OGFC排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)要點(diǎn)分析

摘要 開級配瀝青磨耗層（Open Graded Friction Course，以下簡稱OGFC）排水性瀝青混凝土路面作為一種重要的路面工程技術(shù)，因獨(dú)特的排水性能和抗滑性能使其在各種路面條件下得以廣泛應(yīng)用。文章圍繞OGFC排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)要點(diǎn)展開研究分析，首先重點(diǎn)討論了OGFC排水性瀝青混凝土材料的選擇和配比，包括瀝青、骨料、礦粉等的選用和比例控制；其次著重介紹了OGFC排水性瀝青混凝土拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓等施工技術(shù)要點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的解決方案和施工技術(shù)優(yōu)化建議，旨在為道路工程實(shí)踐提供技術(shù)支持和指導(dǎo)，持續(xù)推動OGFC技術(shù)在道路建設(shè)中廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 OGFC；排水性瀝青；混凝土路面；材料分析；施工技術(shù)

中圖分類號 U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）17-0098-03

0 引言

開級配瀝青磨耗層排水性瀝青混凝土路面作為一種重要的路面工程技術(shù)，在現(xiàn)代道路建設(shè)中扮演著關(guān)鍵角色，獨(dú)特的排水性能和抗滑性能使其在各種路面條件下得以廣泛應(yīng)用，為道路交通安全和持續(xù)發(fā)展提供了重要支撐[1]。隨著城市化進(jìn)程的加快和交通運(yùn)輸需求的增長，道路建設(shè)的質(zhì)量和性能要求也越來越高。OGFC路面以其優(yōu)異的排水能力，可有效減少路面積水積聚和車輛濺水現(xiàn)象，降低路面濕滑風(fēng)險(xiǎn)，提升行車安全性，成為現(xiàn)代道路建設(shè)的重要選擇之一。不論是高速公路、城市道路還是鄉(xiāng)村小路，都可以看到OGFC路面的身影，其在高速公路上能夠有效提升車輛行駛穩(wěn)定性和抓地力，降低交通事故發(fā)生率；在城市道路上能夠減少積水現(xiàn)象，改善駕駛環(huán)境；在鄉(xiāng)村小路上能夠有效排水，延長路面使用壽命[2]。因此，OGFC排水性瀝青混凝土路面在各種道路類型中都具有廣泛的適用性和實(shí)用價(jià)值。該文對OGFC排水性瀝青混凝土路面的施工材料和技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，并對其施工關(guān)鍵要點(diǎn)及質(zhì)量控制策略進(jìn)行探討，旨在為道路工程實(shí)踐提供技術(shù)支持和指導(dǎo)，并通過對OGFC施工技術(shù)要點(diǎn)的系統(tǒng)研究和分析，提出了一系列解決方案和優(yōu)化建議，以進(jìn)一步提升施工質(zhì)量、降低工程風(fēng)險(xiǎn)，推動OGFC技術(shù)在道路建設(shè)中的更廣泛應(yīng)用。

1 OGFC排水性瀝青混凝土施工材料分析

1.1 瀝青

瀝青材料是OGFC排水性瀝青混凝土最重要的組成部分之一，為滿足OGFC路面的標(biāo)準(zhǔn)，必須在仔細(xì)考慮工程情況后選擇合適的瀝青種類。為有效提高OGFC路面的抗裂性和抗滑性，可以選擇聚合物改性瀝青，因?yàn)槠渚哂休^高的抗老化性能和耐久性。而高性能瀝青則具有黏度高、流動性好、施工方便、壓實(shí)度高等特點(diǎn)，有助于形成均勻致密的路面結(jié)構(gòu)。瀝青含量對OGFC路面性能的影響也很大，若使OGFC路面穩(wěn)定持久，則瀝青含量通常應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)；瀝青濃度過低會影響路面抵御裂縫和側(cè)滑的能力，而瀝青含量過高則使路面更軟且易老化。表1列出了OGFC排水性瀝青混凝土成分中瀝青的技術(shù)指標(biāo)。

