排水瀝青路面施工及應用技術研究

譙林波

（貴州筑成恒創(chuàng)建設工程有限公司，貴州貴陽 550027）

每年因雨天路面積水導致大量交通事故發(fā)生。目前常規(guī)瀝青路面面層設計為40mm 厚度的SMA-13，其孔隙率在5%左右，即使采用開級配瀝青磨耗層（OGFC）其孔隙率也只能達到12%～15%，且相對耐久性較差，均不能解決路面積水所造成的交通安全隱患。隨著科技技術發(fā)展，高黏度添加劑（HVA）的問世，排水瀝青路面有了更好的發(fā)展空間。因其排水瀝青混合料壓實后孔隙率均能達到18%～25%，且具有高滲水性、高抗滑性能、抑制水霧、低噪聲、減輕眩光、防止水漂等突出優(yōu)點，因此排水瀝青路面是未來道路最佳路面發(fā)展的方向。

1 PA-13 排水瀝青路面關鍵設計指標

采用單層排水上面層結構模式，40mm 厚的PA-13 排水瀝青混合料。設計孔隙率20±2%，壓實度不小于98%，滲水系數(shù)不小于5000mL/min，其他指標滿足規(guī)范要求。

2 排水瀝青施工技術與示范應用

排水瀝青混合料因其自身特點導致生產(chǎn)、施工工藝均不同于普通瀝青混合料。本次示范應用選擇貴陽市松柏環(huán)線（貴陽段）YK3+130～YK3+330 主線PA-13 排水瀝青路面上面層進行試驗檢測，結合實際鋪筑效果和試驗檢測結果，分析評價PA-13 排水瀝青路面上面層生產(chǎn)配合比設計的合理性、施工機械和工藝的適用性以及現(xiàn)場攤鋪難題等。通過對PA-13 排水瀝青路面上面層試驗段驗證，及時改善試驗段鋪筑過程中存在困難，分析排水瀝青路面技術應用難題并結合實體工程經(jīng)驗提出解決方法，為今后排水瀝青路面技術應用提供參考。

2.1 PA-13 排水瀝青配合比設計優(yōu)化

排水瀝青混合料原材料由恒創(chuàng)公司龍井站提供，根據(jù)冷料篩分數(shù)據(jù)集合設計參數(shù)要求，選取冷料進料機制砂（0～4.75mm）占比11%，集料1（4.75～9.5mm）占比47%，集料2（9.5～16mm）占比42%。該瀝青拌合站篩網(wǎng)組成為：第一層為4mm，第二層為6mm，第三層為11mm，第四層為16mm，第五層為24mm，第六層為32mm。

2.1.1 礦料級配及瀝青檢驗分析

選取熱料粒徑分別為11～16mm 玄武巖、6～11mm 玄武巖、4～6mm 玄武巖、0～4mm 機制砂及礦粉進行熱料篩分檢驗，根據(jù)四檔熱料以及礦粉篩分數(shù)據(jù)，最終選擇礦料比例為：礦粉5%，0～4mm倉10%，6～11mm 倉40%，11～16mm 倉45%。

對瀝青拌合站內(nèi)的高黏度改性瀝青進行試驗檢測，試驗結果滿足規(guī)范技術指標要求，其中針入度45，軟化點95℃，延度99.6%，彈性恢復99.4%。

2.1.2 排水瀝青上面層生產(chǎn)配合比確定

根據(jù)礦料比例結合飛散、析漏試驗數(shù)據(jù)，最終選擇最佳油石比4.6%（內(nèi)摻8%高黏度添加劑），其生產(chǎn)配合比如表1 所示。

表1 PA-13 排水瀝青上面層礦料生產(chǎn)配合比

2.2 路面邊緣排水設計

路面邊緣排水設計處理。為避免排水路面排出的雨水積存，無法正常排水，根據(jù)實際情況進行了路段排水設施的優(yōu)化，路面邊緣設置寬15cm，深6cm 的排水溝，使得雨水通過排水溝匯集到現(xiàn)有排水系統(tǒng)，具體為：下面層AC-25 瀝青混合料滿鋪后，距路面邊緣寬15cm 外鋪筑中面層AC20 瀝青混合料6cm，排水溝填充6cm 深的單一級配碎石（20～25mm），然后滿鋪4cm 厚的排水瀝青路面。

2.3 試驗段鋪施工

2.3.1 攤鋪前準備

攤鋪前分別對瀝青拌合站操作人員、運輸車隊及施工現(xiàn)場人員進行技術交底，加強拌和工藝，拌和溫度，運輸質(zhì)量控制，排水設施檢查及施工工藝選擇等前期準備工作。

