透水式瀝青路面在城市道路中的應用

孟慶麗

(東光縣交通運輸局公路管理站)

1 引言

傳統瀝青路面結構中，面層主要采用密實和嵌擠兩大結構類型，結構層孔隙率一般保持在4% ～6%。這類路面在保證結構層良好的力學特性、穩定性和耐久性之外，也可以避免雨水滲入鋪面層以下而破壞基層和土基的穩定性。但是實踐表明，隨著道路負荷的日益增加，傳統瀝青路面的水損害問題日益突出，同時，雨天行車安全問題也成為交通隱患。

國外從20世紀70年代就開始了透水瀝青路面的研究與應用，制訂了從設計、施工、養護機械等成套技術，取得了良好的綜合效益。國內從20世紀90年代起也鋪筑了一些試驗路，反應良好。

本文簡要介紹了透水瀝青路面的原理及特點，結合近年來實施的杭州慶春路、機場路等工程實踐，從道路結構設計、實際效果等方面闡述了OGFC透水瀝青路面城市道路中的優勢與應用，并對使用維護、建設成本、抗剪切能力等待提高方面做了簡單的討論。

2 簡介

2.1 透水瀝青路面的優點

透水性瀝青混凝土是指具有10%～25%及60%礦物骨料的熱拌透水性瀝青混凝土，常用的類型有OGFC(開級配瀝青磨耗層)、法國透水性瀝青路面(BBDr)等。比之傳統瀝青鋪面，主要有如下優點：

(1)防濕滑：因透水瀝青路面能夠迅速排泄雨水，防止濕滑，有效降低路面水霧、噴濺及路面反光引起暈眩，并能提供較高且均勻的路面摩擦力，故更能保證雨天行車安全;

(2)降噪音：由于輪胎及車體排放氣體被下壓至表面孔隙，故滾動阻力及噪音皆有效降低，同時節省耗油量及輪胎的磨損;

(3)降溫：由于透水瀝青路面層內部構造存在一系列與外部空氣相連通的多孔隙結構骨架，熱傳導能力強，可以有效緩解城市道路路表的迅速升溫;

(4)高溫穩定性好：大顆粒間的相互垂直接觸構成骨架結構承擔了荷載的作用，高溫下的抵抗變形能力大，抗車轍能力也有所增強;

(5)容易鋪筑：拌合溫度與傳統之非透水性瀝青混凝土之拌合溫度一樣，約在150～170℃;用人工鋪筑極為容易，而且路面均勻而平滑。

2.2 路面透水瀝青路面

目前，國內常用的透水瀝青路面實質多為排水式的半透式路面，即地表降水透過排水瀝青表層沿下面層表面排至兩側泄走。此時，透水瀝青面層下面要設置防水層，防止雨水滲透到下面的結構層中，破壞路基。透水瀝青層中的水要向單方向無障礙流淌，城市道路可以多用預埋鋼管或排水溝的形式將水引走。

與半透式瀝青路面對應的，是全透式瀝青路面，即透水瀝青面層下不設防水層，瀝青下面層、基層均為可透水層，地表降水最終滲入路下土基。這種結構主要應用在園路、廣場、人行道等處，在市政道路車行道中應用較少。

3 工程應用

近年來，杭州市進行的大量城市道路改造，慶春路、鳳起路、體育場路、保俶路、杭大路、機場路等，均采用了透水瀝青路面，取得了良好的社會效益。

3.1 慶春路改造工程

路面采用4 cm高黏度改性透水瀝青，瀝青中面層和下面層與傳統瀝青道路結構無異，在中面層上采用橡膠乳化瀝青做封層防止滲水，攤鋪量為0.6 L/m2，路面雨水通過排水瀝青層后沿中粒式形成的路拱排到路邊的排水溝后，再通過排水鋼管利用道路縱向坡度排至排水系統。鋼管表面梅花形布置直徑6mm的透水孔，間距15 cm，鋼管之間采用鋼套管連接。

