論公路項目排水瀝青路面設(shè)計方案及施工要點

1、PAGE 8 -論公路項目排水瀝青路面設(shè)計方案及施工要點摘要排水功能型瀝青路面具有優(yōu)良的排水性能，且能有效降低車輛行駛產(chǎn)生的噪聲，但由于混合料配比為間斷級配，施工技術(shù)相對復(fù)雜。文章結(jié)合同類工程實際施工經(jīng)驗進行探究，基于設(shè)計和施工兩方面視角，提出了切實可行的具體化建議：根據(jù)混合料孔隙率要求，對配合比實施優(yōu)化，使各摻配料完全匹配;排水瀝青路面用改性瀝青，在低溫60和高溫135條件下，其粘度指標(biāo)分別不得超過100kPas和5Pas;現(xiàn)場施工階段結(jié)合混合料種類及鋪設(shè)厚度等相關(guān)因素，合理確定松鋪系數(shù)，并切實做好聚合物的施工溫度控制，保障道路施工整體質(zhì)量。關(guān)鍵詞排水瀝青路面;配合比設(shè)計;施工中圖分類號TU

2、992文獻標(biāo)識碼A文章編號2096-8949（2022）12-0090-03收稿日期：2022-04-26作者簡介：王抒揚（1991），男，大專，助理工程師，研究方向：高速公路路面施工。0引言排水功能型瀝青路面對排除城市道路積水，降低路面噪聲具有優(yōu)良的效果，對創(chuàng)建海綿城市具有重要意義1。瀝青混合料間斷級配設(shè)計是增強其排水性能的關(guān)鍵，同時其內(nèi)部孔隙較大，有效提升了降噪功能。文章結(jié)合同類工程施工經(jīng)驗，從排水瀝青路面的設(shè)計和施工兩個方面進行探討，提出了切實可行的建議，并制定出了合理方案，為后續(xù)同類工程施工提供參考2。1研究背景近年來，我國的城市范圍逐漸向周邊延伸，城市面積越來越大，為適應(yīng)城市交通通行

3、的實際需要，增加道路里程成為最高效的途徑。大規(guī)模道路工程建設(shè)占用周邊大量土地，致使土體硬化，蓄水能力嚴(yán)重降低，加之短時強降雨作用，大量積水不能及時排出，造成更為嚴(yán)重的城市內(nèi)澇、堰塞湖等現(xiàn)象。為避免此類狀況的發(fā)生，提出了“海綿城市”的設(shè)計理念。海綿城市主要目的是實現(xiàn)城市的排水、蓄水以及凈水功能，有效增強城市應(yīng)對暴雨、短時強降雨等惡劣天氣情況的性能，使城市如同海綿一樣在干燥或降雨狀況下，能夠自動調(diào)節(jié)蓄水能力。而排水瀝青路面是有效實現(xiàn)“海綿城市”理念的根本體現(xiàn)，其原理是使路面積水通過瀝青路面的孔隙進行滲透，集中至密封層，然后通過路肩部位的雨水收集管將其排至地下雨水管網(wǎng)，使公路表面降水快速排出3。2排

4、水瀝青路面設(shè)計2.1總體原則采用加鋪排水路面結(jié)構(gòu)層，實現(xiàn)瀝青路面上面層排水的設(shè)計方案，具體按照下列規(guī)定實施：（1）設(shè)計方案應(yīng)遵循經(jīng)濟性、合理性及可行性原則，鋪設(shè)厚度為4cm的PAC-13排水瀝青面層，盡可能實現(xiàn)低投入、高回報的目標(biāo)。（2）針對性原則。結(jié)合各部位路面及排水系統(tǒng)的具體情況，有針對性地進行路面設(shè)計。主要根據(jù)施工路段的路面設(shè)計狀況，制定出切實可行的鋪設(shè)方案。（3）方便施工原則。根據(jù)該工程工期緊、任務(wù)重的實際情況，在進行排水系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮施工的簡便、快捷。2.2排水路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計先對下承層部位實施徹底清理，并在其表面均勻涂刷改性乳化瀝青防水涂料;鋪設(shè)厚度為4cm的PAC-13排水

5、瀝青混合料4，具體排水路面結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。2.3原材料要求排水功能型瀝青混合料為間斷級配，其各種集料間存在較大孔隙，若不能合理配置油石配比，會造成各集料之間的粘結(jié)力不足，嚴(yán)重降低路面承載性能和剛度;各集料中雜質(zhì)含量的多少，也會在一定程度上降低各集料間的粘結(jié)力5。所以原材料需選擇集料純度高、表面清潔干燥的優(yōu)質(zhì)集料，擬采用硬度大、強度高、耐久性強的玄武巖集料為最佳，具體的指數(shù)性能指標(biāo)如表1所示。為有效增強聚合物中各集料之間粘結(jié)性能，采用高粘性改性瀝青作為基質(zhì)材料，并以其在60溫度狀況下的動粘度值來評定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能，在該溫度下對應(yīng)的動粘度值不得低于100kPas;另鋪設(shè)、壓實混合料