2.3.2 排水瀝青路面拌和及運輸

排水瀝青混合料投料順序及攪拌時間按集料與高黏改性劑干拌15s，再噴灑瀝青攪拌10s，然后礦粉投入繼續(xù)攪拌35s 后出料，其度控制在180～185℃，當超過195℃或者低于170℃廢棄處理。

為了確保排水瀝青混合料施工溫度，排水瀝青運輸時間不得超過6h，且現(xiàn)場卸料等候車輛根據(jù)施工速度宜控制在3～4 輛之間，在運輸、等候及未成卸料的完全過程應覆蓋保溫棉，若排水瀝青溫度過低導致車廂壁發(fā)生結塊應廢棄處理。在剛施工完的路面不得緊急制動，不得進行急彎掉頭。

2.3.3 防水粘結層及施工過程質(zhì)量控制

為增強排水功能層與下承層之間的黏結強度和防止路表水滲透至瀝青中下面層、基層而發(fā)生水損壞。本次試驗路段防水黏結層采用噴灑改性乳化瀝青，灑布量為0.5kg/m2（以純?yōu)r青計），其工程實踐中表現(xiàn)出很好的防水黏結效果。

2.3.4 攤鋪碾壓工藝

PA-13 排水瀝青上面層試驗段松鋪系數(shù)暫定為1.15，上面層攤鋪厚度為1.15×4cm=4.6cm，采用兩臺攤鋪機一前一后（距離10m）全幅攤鋪，攤鋪寬度15m。選擇3 臺13t 雙鋼輪壓路機、2 臺26t 膠輪壓路機及1 臺3t 小鋼輪壓路機。

初壓采用13t 雙鋼輪壓路機全程靜壓碾壓1 遍，碾壓速度2～3km/h；復壓采用13t 雙鋼輪壓路機全程靜壓碾壓3 遍，26t 膠輪壓路機全程靜壓碾壓2 遍，碾壓速度3～5km/h；終壓采用13t雙鋼輪壓路機碾壓1 遍消痕處理。瀝青混合料各階段溫度控制范圍按相關規(guī)范執(zhí)行。

2.4 試驗段檢測數(shù)據(jù)

PA-13 排水瀝青上面層試驗段鋪筑完成后，對試驗段瀝青混合料體積指標、高溫性能、抗水損壞性能、鋪筑厚度、壓實度、滲水系數(shù)及噪音等關鍵指標進行了抽檢，試驗過程及檢測結果如下所述。

2.4.1 排水瀝青混合料性能指標檢測

排水瀝青混合料質(zhì)量控制的難點在于最小瀝青用量（飛散試驗結果拐點）和最大瀝青用量（析漏試驗拐點），即便常規(guī)性能指標通常都滿足要求，但仍需要加強對高溫性能及低溫性能的檢驗。在試驗段施工現(xiàn)場取具有代表性的PA-13 排水瀝青混合料運回試驗室進行馬歇爾各項性能指標和高溫性能試驗，試驗結果如表2 所示。試驗結果表明：PA-13 排水瀝青混合料的空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、油石比、動穩(wěn)定度等指標均滿足要求。

2.4.2 厚度及壓實度檢測

PA-13 排水瀝青上面層試驗段鋪筑完成后鉆芯取樣進行厚度及壓實度檢測。其厚度平均值為4.2cm，代表值為4.0cm，壓實度平均值為99.0%，代表值為98.9%均能滿足要求。根據(jù)芯樣表面特征判斷，采用試驗段工藝碾壓完成后，PA-13 排水瀝青面層芯樣空隙排列相對較好，粗集料能很好地起到骨架作用，細集料也充分填充于骨架中。但仍建議按車道數(shù)相應地增加雙鋼輪壓路機（2 鋼2 膠/雙車道標準），以確保路面壓實質(zhì)量。

2.4.3 滲水系數(shù)及其他檢測結果

對PA-13 排水瀝青上面層進行滲水試驗，滲水系數(shù)平均值為7785mL/min，路面排水暢通，滿足施工技術規(guī)范要求。通過PA-13 排水瀝青上面層試驗段松鋪厚度、厚度等檢測數(shù)據(jù)，得到松鋪系數(shù)為1.15。擺值（BPN）、平整度、彎沉等其他指標均由外委檢測單位檢測，檢測結果均滿足設計要求。

表2 PA-13 排水瀝青混合料試驗結果

3 總結

通過PA-13 排水瀝青上面層試驗段施工以及現(xiàn)場試驗檢測，排水瀝青混合料、動穩(wěn)定度、厚度、壓實度、滲水系數(shù)、擺值（BPN）、平整度、彎沉等檢測數(shù)據(jù)均滿足《排水瀝青路面設計與施工指導規(guī)范（JTG/T 3350-03—2020）》中的相關技術要求，路面排水性較好，這說明PA-13 排水瀝青上面層試驗段鋪筑質(zhì)量可控，可用于指導其他排水瀝青路面施工。