排水性瀝青混合料施工技術探討

□徐曉剛 喬艷妮 孟慶營

排水性瀝青混合料施工技術探討

□徐曉剛 喬艷妮 孟慶營

施工技術；排水性瀝青混合料；拌合；碾壓；檢測

近年來，排水性瀝青路面作為一種安全、環保的現代“頂級功能”路面形式頗受關注。排水性瀝青混合料優良的使用品質主要源于其內部空間上大小不一、隨機分布的空隙。其礦料組成中粗集料含量多，細集料和填料含量少，形成粗集料骨架的同時，缺乏細集料填充空隙，結構強度主要依靠粗集料之間的嵌擠作用和結合料的粘結作用。與密級配瀝青混合料相比，排水性瀝青混合料的力學強度較低，更易受外界環境、氣候條件及車輛荷載等因素的影響。施工工藝是影響瀝青混合料不同組分空間分布至為關鍵的因素。壓實成型工藝不同，瀝青混合料組分空間分布也就會有所不同。筆者結合實際工程，從以下幾個方面探討排水性瀝青混合料施工技術。

一、試驗路概況

本試驗工程依托于中新天津生態城起步區基礎設施道路工程緯二路（運河路～緯三路）。道路全長332.422米，樁號范圍為K1+244.767～K1+577.189。中新生態城的氣候屬于大陸性半濕潤季風氣候，年平均降雨量602.9毫米，降水多集中在每年的七八月份，占全年降水量的60%。

試驗路排水路面面層為4厘米排水瀝青混凝土（PA-13），下面層為AC-16F密級配改性瀝青混凝土路面，并在上、下面層之間鋪設1厘米膠粉改性瀝青（用量為1～2千克/平方米）防水粘結層，保證面層之間具有良好的粘結能力和防水性。

二、排水性瀝青混合料拌合

瀝青混合料的施工工藝主要包括拌合、運輸、攤鋪和碾壓等4個環節。與傳統瀝青混合料相比，排水性瀝青混合料的運輸、攤鋪和碾壓工藝類似，但由于使用了高粘改性劑及內部大空隙的特殊結構，其拌合和碾壓工藝有所差別，排水性瀝青混合料拌合應注意以下幾個方面。

1.高粘度瀝青添加劑投放精度和時效性

當高粘度瀝青添加劑（TPS）采用定量包裝人工投放時，拌合設備應安裝響鈴提醒裝置和視頻監控設備，以控制添加劑計量的添加精度（±5%）和投放的時效性，減少甚至避免混合料性能的波動。

2.拌和溫度與時間的準確性

拌和溫度影響著高粘度改性劑（TPS）在集料表面的擴展與分散，進而影響排水性瀝青混合料的路用性能。同時，拌和溫度過高或過低，易加劇排水性瀝青混合料老化、瀝青流淌或早期松散現象的發生。與普通密級配瀝青混合料相比，排水性瀝青混合料粗集料多、級配間斷，其在干燥筒中形成的骨料簾也是不密實的。這致使拌和設備干燥筒出口的紅外感溫自動控制系統無法真實地反映加熱后的集料溫度，難以保持排水性混合料拌和溫度的穩定。通常情況下，采取增加細集料的進給量來消耗相對過剩的熱能，并形成密實的料簾，實現紅外感溫自動控制系統的真實測控，余集料從溢料管溢出。這種方法容易造成燃料和物料的浪費，即便能重復使用物料，但多次加熱也會對集料物理性能產生不利影響。

為了克服紅外感溫自動控制系統的缺陷，控制混合料的溫度，建議將紅外溫度傳感器改換為接觸式熱電偶溫度傳感器，測控溫度誤差不大于±3%。根據相關施工經驗確定的施工溫度為：礦料加熱溫度190℃～200℃，基質瀝青加熱溫度160℃～165℃，拌合溫度175～185℃，混合料出廠溫度180±5℃。經過多次試拌目視觀察，確定粗、細骨料和Sino-TPS同時進拌合樓拌鍋干拌10秒鐘，然后再加入基質瀝青和礦粉，拌合45秒鐘后出鍋，整個拌合循環約為75秒鐘。

三、排水性瀝青混合料碾壓

碾壓是排水瀝青路面施工中至關重要的環節。由于排水性瀝青混合料為石-石嵌擠的大空隙結構，如果碾壓過多、過重，則可能導致粗集料嵌擠界面的破碎和骨架結構的失穩；如果碾壓過少、過輕，則會導致結構強度不足和空隙過大、耐久性下降等問題。本試驗路采用振動壓實工藝，即首先采用12噸雙鋼輪振動壓路機以高頻、低幅方式振動3遍，然后采用大于11噸的雙鋼輪振動壓路機靜壓2遍，消除輪跡印，且兩道工序應緊密配合，銜接緊湊。試驗路具體的施工控制過程如圖1～4所示。

圖1 膠粉改性瀝青石屑封層（防水層）

圖2 路邊排水槽

圖3 混合料的攤鋪

圖4 混合料的碾壓過程

四、試驗路施工質量控制與檢測

對試驗段生產的排水性瀝青混合料進行油石比檢驗，其結果為：油石比平均值4.82%，最大值5.00%，最小值4.55%，油石比范圍4.6～5.0。檢測結果表明，最佳油石比能夠控制在油石比設計范圍內，施工過程中油石比質量得到了有效地控制。

采用擺式摩擦儀對試驗路進行檢測，檢測結果統計表明，路面實測的摩擦系數均大于45BPN，平均值為60BPN，能夠滿足設計要求，表明路面具有足夠的抗滑能力。檢測路面滲水系數共9處，平均值為2044ml/15s，偏差為5.8%，參照國內外排水性瀝青路面透水能力標準要求（1000ml/15s），檢測結果完全滿足要求。

通過試驗數據分析與試驗路的檢測效果驗證得出，采用振動方式壓實排水性瀝青混合料是可行的。排水性瀝青混合料的壓實工藝方案為：首先采用12噸雙鋼輪振動壓路機以高頻、低幅方式振動3遍，然后采用大于11噸的雙鋼輪振動壓路機靜壓2遍，消除輪跡印，且兩道工序應緊密配合，銜接緊湊。

排水性瀝青混合料特有的大空隙決定了排水性阻燃瀝青混合料的施工工藝不同于一般的普通瀝青混合料，因此，在排水性瀝青路面施工過程中應根據其特點選擇合適的施工工藝，以保證排水路面的施工質量。

（作者單位：西安市政設計研究院有限公司；西安工業大學；天津市市政工程研究院）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.7.025