高速公路大空隙率排水瀝青路面技術應用

程銳、黎欣興

（江西省交通投資集團有限責任公司，江西 南昌 330000）

0 引言

新時期隨著我國科學技術不斷發展，在高速公路項目建設中越來越多的新材料得以應用。例如，大空隙排水瀝青材料的應用能夠改善傳統瀝青材料耐熱不足和抗壓不足等問題，大空隙排水瀝青的材料能夠有效地將滲漏水排除體外，這對提升公路工程質量有非常重要的作用。

1 技術優勢對比分析

1.1 普通瀝青路面排水

普通瀝青路面排水一般應用的是路面橫坡或者縱坡的方法排水，這也是我國以往傳統應用最為廣泛的一種排水形式。但是，這兩種排水方式有很大的局限性，受到地域條件的影響比較嚴重。比如：有些地區的地勢比較緩和，縱坡也比較小，應用普通瀝青路面排水方式就無法達到應有的效果，且容易存在嚴重積水或者流水的情況，造成車輛行駛中出現水滑的情況，而且一些高速公路項目會出現水霧而影響到駕駛人員，進而產生嚴重的安全事故問題。

一般情況下，瀝青混合料的排水都是將粗集料作為主要材料進行施工，加入必要的瑪蹄脂材料，以保證其排水效果合格。細集料使用的是石灰石，級配性能良好。但是，我國的常規排水瀝青主要是粗集料與細集料，相互搭配進行使用，整體空隙比較緊實，在排水的過程中，排水速度慢、效果一般，并無明顯優勢[1]。當前，在我國的瀝青路面中，常規排水方式存在一定問題，很多設計人員會選擇加入外加劑的方式，以保證混合料更具耐久性和穩定性，尤其是瑪蹄脂的材料，瀝青性能改善較為明顯，能夠使骨料之間相互嵌擠形成整體結構，綜合性能得到很大提升。

1.2 大空隙排水瀝青路面

大空隙排水瀝青材料和常規排水方式沒有明顯差異，其主要差異就是大空隙排水瀝青材料內的粗集料比較多，細集料的占比較小，這就導致其內部的空隙率會明顯超過常規排水瀝青混合料形式，在內部直接形成骨架空隙的結構形式。應用大空隙瀝青混合料進行公路路面排水結構設置，可以保證水流排出的速度滿足運行要求，同時還能夠減小水膜的厚度，確保車輛行駛環節不會出現水霧情況，這對于車輛行駛的安全性提升有著重要的作用。結合當前的大空隙排水瀝青的具體使用情況，發現該方式的應用效果得到了很大提升。經過綜合分析，大空隙排水瀝青路面的主要優勢如下：改良瀝青路面的性能，并不會因為空隙變大而影響外加劑的性能，總體運行效果良好；路表水排出的速度得到很大提升，且大空隙的布置條件下，路面的行駛噪聲有明顯降低，舒適性、安全性都比較高。

2 橋梁項目背景

某高速公路項目，應用的是單層排水瀝青形式，主要特點是表面空隙相對較大，在運營了1～2年后，出現空隙堵塞的情況，排水、降噪的性能下降比較明顯。經過對雙層排水瀝青路面的研究，鋪設300m 長度的路段進行試驗檢測。在試驗中，上面層為2.5cm厚PAC-10，中面層為4cm 厚PAC-16，整個結構設計為半剛性基層瀝青路面結構形式。

3 大空隙率排水瀝青路面技術應用

大空隙率排水瀝青技術應用環節，考慮到公路工程的建設需求，相關人員必須事前做好路用性能的檢驗工作，然后按照檢驗的結構數據做好相關材料的配比設計，以便后續工程的開展。

3.1 路用性能檢驗

在大空隙率排水瀝青材料路用性能檢驗的過程中，需要從高溫穩定性、水穩性與低溫性進行全面檢驗，確保各方面的參數符合工程需求。

3.1.1 高溫穩定性

經過研究分析發現，TPS（TAFPACK-Super：是以熱塑性橡膠為主要成分，再配以粘結性樹脂和增塑劑等其他成分組成）排水瀝青混合料的高溫穩定性試驗檢測主要是通過室內車轍試驗，測定后確定其高溫穩定性合格，PAC-10 和PAC-162 種高黏瀝青混合料的動穩定度分別為7202 次/mm 和6215 次/mm，達到工程的運行標準。通過加入TPS 之后，可以保證瀝青材料有效恢復到正常狀態，黏結性能良好，即使有車輛荷載的持續性作用，混合料的變形也不會過大，高溫穩定性比較好。

3.1.2 水穩定性

瀝青表面有積水的情況下，車輛持續作用，造成黏結性能和結構性能降低，容易導致很多病害問題發生。一般選擇使用凍融劈裂的方法進行試驗檢測，確定水穩定性能參數，檢測后發現，PAC-10 和PAC-162 種分別為97.8% 和95.2%，超出我國國家標準的規定。

3.1.3 低溫性能

排水瀝青路面要達到耐低溫的效果，通過碾壓之后成型的車轍板切割制作為規定結構形式的小梁試件，然后做低溫彎曲試驗，發現PAC-10 為7.159MPa，PAC-16TPS 為6.813MPa，這兩種材料的性能符合要求，完全達到交通運行標準[2]。

