排水性瀝青面層在城市道路中的應(yīng)用

闕道峰

（桑植縣公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，湖南 張家界 427000）

1 引言

隨著現(xiàn)代城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，除了高樓大廈建設(shè)數(shù)量持續(xù)增加，路面硬化面積也越來越大，雖給人們的日常出行帶來了較大的便利，但是，由于路面排水性較差，極易引發(fā)積水乃至城市內(nèi)澇問題?；诖耍潘詾r青路面作為一種新型生態(tài)環(huán)保路面結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用，其在滿足城市交通運(yùn)行需求的同時(shí)，可有效提高城市對惡劣天氣的抵御能力，因此，加強(qiáng)排水性瀝青面層的應(yīng)用研究具有重要意義。

2 排水性瀝青路面的提出

現(xiàn)代城市建設(shè)中，道路是重要組成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)，道路面積約占城市建成區(qū)面積的1/3～1/2。城市中普通瀝青道路一旦遭遇大雨天氣路面易積水，一方面，輪胎與路面間會(huì)形成水膜，水膜達(dá)到一定厚度后，路面失去抗滑能力，車輛容易發(fā)生打滑、漂移，進(jìn)而引發(fā)交通事故；另一方面，道路排水系統(tǒng)不完善甚至?xí)l(fā)城市內(nèi)澇。排水性瀝青路面被認(rèn)為是可以有效解決上述問題的新型路面結(jié)構(gòu)。排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)如圖1所示。上面層主要采用大孔隙開級配瀝青混合料；中下面層采用密級配瀝青混凝土；上、中面層之間設(shè)防水黏層，同時(shí)，在路肩下鋪設(shè)縱向側(cè)溝、橫向排水管，全面完善路面排水系統(tǒng)[1]。排水性瀝青路面的提出與應(yīng)用符合城市道路安全、舒適的運(yùn)行要求，也是現(xiàn)代海綿城市建設(shè)的重要內(nèi)容之一。本文主要圍繞排水性瀝青面層在城市道路中的應(yīng)用展開詳細(xì)分析。

圖1 排水瀝青路面層結(jié)構(gòu)剖面示意圖

3 排水性瀝青面層特點(diǎn)與施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 排水性瀝青面層特點(diǎn)

結(jié)合相關(guān)理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，可將排水性瀝青面層特點(diǎn)歸納如下：

1）抗滑性好：排水性瀝青路面的顯著特點(diǎn)是空隙率較大[2]，雨水可從空隙中排出，以免出現(xiàn)飄水，并且抗滑性好，使城市道路行車更加安全。

2）減少眩光：排水性瀝青面層可快速排出雨水，路面基本無水霧，可有效防止車輛行駛過程中前燈照射潮濕路面出現(xiàn)炫光現(xiàn)象，保證交通安全。

3）降噪性佳：與普通路面相比，排水性瀝青路面降噪性能更好[3]，相關(guān)研究結(jié)果顯示，排水性瀝青路面可降噪3～7 dB，且面層空隙率越大，降噪能力越佳。

4）高溫抗車轍能力良好：排水性瀝青面層空隙大、固體物質(zhì)少，降溫能力更好，干燥狀態(tài)下可降溫約2～3 ℃，潮濕狀態(tài)下降溫8～12 ℃。

3.2 排水性瀝青面層施工技術(shù)要點(diǎn)

排水性瀝青面層施工基本流程與普通瀝青路面基本一致，各施工階段有其特殊性。具體施工技術(shù)要點(diǎn)可歸納如下：

1）拌和：與普通瀝青混凝土相比，排水性瀝青混凝土對集料強(qiáng)度、耐磨性、瀝青黏附性要求更高[4]。城市道路建設(shè)中，需根據(jù)工程情況合理選擇原材料，做好配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)，并嚴(yán)格按最終確定的施工配比拌制瀝青混凝土，控制好拌和溫度與時(shí)間，保證瀝青混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2）運(yùn)輸：排水性瀝青混凝土空隙率大，混合料溫度散失更快，運(yùn)輸過程中必須采取有效保溫措施，可用雙層保溫布覆蓋混合料表面，保證混合料至攤鋪現(xiàn)場溫度在165 ℃以上。

3）攤鋪：運(yùn)輸車供料與攤鋪施工同步，至少保證有2～3 輛運(yùn)料車候場，嚴(yán)格控制攤鋪溫度和速度，攤鋪機(jī)要?jiǎng)蛩傩旭?，?yán)禁攤鋪過程中調(diào)頭、制動(dòng)。

4）碾壓：排水性瀝青混凝土粗集料較多，不宜選用壓實(shí)功較大的振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓施工過程中做到緊跟、少水、勻速、慢壓，控制好碾壓溫度與速度。

5）接縫處理：縱向接縫呈斜坡狀，中間重疊5～15 cm；橫向接縫處理時(shí)，為保證排水性瀝青路面內(nèi)部縱向排水，切縫垂直面不得涂抹黏層油，攤鋪前需加熱軟化橫縫，注意控制好加熱溫度。

