高速公路服務區(qū)彩色透水瀝青路面施工技術應用研究

葛毅

（貴州省公路工程集團，貴州貴陽 550001）

0 引言

海綿城市建設背景下，透水瀝青路面應用日益廣泛，利用其良好的透水凈化能力可有效減少路面積水，透水瀝青路面的防滑降噪性能可有效提升車輛行駛安全性、舒適性。地表水通過透水瀝青路面快速下滲至地底管道，可有效降低地表溫度，凈化地下水，緩解由路面散熱不佳導致的熱島效應。此外，傳統(tǒng)的人行道磚的透水性差，縫隙內的雨水長時間積聚無法排干，對車輛行駛及人們行走帶來不便。因此，基于海綿城市建設需求，著重研究彩色透水瀝青路面在高速公路服務區(qū)道路改造工程中的應用，結合某高速公路服務區(qū)現(xiàn)有人行道改造項目，從彩色透水瀝青路面結構各層配合比、最佳油石比的確定以及施工工藝及施工質量控制等方面進行研究，并進行試驗檢驗及施工實踐，旨在為同類工程建設提供參考。

1 彩色瀝青路面材料

材料的制作與準備是彩色瀝青路面設計與施工的關鍵環(huán)節(jié)。彩色瀝青的物理化學性質類似于常規(guī)基質瀝青，屬于人工配置的高性能高分子黏結材料。

1.1 彩色瀝青調色添加劑

在淺色黏結材料中添加一定量的調色添加劑，可以調整彩色瀝青顏色，實踐中常用的調色劑主要包括有機調色劑、無機調色劑：

（1）相比于有機調色劑，無機調色劑對光照、溫度的變化不敏感，遮蓋效果好，成本較低，但色譜較少，使得調配處的彩色瀝青色澤不夠鮮明。

（2）與無機調色劑相比，有機調色劑和易性好，色譜光澤度高、黏附力強，成本較高，且對光照敏感，不耐用，需進行較繁瑣的養(yǎng)護處理。

1.2 彩色瀝青調色劑選擇

現(xiàn)階段，彩色瀝青調色劑主要有紅、黃、藍、綠。實踐中主要基于以下幾點因素選用瀝青調色劑：

（1）添加調色劑后，瀝青的顏色、飽和度等是否達到要求；

（2）調色劑的成本；

（3）調色后的瀝青色彩保持度。

2 設計方案

該高速公路服務區(qū)彩色透水瀝青路面結構共包含6層，自上而下分別為5cm厚的彩色透水瀝青面層、透層、15cm厚的孔隙混凝土穩(wěn)定碎石、20cm厚的級配碎石基層、10cm厚的砂墊層、防水土工布。

2.1 瀝青相關技術指標

該高速公路服務區(qū)彩色透水瀝青路面面層為骨架孔隙結構，該層與外界直接接觸，受到車輛載荷、降雨、溫度變化的影響，因此彩色透水瀝青路面需局部良好的耐久性，瀝青黏度需滿足設計要求，局部良好的抗剝落性能及抗水損能力。在瀝青面層材料中摻加8%HVA高黏度添加劑得到改性瀝青，該瀝青材料的技術參數(shù)如表1所示。

結合該高速公路服務區(qū)彩色透水瀝青路面結構特點，選擇滲透性強的環(huán)氧瀝青填充基層、面層空隙。該型環(huán)氧瀝青滲透性能強，可滲入滲透系數(shù)K=10-6-10-8cm/s的混凝土結構，選用滲透性良好的樹脂瀝青鋪設黏結層，瀝青材料使用量為0.5kg/m2；彩色瀝青是通過剔除重交瀝青中的黑色素，加入調色劑、珠光研磨反應后形成。基于該高速公路服務區(qū)彩色透水瀝青路面改造工程規(guī)模、施工環(huán)境、拌和站生產能力等因素初步擬定以下兩種瀝青混合料顏色調制方案。

