功率配備數(shù)量足夠的自卸汽車，裝料時汽車應(yīng)按照前、后、中的順序來回移動，圖 4為運(yùn)料車裝料順序。

（3）在運(yùn)料車側(cè)廂板中部距底 30 cm 處鉆取測溫孔，如圖5檢測時插入深度不少150 mm。

（4）為保證連續(xù)攤鋪，攤鋪機(jī)前方應(yīng)有運(yùn)料車等候，不少于 4 輛;運(yùn)料車的發(fā)動機(jī)和油箱位置應(yīng)有防漏油措施，且應(yīng)逐一檢測確認(rèn)車輛，如圖6所示。

（5）運(yùn)輸車倒料應(yīng)分為 4 次升斗，為了防止運(yùn)料車升斗離析，可以采用在運(yùn)輸車后門安裝側(cè)板的措施，如圖 7所示。

（6）覆蓋的運(yùn)輸車頂?shù)谋貛づ駪?yīng)確保長途運(yùn)輸?shù)谋匦Ч?，監(jiān)理在開工前應(yīng)檢查評價可靠性。

4.3.3 瀝青混合料的攤鋪

（1）本項目為雙向 6 車道，攤鋪瀝青路面擬采用 1 臺攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。

（2）攤鋪機(jī)橫向螺旋前端加裝防滾落粗集料擋板，防止攤鋪面接地層大多數(shù)為一層大顆粒粗集料墊底，形成層間排水導(dǎo)流層和層間粘結(jié)大幅度下降，導(dǎo)致路面不能正常傳遞行車荷載，造成路面層間水現(xiàn)象嚴(yán)重，并應(yīng)發(fā)路面坑槽等早期病害[9]。

（3）建議采用非伸縮式攤鋪機(jī)，監(jiān)理單位或技術(shù)服務(wù)單位應(yīng)每天檢查夯錘和震動梁頻率是否按照要求保持一致。攤鋪機(jī)配備非接觸式平衡梁裝置兩套。

（4）在路面狹窄部位宜采用小型攤鋪機(jī)攤鋪，對于死角部位結(jié)合人工攤鋪。

4.3.4 瀝青混合料的碾壓

（1）排水瀝青路面空隙率高達(dá) 18 %～25 %，粗集料基本為點與點接觸，容易壓實，碾壓時主要控制均勻性和多次碾壓后是否達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)[10]。

（2）主要配備 12 t 雙鋼輪壓路機(jī) 5 臺，30 ?t 膠輪壓路機(jī) 2 臺。

（3）攤鋪機(jī)攤鋪成型混合料→12 t 雙鋼輪壓路機(jī)4臺，緊跟靜壓各 4～5 遍組成初壓→30 t 膠輪壓路機(jī) 2 臺1～2遍，組成復(fù)壓→12t 雙鋼輪壓路機(jī) 1 臺靜壓 1 遍形成終壓。

（4）對于鋼輪過壓造成排水瀝青粗集料表面瀝青膜損傷，當(dāng)天采用 SBS 改性乳化瀝青灑布 0.10～0.15kg/m2（殘留物含量大于 60 %）1～2 遍[11]。

4.3.5 接縫

鑒于本項目段落不完全連續(xù)，因此排水路面為間斷攤鋪碾壓，接縫位于橋梁伸縮縫位置。在排水路面鋪筑過程中，應(yīng)在伸縮縫處設(shè)置冷接縫。

4.3.6 開放交通及其他

排水瀝青面層施工后宜封閉交通48 h。

5 結(jié)論

文章以長益擴(kuò)容工程為依托分析了排水瀝青路面特點，總結(jié)了排水瀝青路面方案設(shè)計及施工技術(shù)要點。并通過施工過程中現(xiàn)場檢測結(jié)果表明，長益擴(kuò)容排水路面工程的各項性能指標(biāo)均滿足施工技術(shù)要求。與傳統(tǒng)SMA瀝青路面相比，排水瀝青路面的排水、降噪、抗滑性能顯著提高[12]。安全是道路橋梁工程建設(shè)施工質(zhì)量的有力保障，施工單位為了保障生產(chǎn)安全，必須明確安全施工技術(shù)要點，進(jìn)而采取科學(xué)有效的措施，從而促進(jìn)道路橋梁施工水平的提高。

（責(zé)任編輯：侯辛鋒）

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