市政道路透水瀝青混凝土施工工藝

程曉鵬 牛炳燦

（河南錦潤建設(shè)工程有限公司，河南 平頂山 467300）

為治理城市排水問題，我國提出了“海綿城市”這一新的城市建設(shè)理念，在海綿城市建設(shè)中，要求采用新型透水性路面代替?zhèn)鹘y(tǒng)的普通混凝土路面。作為一種功能性路面，透水性路面是一種內(nèi)部存在空隙的混凝土路面，當(dāng)雨水自然下落時，通過透水性路面雨水可迅速滲入土壤，并在水的蒸發(fā)作用下，快速吸收路面表層熱量，一定程度上可達(dá)到降低路表溫度，緩解城市“熱島效應(yīng)”的作用。

1 透水性路面的作用

伴隨我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，城市人口越來越多，工廠和車輛產(chǎn)生的熱量日益增多，同時，居民的生活用能也隨之增加，進(jìn)一步加重了城市“熱島效應(yīng)”。基于城市文明建設(shè)需求，原本裸露的自然土壤被人工混凝土路面硬化，阻礙了雨水下滲，甚至導(dǎo)致城市積水問題嚴(yán)重，當(dāng)每年雨季來臨之時，時常聽到“城市看?！钡男旅~。透水性路面具有良好的透水性能，能夠快速消除道路、廣場積水問題。將透水瀝青混凝土鋪筑于城市道路，可起到以下作用：

1）雨水滲透作用。通過透水性路面可保證自然下落的雨水直接下滲到地表，緩解城市排水系統(tǒng)的壓力。

2）減小熱島效應(yīng)。水的比熱容相對較大，在蒸發(fā)過程中，水將會吸收大量熱量，同時，也會將部分路面表層的熱量帶走。夏季高溫時節(jié)，相比傳統(tǒng)瀝青混凝土路面，透水瀝青混凝土路面溫度更低。

3）降低路面徑流污染。一般情況下，透水路面都會與海綿生態(tài)植草溝等一起設(shè)置，當(dāng)徑流水從其流過時，很大程度上將大幅降低路面徑流污染，起到凈化水體的作用。

2 影響透水混凝土路面材料強(qiáng)度的因素

1）骨料粒徑。當(dāng)透水性混凝土中含有的較多的大孔隙時，材料透水性良好。但是多孔隙會導(dǎo)致材料的密度降低，強(qiáng)度也會相應(yīng)降低。當(dāng)孔隙少且骨料粒徑小時，孔隙之間連通的通道就會變少，材料結(jié)構(gòu)骨架內(nèi)相接觸的骨料顆粒也會增多，因此路面材料的密度會有所提高，強(qiáng)度增強(qiáng)。

2）硅灰對透水混凝土強(qiáng)度的影響。據(jù)相關(guān)研究表明，加入一定量的硅灰時，較未加入硅灰試件的抗壓強(qiáng)度更高。這是由于在透水混凝土的制備中，硅灰的密度小，在混凝土路面材料中所占的體積大，能夠填補(bǔ)較大的孔隙，因此加入硅灰能夠使水泥漿體與骨料的結(jié)面質(zhì)量更好，增強(qiáng)材料強(qiáng)度。

3）膠合層強(qiáng)度。用傳統(tǒng)方法制備的道路材料，水泥漿層薄，其與骨料間的縫隙大，因此膠合強(qiáng)度低。膠合強(qiáng)度對材料強(qiáng)度影響較大，會導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)骨架不穩(wěn)定、骨料顆粒易脫落等情況。當(dāng)采用手段來改變水泥漿層與骨料間接面的性質(zhì)，可增強(qiáng)膠合層強(qiáng)度，提高透水混凝土路面的抗壓強(qiáng)度。

4）成型方式。不同成型方式導(dǎo)致水泥漿體與骨料間的結(jié)合度不同，因此得到的混凝土材料的透水性和強(qiáng)度也不相同。目前兩種常用的成型方式為插搗和振搗，在透水性混凝土制造時，插搗成型常因插搗不充分導(dǎo)致膠合層強(qiáng)度低，材料強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，而振搗導(dǎo)致水泥漿體與骨料間結(jié)合太過緊密，材料透水性無法達(dá)標(biāo)。透水性混凝土的澆筑不應(yīng)使用普通混凝土插搗和振搗的成型方式。因此對于透水混凝土應(yīng)采用低震后加壓成型的方法，通常加壓1.5MPa，經(jīng)試驗證明這樣的成型方法可以有效改善材料強(qiáng)度。

3 工程概況

某市年降水量在1200～1900mm，雨季多集中在6～8月份，據(jù)實際情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨季過程中城市內(nèi)澇現(xiàn)象頻發(fā)，路面積水問題嚴(yán)重?；凇昂＞d城市”理念的提出，為了綜合利用與存儲雨水，走良性水循環(huán)發(fā)展之路，決定在市政道路工程建設(shè)中采用透水性瀝青路面。

