OGFC技術在城市道路中的應用

核工業金華建設工程公司 浙江金華 321017

摘要：在對OGFC技術的歸納整理及其在我國應用發展的介紹的基礎上，較為詳細地闡述了OGFC技術在沿海某城市道路施工中的應用情況，并進行了總結，希望為OGFC技術在城市道路中的應用推廣提供經驗和借鑒。

關鍵詞：OGFC技術；城市道路；應用

OGFC全稱為Open-Graded Friction Course，即開級配抗滑磨耗層，為大空隙、開級配的瀝青面層。OGFC粗集料用量大，路面設計空隙率一般控制在17～22%。（一般需19%以上）。具有良好的抗滑、排水、減噪功能。

1 OGFC技術發展概況

1.1 國外發展情況

從1950年起，美國開始在一些地方使用開級配抗滑磨耗層即OGFC技術，以改善瀝青路面的表面抗滑性能。歐洲從20世紀70年代開始研究在原有路面上使用能提高行車安全性及舒適性的開級配磨耗層即PFC（Porous friction course）。這種面層使用高百分比粗粒料，空隙率高達20～25%，能使水迅速排除，故又被稱為排水性瀝青（Drainage asphalt）。同時為了優化配合比設計，西班牙Cantabria大學開發了反映抵抗膠粒飛散的肯塔堡飛散試驗。荷蘭、丹麥針對孔隙阻塞問題，發展了雙層式排水性瀝青路面。上層采用最大粒徑4mm或8mm，下層采用最大粒徑11mm或16mm，總鋪筑厚度達70mm。日本從1980年前后組團赴德國考察后，積極進行排水性瀝青混合料新技術的開發。1987年于東京都環道7號率先采用排水性瀝青混合料鋪筑。近十幾年來排水性瀝青混合料鋪裝結構已在日本各級道路廣泛應用，尤其在多雨地區被列為首選。

1.2 國內應用發展

我國上世紀八、九十年代在上海、河北、黑龍江、廣東等地修建了一些小規模的試驗道路，但由于當時對我國重載交通的發展估計不足、缺少性能優良的改性瀝青等問題，試驗均未取得成功。2000年以后，交通運輸部公路科學研究院系統研究了OGFC路面的材料性能與設計、結構設計、施工技術、路面安全特性等問題，為OGFC路面在我國的應用奠定了基礎。

圖1 OGFC路面與普通瀝青路面對比圖

隨著我國城市化發展的不斷加快，車流量大幅增加，以及人們對城市道路從基本的交通需求上升到綠色環保、高安全性能等更高的要求，在最初從國外引進應用到高速公路的OGFC技術的日趨成熟，OGFC技術在城市道路上的應用越來越多。據作者了解，上海高科東路、五洲大道、外環線以及世博園區道路均采用OGFC技術；廈門仙岳路西段中的3座道路交叉口跨線橋橋面也采用了OGFC技術進行橋面鋪裝；杭州市文三路整治工程快車道路面結構采用了OGFC技術。OGFC技術憑借質量優、成本低、安全好，增加道路排水性能、有效降低道路行車噪聲等方面的優勢，正越來越多地被應用在城市道路上。

2 OGFC技術具體應用案例

2.1 工程概況

本工程為某市主干道道路綜合整治工程，全長約1.56km。道路標準橫斷面寬30m。橫穿社區、學校及醫院等社會功能密集區，對道路沿線環境影響較大，因此對車輛行駛舒適性、安全環保性、降低行車噪音及行車安全要求比較高。通過在噪聲源的兩側設置綠化帶、聲屏障、防聲墻等設計措施，依然不能滿足道路周邊對環境噪聲等方面的要求。經綜合比對選擇，本工程機動車道路面采用OGFC技術，達到路面排水降噪效果，解決噪聲環境敏感區域城市道路路面結構選擇問題。

2.2 原材與配合比

2.2.1 一般規定

OGFC集料采用開級配（又稱間斷級配），粗集料含量大且粒徑單一，細集料含量少，結構空隙率一般為18%-22%，瀝青用量一般為5%左右。目標空隙率可根據降雨情況確定。排水瀝青混合料的集料級配符合表1的規定。

OGFC的標準級配 表1

篩孔（方孔篩，mm）通過質量百分率（%）

123

26.5-100-

19.010095-100100

13.292-10072-7790-100

9.550-8045-7062-81

4.759-2114-3111-35

2.369-1314-178-25

0.604-178-155-17

0.303-126-104-14

0.153-84-73-10

0.0752-74-73-7

注：表中1、2、3分別對應三種不同的材料標準級配范圍，其最大粒徑D均為13.2mm。

2.2.2 瀝青

根據不同面層結構的需要，瀝青宜采用具有高溫熱穩定性較好、粘結性強的高粘度改性瀝青。瀝青應具有較小的針入度和較高的軟化點和粘度，應有較好的抗裂性，避免瀝青面層低溫開裂。高粘度改性瀝青的具體性狀指標應符合表2的規定。

高粘度改性瀝青的技術要求 表2

試驗項目標準值

針入度1/10mm40以上

軟化點℃85以上

延度（15℃）cm90以上

閃點℃260以上

薄膜加熱質量損失率%≤0.05

薄膜加熱針入度比%65以上

*粘韌性N.m20以上

*韌性N.m15以上

*60℃粘度Pa.s100000以上

注：*為區別于普通道路石油瀝青質量要求的試驗項目。

2.2.3 粗集料

OGFC以粗集料為主。石料需有足夠的強度、抗壓碎性和抗沖擊性應符合現行規范規定。為保證混合料排水功通，石料外形應具有近似立方體形狀，針片狀顆料比一般要求高，針片狀顆料不超過10%。

2.2.4 細集料及填料

OGFC細集料使用量較少。細集料及石粉等與瀝青之間應有較好粘附性能。

2.2.5 配合比

OGFC的配合比設計不宜采用傳統的馬歇爾設計方法，應根據混合料生產、運輸、抗磨耗飛散要求及目標空隙確定配合比。

對OGFC進行各項性能試驗。包括馬歇爾穩定度試驗、殘留穩定度試驗、劈裂試驗、老化試驗、車轍試驗及透水試驗。若性能指標達不到要求，則需調整級配或改變結合類型。確定集料級配及最佳瀝青用量。在進行OGFC組成設計時，其各項試驗技術指標符合表3規定。

OGFC的試驗技術指標 表3

試驗項目指標

擊實次數/次雙面各50

馬歇爾穩定度/KN≥4.5

流值/0.1mm20～40

空隙率/%20±2

礦料間隙率/%≥17

殘留穩定度%≥80

瀝青滴落損失率%≤0.2

集料磨耗損失率/%≤20

老化后集料磨耗損失率%≤20

動穩定度/（次mm-1）≥5000

凍融劈試驗的殘留強度比/%≥80

*透水系數（mms-1）≥0.1