4 實(shí)例探析排水性瀝青面層在城市道路中的應(yīng)用

4.1 工程概況

本項(xiàng)目為某城市道路，項(xiàng)目主線雙幅路建成雙層式排水性半透水車行道，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2 所示。排水性瀝青面層采用PAC-10、PAC-25，排水瀝青混凝土強(qiáng)度、抗滑、抗車轍等性能均較好，可較好適應(yīng)環(huán)境變化、應(yīng)對自然災(zāi)害。

圖2 排水性瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剖面示意圖

4.2 排水性瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目選用SBS 改性瀝青，摻入DHVA 高黏度添加劑、聚丙烯腈纖維；填料選用石灰?guī)r礦粉；細(xì)集料、粗集料分別為0～2.36 mm 玄武巖機(jī)制砂、4.75～9.5 mm 玄武巖粗集料。初選4 組礦料級配進(jìn)行馬歇爾擊實(shí)，確定各集料篩分及合成級配，經(jīng)試驗(yàn)確定最佳油石比5.3%；高黏度改性瀝青方案如下：92%SBS改性瀝青+8%DHVA 高黏度添加劑+0.1%聚丙烯腈纖維。經(jīng)檢測，上述配合比下混合料空隙率為24.8%（體積法）、23.0%（真空法），具有良好的排水性能。

4.3 排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)

4.3.1 混合料拌制

本項(xiàng)目排水性瀝青混合料正式拌制前，對確定混合料配合比使用拌和機(jī)試拌，對配合比標(biāo)準(zhǔn)級配與油石比以及混合料質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，判斷是否滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)試拌結(jié)果，確定是否需要調(diào)整配合比，按最終確定的配合比進(jìn)行混合料拌制。

4.3.2 試驗(yàn)段施工

1）攤鋪前根據(jù)運(yùn)距、天氣情況保證現(xiàn)場4～5 輛運(yùn)輸車等待卸料；攤鋪開始后，施工現(xiàn)場攤鋪車輛控制在3 輛，保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)持續(xù)進(jìn)行。瀝青混合料運(yùn)輸過程中，做好保溫工作，運(yùn)送至施工現(xiàn)場混合料溫度在175 ℃以上，專人負(fù)責(zé)檢測混合料溫度，若不符合要求，務(wù)必作為廢料處理。

2）項(xiàng)目選用福格勒S2100-2 攤鋪機(jī)進(jìn)行作業(yè)，受料前料斗內(nèi)涂抹防黏結(jié)劑，并提前0.5 h 預(yù)熱攤鋪機(jī)熨平板，溫度至少為100 ℃。攤鋪過程中，攤鋪機(jī)緩慢、均勻行駛，排水瀝青混合料攤鋪溫度控制在170 ℃以上，隨時(shí)檢查攤鋪厚度、平整度、路拱、橫坡等。

3）項(xiàng)目根據(jù)試驗(yàn)段施工情況確定碾壓參數(shù)見表1。碾壓施工過程中，初壓、復(fù)壓、終壓溫度分別控制在160℃、130℃、90℃以上。

表1 碾壓施工參數(shù)

4.3.3 大面積施工

根據(jù)試驗(yàn)段確定的施工參數(shù)開展排水性瀝青路面攤鋪、碾壓作業(yè)。具體施工要點(diǎn)如下：

1）攤鋪連續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)行，減少接縫與不必要的修補(bǔ)；

2）攤鋪中途停機(jī)時(shí)間超過20 min，或是混合料溫度低于130 ℃，按處理冷接縫方法重新接縫；

3）排水瀝青混合料空隙率大，碾壓前需將壓路機(jī)碾壓輪清理干凈，防止污染路面，終壓后覆蓋彩條布，并禁止人員踩踏[5]；

4）攤鋪、碾壓施工結(jié)束后，對路面厚度、平整度進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果合格后做好接縫處理。

4.3.4 交通管制

為防止路面污染，排水瀝青面層施工完成后封閉交通的，待瀝青混合料表面溫度低于50 ℃方可開放交通。

4.4 施工效果

本項(xiàng)目施工完成后，經(jīng)過幾次大雨驗(yàn)證、檢測單位檢測顯示，排水瀝青面層在抗滑、抑制濺水起霧、排水等方面效果良好。

5 結(jié)語

綜上所述，與密級配瀝青路面相比，排水性瀝青路面空隙率大（通常達(dá)到15%～20%），路面結(jié)構(gòu)層中存在相互聯(lián)通的空隙，路面降水不僅可從面層排走，還可通過路面結(jié)構(gòu)層橫向聯(lián)結(jié)通道排走，防止路面積水，保證雨天行車安全。城市道路建設(shè)中，需根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況科學(xué)地進(jìn)行排水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，規(guī)范落實(shí)混合料拌制、運(yùn)輸、攤鋪以及碾壓各道工序，注意做好成品保護(hù)與交通管制，發(fā)揮排水性瀝青路面應(yīng)有的排水、抗滑、降噪等作用。