表1 透水路面專用高黏瀝青指標要求

2.2 方案對比

兩種彩色瀝青混合料方案的技術對比見表2。

表2 彩色瀝青混合料方案對比

3 配合比設計

3.1 各結構層集料級配范圍

各結構層集料級配范圍見表3～表5。

表3 多孔水泥穩(wěn)定碎石范圍（骨架空隙型）

表4 多孔級配碎石集料顆粒組成范圍

表5 PAC-10透水瀝青混合料集料級配范圍

3.2 面層混合料配合比設計

3.2.1 彩色瀝青混合料配合比設計方法

彩色透水瀝青混合料的主要性能參數(shù)需符合施工設計要求，合理確定混合料配合比，以保證瀝青混合料的性能滿足施工設計要求，從而提高路面的滲透能力、防滑能力、凈化能力。該高速公路服務區(qū)道路改造工程使用的彩色瀝青混合料配合比設計分三步進行，即設計目標配合比、生產配合比、驗證配合比，具體配合比設計流程見圖1。

圖1 彩色瀝青混合料的最優(yōu)配合比設計流程圖

3.2.2 理論計算法計算預估油石比

瀝青膜厚度范圍為12～14με，根據(jù)瀝青膜厚度、集料確定最終的瀝青使用量，相關計算公式見式（1）：

式中：Q為估算瀝青用量；t為假定膜厚；P總為礦料表面積。

3.2.3 最佳瀝青用量的確定方法

按照±0.5%，±1%的瀝青用量分別開展多次瀝青析漏試驗、分散試驗，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)得到相關圖表，一般根據(jù)析漏試驗反彎點確定最合理的瀝青用量，保證析漏量在0.8%以內，最佳油石比的確定如圖2所示：

3.2.4 生產配合比驗證階段

確定配合比后，對試驗段開展路面鋪筑試驗，試驗段總長300m以上。對現(xiàn)場取材進行路面結構穩(wěn)定性、析漏、車轍、凍融劈裂、標準飛散、浸水飛散、滲水試驗。基于試驗數(shù)據(jù)分析配合比控制是否到位。對試驗段開展主要性能參數(shù)試驗，按照試驗路段的施工情況確定配合比是否合理，選定合適的攤鋪壓實工藝及施工縫處理措施。在試驗路段的橫截面每隔1m設置試驗點開展?jié)B水試驗，測試彩色透水瀝青路面施工質量，便于及時調整施工工藝。

4 特殊施工工序

圖2 最佳油石比確定方法示意圖

路面攤鋪壓實施工需確保壓實度滿足要求，避免壓實過度降低路面結構滲透性能。因此試驗段路面各層結構施工時應基于壓實度測量結果選取最佳壓實方式?；谠摳咚俟贩諈^(qū)彩色透水瀝青路面面層攤鋪施工數(shù)據(jù)初步擬定兩種壓實施工方案，具體見表6。

表6 瀝青面層碾壓推薦方案

沿透水坡方向的土工布不可留接頭，橫向接頭搭接寬度為10cm，搭接后在翻折，鋪設好土工布后再鋪設5cm厚砂墊層并壓實。

5 施工質量控制

（1）在檢測施工材料的質量時，應嚴格按照各項指標，對原材料質量及規(guī)格進行全面檢測，盡可能選擇有質量保障，生產規(guī)模較大的材料生產廠商，并建立長期合作關系。在材料進場前，要查驗出廠合格證，將材料規(guī)格與設計要求做好比對，待最后抽樣檢查結束后，不合格的材料進行及時處理，禁止直接用于施工。

（2）建立健全質量控制體系。設置項目經(jīng)理為質量控制小組的主要負責人，組建專業(yè)技術團隊，合理分工強化職責，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，進一步提高技術交底工作的效率。

（3）透水瀝青混合料溫度需滿足施工設計要求，通過施工階段的抽樣檢測來控制混合料溫度、針入度、軟化點、抗壓強度、磨耗率、壓碎值、磨光值等性能參數(shù)。透水瀝青混合料技術指標見表7；多孔水泥穩(wěn)定碎石基層技術指標見表8。

6 結語

綜上所述，作為新型路面結構形式，彩色透水瀝青路面在我國高速公路服務區(qū)道路改造工程中的應用較少。彩色透水瀝青路面具有良好的滲透性、排水性、防滑性、耐久性以及觀賞性，應用前景廣闊。工程實踐表明，此類路面結構形式可有效滿足高速公路服務區(qū)路面施工需求，也可用于大型停車場、市政道路、操場跑道等市政基礎設施，具有良好的適用性。

表7 透水瀝青混合料指標技術要求

表8 多孔水泥穩(wěn)定碎石基層技術要求