1.2 粗骨料

OGFC排水性瀝青混凝土路面的耐久性、抗滑性和排水性能在很大程度上受到粗骨料的影響。碎石是最常見的粗骨料之一，它具有很強(qiáng)的強(qiáng)度和抗壓性能，能夠提高路面的穩(wěn)定性和承載能力。礦渣具有一定的抗斷裂和抗滑性能，而且是一種環(huán)保型的粗骨料。玄武巖具有高硬度、優(yōu)異的耐磨性和抗壓強(qiáng)度。為提高路面的排水性和透水性，OGFC路面通常會使用粒徑較大的粗骨料，所有粗骨料的粒徑均大于2.36 mm，一般在5 mm以上[3]。為特定工程項(xiàng)目選擇粗骨料的規(guī)格和粒徑是必要的，但同時(shí)也必須考慮是否符合國家法律和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，凹凸不平的塊石和棱角分明的礫石能夠提高路面的抓地力，表面粗糙的粗骨料則可以減少積水，提高路面的排水能力。值得注意的是，表2展示了OGFC排水性瀝青混凝土材料中粗骨料的技術(shù)指標(biāo)，在施工前必須對粗骨料進(jìn)行清潔和分類，以保證其質(zhì)量和性能，并去除任何雜質(zhì)或細(xì)小顆粒。

1.3 細(xì)骨料

細(xì)骨料主要用于填充粗骨料之間的空隙，形成均勻致密的路面結(jié)構(gòu)，以增加路面的致密性和均勻性。細(xì)骨料類型一般為天然砂和人工砂，天然砂主要包括山砂和河砂，其中河砂具有較高的潔凈度和堅(jiān)硬的質(zhì)地，因此是最佳選擇；相比之下，人工砂顆粒通常更加棱角分明，含有較多細(xì)粉和片狀顆粒，雖然性能優(yōu)越但生產(chǎn)成本較高[4]。細(xì)骨料粒徑通常較小，一般在2.36 mm以下，形狀通常為塊狀或顆粒狀，具有良好的填充性能。OGFC排水性瀝青混凝土材料中對細(xì)骨料有明確要求，如表3所示，因此施工前應(yīng)去除細(xì)骨料雜質(zhì)和粉塵，以保證其質(zhì)量和性能。

1.4 礦粉

礦粉在OGFC排水性瀝青混凝土中扮演著重要角色，主要作填充材料以填充骨料之間的空隙。礦粉通常來源于礦石加工過程中產(chǎn)生的細(xì)顆粒物質(zhì)，為顆粒狀或粉狀。在OGFC排水性瀝青混凝土中，礦粉用量占比較少，一般為3%～5%，但是作為必不可少的重要原材料，應(yīng)根據(jù)路面設(shè)計(jì)要求和工程實(shí)際進(jìn)行礦粉的選擇，并應(yīng)滿足表4所要求的技術(shù)指標(biāo)。

1.5 改性劑

在OGFC排水性瀝青混凝土配制時(shí)，可以適當(dāng)添加一些改性劑或添加劑以改善瀝青性能，如抗老化劑、增黏劑、抗裂劑等，主要用于改善瀝青的性能，如增加瀝青的黏度、耐老化性能、抗裂性能等，提高瀝青與骨料的黏結(jié)性，增強(qiáng)路面的耐久性和抗滑性能。例如SBS（丁苯-丙苯-丁烯共聚物）、SBR（苯乙烯-丁二烯橡膠）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）改性劑等，可以有效提高瀝青的黏度和柔韌性，增加路面的彈性和耐久性，有利于形成高質(zhì)量的OGFC路面。改性劑的添加量和配比需要根據(jù)路面設(shè)計(jì)要求、施工環(huán)境和瀝青性能等因素進(jìn)行合理調(diào)配，以確保達(dá)到預(yù)期的改性效果和施工質(zhì)量，其用量一般占總量的10%～16%。