4 市政道路透水性瀝青路面施工工藝

1）拌和。直投式、預(yù)拌式是透水性瀝青路面拌和的兩種不同工藝，其中直投式施工也被稱為高黏度添加劑(HVA)“干法”工藝，是指采用普通基質(zhì)瀝青，在拌和施工中，單獨摻加外加改性劑用于改性瀝青混合料的生產(chǎn)與使用。HVA一般為毫米級的固體顆粒，該工藝的應(yīng)用，HVA投放后可迅速熔融分散，起到良好的改性效果。

預(yù)拌式施工也叫做“濕法”工藝，是指一系列加工工藝，如溶脹、高速剪切、膠體磨等，將一定比例的聚合物改性劑和瀝青混溶，制備獲取高黏的改性瀝青。由于瀝青結(jié)合料質(zhì)量均勻性、穩(wěn)定性不足，如采用直投式工藝極易出現(xiàn)飛散等問題，因此，目前，在排水瀝青路面質(zhì)量改善方面預(yù)拌式工藝應(yīng)用較多。

為此，本工程采用預(yù)拌式拌和工藝，在正式拌和前，需進(jìn)行配合比的確定，保證最佳瀝青用量和混合料質(zhì)量指標(biāo)滿足設(shè)計要求。若與要求不符，需及時調(diào)整，并再次進(jìn)行試拌。待最終配合比確定后，生產(chǎn)制拌過程中，需做好溫度控制，一般為170～185℃，并通過試拌準(zhǔn)確確定拌和時間。排水瀝青的生產(chǎn)需隨拌隨用，不得過多，造成浪費。在整個生產(chǎn)施工中，需定期取樣檢測各個臺班產(chǎn)品的質(zhì)量，并對混合料礦料級配、瀝青用量等進(jìn)行檢測。

2）運(yùn)輸。出廠時，需對透水瀝青混合料的重量、溫度等進(jìn)行逐車檢測，并做好出廠時間記錄。運(yùn)輸前，需清理干凈運(yùn)料車，避免對產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響。運(yùn)輸過程中，需做好保溫工作，車頂覆蓋篷布，保證混合料溫度在攤鋪時不會小于165℃，若在165℃以下，混合料不得用于使用。

3）攤鋪。攤鋪前，需先檢驗基層或下臥瀝青層的質(zhì)量，待驗收合格后采用進(jìn)行施工。若下臥層被污染，則需及時清洗，或銑刨處理。為保證透水性瀝青混合料面層和下臥瀝青層之間黏結(jié)性能良好，黏結(jié)層可采用陽離子噴灑型改性乳化瀝青PCR，并做防水封層處理，同時撒鋪量可控制在1.0L/㎡以上?？砂匆?guī)范要求進(jìn)行防水黏結(jié)封層施工。

為有效處理施工接縫部位的顯著縫跡，可進(jìn)行全幅攤鋪。若攤鋪機(jī)寬度不夠，選擇兩臺攤鋪機(jī)進(jìn)行平行施工即可。調(diào)整拌和機(jī)生產(chǎn)率及攤鋪機(jī)行走速度，保證運(yùn)料車充足，運(yùn)能滿足連續(xù)攤鋪需求，盡可能減少施工接縫數(shù)量。一般可在2.5～3m/min之間控制攤鋪速度，攤鋪溫度為165～175℃。

4）碾壓。碾壓施工時，一般分為三個步驟，即初壓、復(fù)壓、終壓。根據(jù)工程實際情況，初壓及復(fù)壓時，均可采用滾筒式壓路機(jī)（10～12t重）初壓時碾壓速度控制在2～2.5km/h，溫度在140～160℃之間，復(fù)壓時碾壓速度控制在2.5～3.0km/h。終壓則采用膠輪壓路機(jī)（8～15t重），碾壓速度控制在2.0～2.5km/h，溫度不得低于70℃。碾壓施工中，不得選擇振動碾壓法，應(yīng)采用靜壓施工工藝，碾壓施工中，必須緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，壓路機(jī)和攤鋪機(jī)之間的距離可控制在20m以內(nèi)。

5）養(yǎng)護(hù)及交通管制。待碾壓成型后，必須做好交通管制，嚴(yán)禁車輛通行，可在終壓施工后4h，或表面溫度在50℃以下，待路面強(qiáng)度滿足要求后，即可開放交通。隨著交通開放，透水性瀝青路面的空隙率將被二次壓密，或出現(xiàn)空隙被泥沙雜物堵塞等現(xiàn)象，將逐漸減小空隙，造成排水、降噪、抗滑、降溫等功能下降。為此，必須做好路面養(yǎng)護(hù)工作，提高養(yǎng)護(hù)力度。

5 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前，我國城市內(nèi)澇問題嚴(yán)峻，很多道路排水不暢，無法迅速排出積水，影響交通通行服務(wù)質(zhì)量和路面行駛安全。為了解決這一難題，基于“海綿城市”建設(shè)的基礎(chǔ)上，透水瀝青混凝土路面因其優(yōu)異的性能得到了廣泛應(yīng)用。作為城市透水性鋪裝，透水瀝青路面的滲透性能、抗滑能力相比普通混凝土路面較為優(yōu)越，且可達(dá)到降噪，緩解城市“熱島效應(yīng)”的作用，因此，透水瀝青混凝土路面具有巨大推廣應(yīng)用價值。