OGFC排水式面層瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)與施工

韓 舒

（太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002）

1 概述

大空隙開(kāi)級(jí)配排水式瀝青磨耗層（OGFC）是用大空隙的瀝青混合料鋪筑，能迅速?gòu)钠鋬?nèi)部排走路表雨水，有效防止水霧、路面炫光、水漂等現(xiàn)象，具有抗滑、抗車轍及降噪性能，較大地提高了行車安全度。文章結(jié)合北方地區(qū)試驗(yàn)路的有關(guān)情況，就OGFC—13配合比設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了闡述。

2 OGFC瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1 原材料

2.1.1 瀝青

本項(xiàng)目采用改性瀝青，依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）對(duì)SBS改性瀝青進(jìn)行檢驗(yàn)，樣品的檢測(cè)結(jié)果滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）聚合物改性瀝青的技術(shù)要求。

2.1.2 集料

10～15 mm、5～10 mm、3～5 mm、0～3 mm石料采用玄武巖，填料采用石灰?guī)r礦粉；依據(jù)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E42—2005）對(duì)石料樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）瀝青混合料用粗、細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求。

2.2 礦料級(jí)配確定

根據(jù)規(guī)范和相關(guān)資料推薦的級(jí)配范圍，以關(guān)鍵孔徑2.36 mm通過(guò)百分率為特征變化點(diǎn),選擇2.36 mm通過(guò)率為12.1%、13.5%、16.2%的3組級(jí)配進(jìn)行試配，根據(jù)集料篩分結(jié)果和OGFC—13混合料級(jí)配范圍要求，擬定了礦料級(jí)配，見(jiàn)表1，則2.36 mm通過(guò)百分率為13.5%。

2.3 瀝青用量的確定

OGFC排水式磨耗層混合料與一般瀝青混合料不同，其粗集料含量高，空隙率大，不能只用常規(guī)馬歇爾設(shè)計(jì)方法確定瀝青用量。這種配合比設(shè)計(jì)的特殊之處是瀝青用量，主要由析漏試驗(yàn)結(jié)果選定，通常以析漏試驗(yàn)確定的瀝青混合料不致產(chǎn)生流淌的瀝青用量作為上限，以肯特堡試驗(yàn)檢驗(yàn)瀝青混合料在通車后粒料不致松散、脫落、飛散時(shí)的瀝青用量為下限。通過(guò)計(jì)算瀝青膜厚度，確定初始瀝青用量。

OGFC的瀝青膜厚度h宜為14 μm。

式中：A：集料總的表面積；

Pb：初始瀝青用量。

表1 礦料級(jí)配

式中，a、b、c、d、e、f、g 分別代表4.75 mm、2.36 mm、1.18 mm、0.6 mm、0.3 mm、0.15 mm、0.075 mm篩孔的通過(guò)百分率，%。

2.4 配合比檢驗(yàn)

確定了3組礦料級(jí)配和瀝青用量拌和瀝青混合料，拌和溫度為180℃，擊實(shí)溫度為160℃，制作馬歇爾試件，馬歇爾試件的擊實(shí)次數(shù)為雙面50次。用體積法測(cè)定試件的空隙率。目標(biāo)空隙率對(duì)應(yīng)的2.36 mm通過(guò)率為13.5%,基本上接近于選定的級(jí)配2，從而確定采用級(jí)配2繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。

用級(jí)配2制作馬歇爾試件，分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)、謝倫堡析漏試驗(yàn)、肯特堡飛散試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果均符合JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求，所選礦料級(jí)配和瀝青用量是合適的，見(jiàn)表2。

3 OGFC瀝青混合料生產(chǎn)施工

3.1 拌和與運(yùn)輸

OGFC采用高黏度改性瀝青，稠度高，比普通混合料難于拌和，改性瀝青加熱溫度為150～170℃，集料加熱溫度為190～200℃，混合料拌和溫度提高到175～185℃之間，不能高于195℃，否則應(yīng)作廢料處理。為使攪拌充分，可適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間，比普通混合料料延長(zhǎng)5 s，拌和時(shí)間為40～45 s。拌和出的混合料應(yīng)無(wú)花白、結(jié)塊等現(xiàn)象，避免影響混合料性能。為了保證混合料的攤鋪溫度，運(yùn)輸混合料時(shí)，車輛應(yīng)采取加蓋棉被等保溫措施。由于OGFC混合料黏性比較大，容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，所以在運(yùn)輸車上需噴灑隔離劑。

表2 技術(shù)要求

3.2 攤鋪與碾壓

攤鋪機(jī)攤鋪前，必須先預(yù)熱30 min左右，當(dāng)燙平板溫度達(dá)到100℃以上時(shí)，方可攤鋪。攤鋪機(jī)速度一般控制在1.0～1.2 m/min，使拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)速度相適應(yīng)。由于OGFC混合料的瀝青稠度大，因此，混合料的攤鋪溫度不能低于160℃。碾壓應(yīng)緊跟攤鋪進(jìn)行,初壓溫度不宜低于150℃，復(fù)壓溫度不低于130℃，否則將難于壓實(shí)。由于OGFC熱穩(wěn)性能高，初壓應(yīng)采用10～12 t雙光輪壓路機(jī)碾壓。為保證混合料的大空隙率，壓路機(jī)碾壓過(guò)程中應(yīng)不開(kāi)振動(dòng)，以免瀝青表面泛油，影響排水性能。OGFC路面宜一次攤鋪成型，不宜人工修整，影響外觀質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

工程完成后,路面平整、均勻；雨天排水順暢,水膜和行車引起的水霧基本消失，行車噪聲明顯降低，行車舒適度大幅提高。因此，排水式路面具有良好的使用性能。排水式瀝青路面在我國(guó)南方地區(qū)應(yīng)用比較廣泛，在北方地區(qū)應(yīng)用實(shí)例較少，經(jīng)過(guò)本次對(duì)排水式瀝青混合料的凍融試驗(yàn)后，排水式瀝青混合料能夠滿足北方地區(qū)的環(huán)境需求，應(yīng)大力推廣。

[1]JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》北京：人民交通出版社.

[2]JTG E42—2005《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》北京：人民交通出版社.

[3]JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》北京：人民交通出版社.