6、工序施作階段，混合料的粘結(jié)性能應(yīng)以135溫度狀況下的動粘度為標(biāo)準(zhǔn)，其限值不得超過5Pas。2.4孔隙率設(shè)計瀝青聚合料配合比設(shè)計，需要結(jié)合實際情況對其孔隙率范圍實施界定，保障各摻配料能夠完全匹配;孔隙率參數(shù)直接決定排水瀝青路面的滲透能力，孔隙率較小，會嚴(yán)重影響滲透性;孔隙率較大，對基質(zhì)瀝青粘度要求較高，同時也會增加工程造價6。所以，應(yīng)對瀝青路面孔隙率參數(shù)進行科學(xué)化選擇，盡可能提升項目建設(shè)的經(jīng)濟、高效性。對于排水瀝青路面孔隙率指標(biāo)各國均有不同的要求，具體情況如表2所示。2.5集料級配要求瀝青混凝土路面孔隙率是由級配決定的，應(yīng)采用高效措施，對混合料級配實施優(yōu)化和控制。聚合物內(nèi)孔隙較大的微觀結(jié)構(gòu)，須通

7、過粗集料相互嵌鎖形成空間支撐體系，施工時嚴(yán)格控制較小粒徑集料的應(yīng)用，保證粗集料間的孔隙不被占用，以滿足排水性能7。各國家及地區(qū)根據(jù)其實際狀況規(guī)定了瀝青混合料級配設(shè)計范圍，主要參數(shù)如表3所示。2.6最佳油石比全面結(jié)合瀝青混合料孔隙率、集料間的粘結(jié)性能，通過試驗檢測數(shù)據(jù)，確定混合料的油石配比，并保障結(jié)構(gòu)的排水性能。充分考慮瀝青混合料的孔隙值與集料之間的粘結(jié)強度要求，瀝青混凝土路面在滿足滲透、排水功能的基礎(chǔ)上，使其具備優(yōu)質(zhì)的粘結(jié)性能，防止路面出松散、離析、裂縫等質(zhì)量病害。確定最佳油石比的方法為：（1）結(jié)合以往施工案例、相關(guān)工程經(jīng)驗，當(dāng)集料表面瀝青基質(zhì)鋪設(shè)厚度處于1216mm區(qū)間內(nèi)，其混合料油石配比能

8、達到最優(yōu)狀態(tài)。（2）以此區(qū)間作為初選油石比范圍，在施工準(zhǔn)備階段，通過析漏試驗對油石比范圍作進一步界定。（3）采用馬歇爾試驗測定準(zhǔn)確的油石配比數(shù)據(jù)。（4）在進行大范圍施工前，按照確定的配合比進行試驗路段的試鋪，以試鋪后的實測質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)，論證施工參數(shù)的可行性。3排水瀝青混凝土的施工要點3.1排水瀝青混合料的拌合（1）間隙式瀝青混合料拌制機生產(chǎn)能力至少達到240t/h。整個拌和過程全部通過計算機掌控，配備精準(zhǔn)計量的纖維、添加劑、其他摻配料投放設(shè)備。（2）嚴(yán)格控制瀝青混合料拌制溫度，滿足攤鋪和碾壓需要，施工溫度不能過高，防止瀝青混合料出現(xiàn)碳化，監(jiān)理單位應(yīng)對溫度實施現(xiàn)場測量。（3）禁止使用不合格集料，

9、拌合站應(yīng)建立除塵空壓設(shè)備、拌合機在調(diào)試前處于真空負(fù)壓狀態(tài)。3.2瀝青混合料的運輸（1）為使拌合料輸送及時、高效，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況合理配備運輸車輛，保證運輸能力稍超拌和能力。（2）結(jié)合實際運輸距離、拌合機的生產(chǎn)能力，進行自卸汽車配置，保障運輸能力稍高于生產(chǎn)能力，并能超過現(xiàn)場攤鋪設(shè)備攤鋪能力的20%。（3）攤鋪施工開始前，為保障攤鋪施工的連續(xù)性，需保證施工現(xiàn)場至少有4輛以上運輸車處于等待卸料狀態(tài);攤鋪施工階段，須保證攤鋪機前方有23輛混合料運輸車等待卸車。（4）由于排水瀝青混合料內(nèi)部孔隙較多，導(dǎo)致施工過程中熱量散失較快，應(yīng)做好保溫措施。3.3瀝青混合料的攤鋪（1）該道路工程為雙向6車道，實際

