排水降噪瀝青路面在上海虹梅南路段高架工程中的應(yīng)用

冀振龍

（上海公路投資建設(shè)發(fā)展有限公司，上海市 200335）

0 引言

排水降噪瀝青路面是一種大空隙率（一般15%～25%）、開級配的新型瀝青路面，具有透水、行車無水霧、抗滑性能好、降噪、減緩熱島效應(yīng)等特性，在日本等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用廣泛[1,2]，在我國公路和市政道路建設(shè)中也已成功實(shí)踐，如沿海高速公路（鹽城段）、上海華夏高架路等。國內(nèi)規(guī)模較大的工程多實(shí)施于2010年之前，由于技術(shù)難度大、管養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)少等原因，該項(xiàng)技術(shù)一直沒有廣泛應(yīng)用。

近年來，國家大力推行海綿城市建設(shè)，各試點(diǎn)城市紛紛支持透水鋪裝應(yīng)用，上海市交委大力支持在城市高架快速路中應(yīng)用排水降噪瀝青路面技術(shù)。本文依托上海紅梅南路高架快速路工程，針對排水降噪瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料選取、目標(biāo)及生產(chǎn)配合比設(shè)計、混合料性能測試和施工質(zhì)量檢測等方面進(jìn)行深入研究，一方面指導(dǎo)工程項(xiàng)目順利實(shí)施，另一方面也為此項(xiàng)技術(shù)在上海地區(qū)進(jìn)一步推廣提供指導(dǎo)。

1 工程介紹

上海虹梅南路段高架工程是虹梅南路-金海路通道工程的重要組成部分，是上海西南地區(qū)奉賢新城、閔行紫竹園區(qū)等區(qū)域至中心城的快速通道。起點(diǎn)位于中環(huán)線立交北側(cè)，終點(diǎn)位于永德路北側(cè)高架接地點(diǎn)，全長10.89 km。主路雙向4車道，采用城市快速路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；地面輔路雙向6車道，采用城市主干路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

為響應(yīng)海綿城市建設(shè)理念，高架主路和匝道橋梁段采用抗滑性能好、行車噪聲低的排水降噪瀝青路面。鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計見表1。為保證混合料性能，上面層OGFC-13采用高黏改性瀝青，為確保封水性，黏層采用SBR改性稀漿封層。

表1 路面結(jié)構(gòu)

2 原材料選取

2.1 高黏改性瀝青

排水降噪瀝青混合料需采用高黏改性瀝青，通常由高黏改性劑、SBS和基質(zhì)瀝青按一定比例復(fù)合改性而成[3,4]。該項(xiàng)目采用上海城建日瀝特種瀝青公司高黏改性瀝青，主要技術(shù)指標(biāo)見表2。

表2 高黏改性瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

2.2 粗集料

粗集料應(yīng)有良好顆粒形狀和較多破碎面，質(zhì)地堅(jiān)硬，抗沖擊能力強(qiáng)，耐磨耗，保證混合料力學(xué)性能及大空隙率結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。本項(xiàng)目選用江蘇亞邦礦業(yè) 4.75～9.5 mm和 9.5～16.0 mm兩種規(guī)格玄武巖，技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果見表3。

表3 粗集料技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

2.3 細(xì)集料

細(xì)集料應(yīng)選擇清潔、干燥、堅(jiān)硬、無雜質(zhì)、無風(fēng)化、黏附性好的石灰?guī)r細(xì)集料，有利于穩(wěn)定骨架，增厚瀝青膜。本項(xiàng)目選用湖北赤壁潤天礦業(yè)0～3 mm石灰?guī)r，技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果見表4。

表4 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

2.4 礦粉

礦粉可提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性、施工和易性和抗老化性。本項(xiàng)目選用湖州東潤礦業(yè)石灰?guī)r磨細(xì)礦粉，技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果見表5。

表5礦粉技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

3 目標(biāo)配合比設(shè)計

3.1 確定瀝青用量

參考規(guī)范[5]級配范圍要求和集料篩分結(jié)果，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)選級配見圖1。選取不同油石比進(jìn)行體積指標(biāo)測試，確定最佳瀝青用量為4.7%，此時空隙率為19.5%，滿足規(guī)范18%～23%的設(shè)計要求。

圖1設(shè)計級配曲線

3.2 混合料性能測試

根據(jù)設(shè)計級配和最佳瀝青用量，進(jìn)行目標(biāo)配合比條件下瀝青混合料析漏損失、飛散損失、馬歇爾殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度比、動穩(wěn)定度等測試。試驗(yàn)結(jié)果見表6，均滿足規(guī)范[5]要求。

表6 混合料性能測試結(jié)果

4 工程應(yīng)用

4.1 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

根據(jù)熱倉石料篩分結(jié)果，與目標(biāo)配合比進(jìn)行擬合，可采用下列生產(chǎn)配合比，1#倉∶2#倉∶3#倉∶4#倉∶礦粉=16∶0∶54∶26∶4。瀝青用量仍為4.7%，出料取樣性能驗(yàn)證結(jié)果見表7，均滿足規(guī)范要求。

表7 混合料性能測試結(jié)果

4.2 滲水檢測

根據(jù)驗(yàn)收要求，對已完成路面進(jìn)行滲水系數(shù)檢測，檢測點(diǎn)數(shù)為55個。所有檢測點(diǎn)滲水系數(shù)均大于900 mL/15 s的設(shè)計指標(biāo)，最大滲水系數(shù)超過1500 mL/15s，說明本項(xiàng)目排水降噪瀝青路面有良好的透水性能。

4.3 噪聲測試

本研究測試了江鈴全順汽車不同車速下排水瀝青路面的噪聲，并與臨近的中環(huán)線SMA-13瀝青路面做對比，結(jié)果見表8。OGFC-13相比SMA-13有明顯的降噪效果，在不同車速下，降噪達(dá)到2～5 dB。

表8 噪聲測試結(jié)果

5 結(jié) 語

為推進(jìn)海綿城市建設(shè)，進(jìn)一步研究排水降噪瀝青路面在南方多雨地區(qū)城市高架快速路中的適應(yīng)性，時隔八年，上海再次大規(guī)模應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，在虹梅南路段高架工程中全路段鋪筑。本研究經(jīng)過原材料選取、目標(biāo)配合比設(shè)計、性能測試、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證，推薦了設(shè)計級配和最佳瀝青用量。經(jīng)過現(xiàn)場檢測，此次排水瀝青路面各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。與傳統(tǒng)SMA瀝青路面相比，排水瀝青路面的排水、降噪、抗滑性能顯著提高。