3.2 機場路改造工程

機場路路面結構基本同慶春路路面結構一致，僅結構層厚度根據實際需要做了調整。路表雨水排放也是通過路側預埋的透水鋼管引至雨水排放系統。

3.3 應用效果

(1)排水效果：2007年國慶節期間，受臺風“羅莎”影響，兩日內累計雨量達到238.8mm，急劇積聚的路面雨水來不及排入城市排水系統，造成不少路段嚴重積水，給居民帶來不便。而采用透水瀝青路面的體育場路、鳳起路、慶春路等路段卻無嚴重積水情況，其根本原因是該批道路不久前整治改善了原先狹窄陳舊的地下管網，另一重要的輔助性原因則是這些道路均采用了透水瀝青路面，改變了以往單一的路側雨水口排放路面降水為全路面均直接下滲，使路面排水能力大大增強。

(2)降噪效果：使用表明，OGFC路面的降噪效果與路面厚度、孔隙率大小有關，即OGFC路面越厚，孔隙率越大，降噪聲功能越好，這對目前提倡并致力于將道路建設成環保路、景觀路、努力防治道路噪音污染是一個重要的啟示。

(3)降溫效果：有實測資料表明，對杭州氣候條件下，透水瀝青路面夏季極端高溫為62.5℃，普通瀝青路面極端高溫為67.9℃。可見，相同氣候條件下，透水瀝青路面的熱傳導能力強于普通瀝青混凝土，能夠緩解城市熱島效應。

(4)抗剪切性能：調查發現，新修的OGFC透水瀝青路面道路經過一段時間使用后，靠近公交站臺的前后位置，路面常常變得凹凸不平，有坑槽現象出現。其原因是，透水瀝青這種高孔隙率結構的抗剪性能較差，重載車輛急轉彎或急剎車容易將路面搓起，造成路面損壞，這是在設計該類路面時須著重考慮之處。

4 討論

4.1 降噪機能的維持

透水瀝青面層在使用過程中受行駛車輛的滾壓，夏季高溫易引起空隙擠縮;另外，道路環境的砂土、灰塵和異物也會堵塞空隙，這些會大大降低透水瀝青面層的排水降噪機能，根據國外經驗，一般采用“高壓清洗+吸引”方式的高壓清潔車進行養護，養護周期為3～6個月，維護成本有所增加。如何使透水瀝青功能持久，防止其減弱及減弱后如何有效及時地維修，是透水瀝青面層使用中應重視的問題。

4.2 建設成本

根據造價，普通瀝青混凝土面層(4 cm厚)費用為30～35元/m2，OGFC-13透水瀝青面層費用在67～75元/m2，費用增加主要有以下幾個方面的原因。

(1)拌合時間延長，效率降低，拌制溫度也讓比普通瀝青混合料稍高;

(2)透水瀝青混合料多采進口高黏度瀝青，原材料成本高;

(3)面層攤鋪厚度為4～5 cm，教一般普通瀝青混合料面層3～4 cm稍厚;

(4)OGFC的典型壽命為8年左右，改性后預計可達10～12年，較傳統瀝青道路設計使用年限15年為短。

4.3 不適用范圍

(1)有較多農業運輸及土壤運輸的鄉村道路、污染污垢較嚴重的城市道路、市場附近公路、停車場及慢車道;

(2)水平剪切力較大路段，如交叉口、剎車頻繁區、急彎處等;

(3)縱坡較大路段避免使用;不可避免時應考慮路面排水的有效性，預做排水設施;

(4)變形較大或者已經變形、路基結構承載力較小的改造項目。

5 結語

OGFC透水瀝青混合料能利用其結構中的連通空隙迅速排除路表積水，有效地避免了雨天行車的濺水和眩光，同時也利用其足夠的表面粗糙度增加了行車的安全性。但是這種路面的正確使用和有效維護是保持其排水降噪功能應該引起重視的問題。另外，從成本-效益角度考慮如何進一步降低成本也值得進一步研究。

［1］ 公路瀝青路面設計規范(JTG D50-2006)［S］.

［2］ 公路瀝青路面施工技術規范 (JTGF40-2004)［S］.

［3］ 張登良.瀝青路面工程手冊［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［4］ 曹東偉，劉清泉，唐國奇.排水瀝青路面［M］.北京：人民交通出版社，2010.

［5］ 倪彤元，楊楊等.杭州氣候條件下城市透水瀝青混凝土路面的溫度［J］.城市環境與城市生態，2009，(1).