2 OGFC排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 OGFC排水性瀝青混凝土拌和

2.1.1 溫度

溫度控制是OGFC瀝青混凝土排水系統(tǒng)拌和過程中的一個(gè)重要組成部分，因?yàn)榛炷恋牧鲃有?、黏度和均勻性都能夠在合適的拌和溫度下得到優(yōu)化，這對路面的質(zhì)量和功能有直接影響。如表5所示，瀝青拌和溫度必須保持在一定范圍內(nèi)，拌和溫度過低會導(dǎo)致瀝青變得非常黏稠，從而難以與骨料徹底混合；而拌和溫度過高則會導(dǎo)致瀝青流動性過強(qiáng)，從而造成瀝青浪費(fèi)和路面粗糙。此外，必須注意骨料的溫度，骨料溫度過高會導(dǎo)致瀝青在拌和過程中過早流動，會影響混凝土的均勻性和密實(shí)性，以及瀝青和骨料之間的黏結(jié)。由于粗骨料在生產(chǎn)過程中會損失大量熱量，因此應(yīng)采用隨拌隨放的策略，使混合料堆的頂部和底部溫度不超過5℃，以盡量減少溫度差異對混合料性能的影響。

2.1.2 時(shí)間

在拌和過程中應(yīng)控制好拌和時(shí)間，OGFC排水性瀝青混凝土拌和流程圖如圖1所示，先加入改性劑、粗骨料和細(xì)骨料干拌10 s，再加入瀝青和礦粉進(jìn)行濕拌45 s，最后出鍋，時(shí)間上下浮動不超過2 s，總的拌和時(shí)間約為75 s，拌和過程中應(yīng)確保瀝青和骨料充分混合均勻，避免出現(xiàn)離析或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，以達(dá)到理想的密實(shí)度和均勻性。注意，拌和時(shí)間過長可能導(dǎo)致瀝青流動性增加，影響路面的致密性和抗滑性能；而拌和時(shí)間過短則可能導(dǎo)致瀝青和骨料混合不均勻，影響路面的穩(wěn)定性和耐久性。在拌和結(jié)束出鍋后，如果需要存放一段時(shí)間再鋪設(shè)，則應(yīng)控制存放時(shí)間，避免瀝青老化或溫度變化對混凝土性能的影響，長時(shí)間的存放可能使瀝青失去黏性和彈性，影響路面的抗裂性能和耐久性；而過短的存放時(shí)間則可能導(dǎo)致混凝土未達(dá)到理想的固化和密實(shí)狀態(tài)，影響路面的承載能力和穩(wěn)定性。

2.1.3 工藝

在拌和設(shè)備的選擇上，主要選擇專業(yè)的瀝青混凝土拌和設(shè)備，如攤鋪機(jī)和混凝土拌和車，該設(shè)備具有良好的拌和性能和穩(wěn)定性，同時(shí)拌和設(shè)備應(yīng)具備密閉功能以保護(hù)施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境。另外，對瀝青進(jìn)行預(yù)加熱處理，使其達(dá)到適宜的施工溫度，提高瀝青的流動性和黏度。在試驗(yàn)階段通常采用人工投料法，而實(shí)際施工時(shí)則更適合機(jī)械投料法，為提高投料速度并避免由于設(shè)備故障導(dǎo)致的投料時(shí)間延長問題，應(yīng)配置兩臺投料機(jī)械設(shè)備。在拌和過程中，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測瀝青含量、溫度、黏度等參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整拌和工藝和配比，保證混合料的質(zhì)量符合要求。

2.2 OGFC排水性瀝青混凝土運(yùn)輸

首先，在運(yùn)輸過程中應(yīng)保持混凝土的密實(shí)必不可少，因?yàn)镺GFC混凝土對密實(shí)性的要求更高，應(yīng)防止因振動而結(jié)塊或松散。運(yùn)輸過程中合理裝載、控制車速是確保密實(shí)的關(guān)鍵。其次，因?yàn)闉r青在不同溫度下的流動性不同，為避免瀝青過度流動或凝固，在運(yùn)輸過程中應(yīng)特別注意調(diào)節(jié)瀝青溫度。采取保溫措施或選擇合適的運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸路線，以保證瀝青在合適的溫度下運(yùn)輸和使用。同時(shí)，為確保不發(fā)生物料、瀝青泄漏或其他異常情況，保證混凝土的完整和質(zhì)量，對運(yùn)輸設(shè)備和車輛進(jìn)行常規(guī)檢查也十分重要。此外，還應(yīng)注意把事故對施工造成的影響降到最低程度，維護(hù)好交通和施工安全，確保工人和設(shè)備安全。由于OGFC排水瀝青混凝土具有較高的黏性，為防止混合物與運(yùn)輸車輛發(fā)生粘連，以及運(yùn)輸過程中路面瀝青對環(huán)境造成的污染，可在車廂內(nèi)壁及底部涂上水油混合物（水∶油=1∶3）進(jìn)行隔離。