10、攤鋪時配備1臺攤鋪機實施攤鋪作業(yè)。（2）在攤鋪機滾軸前部安裝防粗集料滾落擋板，避免集料與基層接觸部位存在粗集料集中現(xiàn)象。如果粗集料集中，會形成層間排水導(dǎo)流層，將降低集料之間的粘結(jié)力，使路面無法有效傳遞車輛荷載，引發(fā)路面坑洼等質(zhì)量病害8。（3）推薦使用非伸縮式攤鋪機，在大面積展開攤鋪作業(yè)前，先通過試驗段的試驗檢測，確定聚合物攤鋪時壓實度的控制參數(shù)，并依據(jù)松鋪系數(shù)、現(xiàn)場橫坡度來調(diào)整攤鋪機作業(yè)姿態(tài)。3.4溫度控制（1）排水瀝青路面施工過程，施工溫度直接決定路面質(zhì)量。若溫度較低，會降低瀝青混合料的流動性，并嚴(yán)重降低集料間的粘結(jié)力;若溫度較高，會使混合料流動性增大，不利于碾壓成型。所以須對施工溫度實施嚴(yán)

11、格控制，以保障瀝青路面施工質(zhì)量9。（2）瀝青混合料拌制工序重在進行拌和溫度、拌和時間的合理控制，排水瀝青混合料拌制溫度需保持在170185范圍內(nèi)，拌和時間、溫度，須通過現(xiàn)場試驗具體確定。（3）排水瀝青混合料運輸過程，其運輸時間、距離需嚴(yán)格管控，防止運輸過程中集料出現(xiàn)離析現(xiàn)象;運輸時應(yīng)采取有效的保溫措施，避免集料出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象，降低混合料流動性，控制混合料卸車溫度高于175。3.5碾壓工藝（1）相較于普通瀝青混凝土路面，排水瀝青路面在壓實工序環(huán)節(jié)，應(yīng)注意壓實度、孔隙率兩個重要指標(biāo)的控制，以保障承載性能、排水功能達標(biāo);壓實工藝須重視初壓階段為靜壓，復(fù)壓時應(yīng)嚴(yán)格控制振動頻率。（2）大面積展開瀝青路面碾

12、壓工序前，需先進行試驗路段的試壓驗證，來選擇適宜的壓實設(shè)備、壓實速度、溫度等最優(yōu)參數(shù)。（3）為使壓實荷載滿足要求，宜選用12t級的鋼輪壓路機，依次進行初壓、復(fù)壓和終壓，并嚴(yán)格控制各壓實環(huán)節(jié)的溫度。初壓階段溫度不得低于160，采用靜壓方式進行碾壓，控制孔隙率達到規(guī)范及設(shè)計要求。（4）碾壓成型后，當(dāng)表面溫度不超過50時，即可開放交通。（5）路面混合料松鋪系數(shù)控制值會影響路面成型平整度。若松鋪系數(shù)過大，會造成面層壓實度指標(biāo)不達標(biāo)，而松鋪系數(shù)較小，會導(dǎo)致瀝青路面厚度不足、承載能力受損，嚴(yán)重影響其耐久性和安全性10。因此在進行松鋪系數(shù)設(shè)定時，應(yīng)全面結(jié)合材料性能、面層厚度、施工工藝等各方面因素，確保排水瀝

13、青路面整體施工質(zhì)量。4結(jié)論綜上所述，排水瀝青路面設(shè)計和施工時，應(yīng)注意下列幾個方面：（1）根據(jù)混合料孔隙率要求，對配合比實施優(yōu)化，保障各摻配料用量的匹配度;排水瀝青路面用粘性改性瀝青在60和135溫度條件下，其粘度指標(biāo)限值分別不得超過100kPas和5Pas。（2）最佳油石比指標(biāo)，應(yīng)通過析漏試驗對油石比范圍進行框定，再采用馬歇爾試驗測定準(zhǔn)確的油石配比數(shù)據(jù);還需進一步結(jié)合試驗段，對瀝青路面的各項性能實施科學(xué)驗證。（3）排水瀝青路面具體施工方式和常規(guī)瀝青路面大體相同，為保證其結(jié)構(gòu)性能，須對施工工藝進行合理優(yōu)化，注重聚合物施工溫度控制、壓實工藝參數(shù)的選擇。參考文獻1王小平，趙登梅，譚雪梅，等.路表徑流

14、沖刷過程中透水瀝青道路的污染物釋放與截留特性研究J.西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022（11）：56-61.2田思思，何多興，楊權(quán)伍，等.重慶市城鎮(zhèn)化演進對耕地面積影響前景預(yù)測J.西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022（8）：46-52.3蘇堪祥，劉事蓮，林穎，等.廣東省高速公路路基路面防排水系統(tǒng)安全性評價與分析J.路基工程，2022（4）：21-26.4徐秀芹，趙明方，李明亮，等.鹽靖高速公路排水瀝青路面配合比設(shè)計方法研究J.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2022（10）：129-131.5楊真春，李建民，宋俊杰.考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水的瀝青路面邊緣排水系統(tǒng)設(shè)計J.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2022（3）：10-11.6胡曙光，劉小星，丁慶軍，等.排水降噪防滑瀝青路面材料的設(shè)計與施工J.武漢理工大學(xué)學(xué)報，2022（5）：69-72.7李松斌，徐科，溫俊濤，等.高溫多雨區(qū)排水瀝青路面設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)研究J.公路，2022（7）：88-94.8鄧娟華，鄒杰，彩雷洲，等.多