2.3 OGFC排水性瀝青混凝土攤鋪

OGFC排水性瀝青混凝土攤鋪前需要對路面進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作，包括清理路面、清除雜物和積水、修補(bǔ)裂縫和坑洞，確保路面平整、干燥、清潔。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工方案，調(diào)整攤鋪機(jī)的參數(shù)和操作技術(shù)，攤鋪機(jī)需要進(jìn)行40 min的預(yù)熱，當(dāng)熨平板溫度大于100℃以后可進(jìn)行攤鋪，保持?jǐn)備仚C(jī)的穩(wěn)定性和均勻性，控制攤鋪速度和瀝青厚度[5]。在攤鋪過程中，應(yīng)密切關(guān)注瀝青的溫度和流動性，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整瀝青的溫度和攤鋪機(jī)的參數(shù)，確保瀝青在適宜的溫度下均勻流動。

2.4 OGFC排水性瀝青混凝土碾壓

為使攤鋪好的瀝青混凝土達(dá)到理想的密實(shí)度，并保證整個(gè)路面的壓實(shí)均勻，應(yīng)先進(jìn)行初期的養(yǎng)護(hù)工作，然后再對路面進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪雺鹤鳂I(yè)。具體地說，首先，從靠邊的部分向中間逐漸進(jìn)行碾壓，并注意碾壓的順序和方法；其次，為達(dá)到理想的密實(shí)度和控制碾壓機(jī)的速度，應(yīng)保證有充分的碾壓次數(shù)和適當(dāng)?shù)哪雺核俣?；另外，還應(yīng)對碾壓機(jī)的接縫及重疊部分進(jìn)行及時(shí)處理。在碾壓完成后，為延長路面的使用壽命并提高道路的安全性和舒適性，將進(jìn)行經(jīng)常性的檢查和維護(hù)工作，對路面進(jìn)行必要的修補(bǔ)或更換。

3 結(jié)語

該文就OGFC排水性瀝青混凝土路面施工材料及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了深入分析，并對其施工關(guān)鍵要點(diǎn)及質(zhì)量控制策略進(jìn)行了探討，現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）在施工材料的選用與配比上，強(qiáng)調(diào)合理選用瀝青、骨料、礦粉、改性劑等材料對路面性能的重要程度和比例控制，適當(dāng)?shù)呐浔瓤商岣呋炷恋哪途眯院涂够?，使路面使用壽命得到延長。

（2）在施工工藝要點(diǎn)上，突出抓好OGFC排水性瀝青混凝土的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)攻關(guān)。通過分析攤鋪前的路面準(zhǔn)備情況，確定攤鋪機(jī)的預(yù)熱及溫度控制要點(diǎn)，以及碾壓的先后順序及壓實(shí)的次數(shù)，從而有效提高施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]周興業(yè)，王旭東，單伶燕，等.基于RIOHTrack足尺環(huán)道全壽命周期試驗(yàn)的瀝青路面車轍變形長期演化行為[J].中國公路學(xué)報(bào)，2023（12）：12-21.

[2]宋衛(wèi)民，徐飛，吳昊，等.考慮黏層油遷移影響的OGFC面層空隙結(jié)構(gòu)表征[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023（7）：2779-2787.

[3]張海濤，孫俊鋒，劉作強(qiáng)，等.基于力學(xué)性能和各向異性的排水性瀝青磨耗層優(yōu)化[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2021（14）：5997-6003.

[4]李炎隆，趙棟.針片狀骨料含量對瀝青混凝土骨料級配的影響研究[J/OL].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，[2024-04-24].

[5]朱金波，劉飛，曾波存，等.沉管隧道瀝青路面施工技術(shù)重難點(diǎn)及應(yīng)對措施探討[J].隧道建設(shè)（中英文），2023（S2）：550-557.