3.2 大空隙率排水瀝青路面施工工藝

3.2.1 施工機械

施工機械主要是間歇式拌和樓與鋼輪壓路機設備，混合料攪拌環節，工作人員應做好瀝青材料使用量和拌和時間的控制，確保材料的性能合格。材料運輸時要做好防護處理，不能存在材料的污染或者質量問題，因此一般會使用篷布進行覆蓋處理。在現場攤鋪施工時，選擇使用履帶式攤鋪機進行，撒布則應用專業撒布車。

3.2.2 粘層施工

較之以往的瀝青路面來說，大空隙排水瀝青路面結構的中面層接觸面積一般都會減少10～15%，要想提高黏結性能和標準，一般需使用改性乳化瀝青黏結層鋪設到上中面層中間位置上。粘層結構施工要做好如下工作：使用合格的撒布設備完成噴灑施工，使用量為0.8kg/m2左右，確保乳化瀝青噴灑的質量合格，具體撒布次數根據設計情況做好管理和控制。另外，在施工后工作人員還需要使用鉆芯試驗方法進行質量評價和分析。

3.2.3 施工溫度

在具體施工中，大空隙率排水瀝青路面溫度參數尤為重要，這也是質量管控的重點，較之普通瀝青材料來說，排水瀝青的溫度要高出其10～20℃。

3.2.4 瀝青混合料運輸

瀝青混合料運輸是非常重要的環節，做好拌和與運輸的控制才能保證材料性能合格。

（1）材料的潔凈度合格，雜質含量處于合理范圍內。

（2）拌和制作環節，做好各種材料加入比例的控制。

（3）材料溫度嚴格控制，保證處于175～180℃之間即可。

（4）在運輸時必須進行覆蓋，使用潔凈的篷布覆蓋處理，裝載混合料前要做好車廂內壁的清理工作，均勻涂抹隔離劑，確保不會發生材料粘附在車廂表面的情況；同時，保證運輸階段溫度處于合理范圍內，到達現場后，材料溫度不低于170℃。

（5）確保材料供應連續、充足，現場至少有5 輛運料車停車等候。

3.2.5 攤鋪

（1）現場施工前，需要做好熨平板的預熱處理，溫度至少為100℃。

（2）為了提高攤鋪效果，使用兩臺攤鋪機同時作業施工，且兩臺設備保持有10m 以內的間隔距離。

（3）攤鋪設行駛速度為1～3m/min 內。

（4）如果環境溫度在10℃以內，禁止開展施工[3]。

3.2.6 碾壓

該環節按照初壓、復壓、終壓的順序進行施工，各個環節使用的設備不同，同時材料溫度也是控制的重點，如果溫度無法滿足要求，則容易導致各個層的結構黏結性能不合格，極大地影響路面結構質量。

3.2.7 接縫處理及開放交通

在現場施工環節，盡量避免出現接縫過多的情況，如果實在無法避免接縫，則應該做好現場管控工作。在施工結束后，路面表層溫度不超過50℃時，即可開放交通運行。

3.3 工程應用效果

現場施工時，間隔200m 布置檢測點，做好如下參數檢測工作。

3.3.1 滲水性

滲水性如果沒有滿足要求，容易導致路面出現水霧、水漂問題，無法保證車輛行駛安全，所以工作人員需要應用滲水儀進行滲水性的檢測工作。在此次路面中，PAC-10 料滲水系數為5182mL/min，PAC-16為5258mL/min，說明這兩層結構的滲水系數都符合技術要求。

3.3.2 摩擦擺值

抗滑性是瀝青路面重要技術參數，其對于車輛行駛安全性有著直接影響。本文在檢測時主要應用擺式摩擦系數測定儀進行檢測，通過測量后發現該路面的擺值BPN 為58，說明抗滑性能良好，達到運行安全的標準[4]。

3.3.3 噪聲

噪聲檢測的環節，一般應用手持噪聲檢測儀完成工作。在試驗路段正式運行后，間隔50m 設置一處噪聲檢測點，確定噪聲參數。經過此次檢測后發現，該路面的降噪效果為5.6dB，表示大空隙排水瀝青路面降噪效果良好[5]。

4 施工質量控制措施

4.1 材料控制

首先，選擇合適的施工材料。在具體的施工環節，施工材料質量水平的高低與瀝青混凝土路面的質量有著直接影響。其次，加強材料混合制作各個環節的管理和控制，做好對混凝土、瀝青混合環節的管控，施工單位嚴格執行工程技術標準要求，保證材料混合的質量符合要求，加入比例完全滿足工程的標準。瀝青混合料在生產制作的環節，施工單位應綜合分析道路工程的各項要素，確定必要的添加劑與催化劑類型、比例，保證混合料的質量合格，達到安全性標準。為了確保材料的質量符合要求，不會引發質量問題，在相應部門的監督與管控條件下，防止存在任何質量隱患與安全事故，同時落實必要的監督與管理措施，各個環節處于嚴格管控之下，組織專人監督與管理，防止存在施工質量問題或者不足的情況。另外，制定出切實可行的應急響應機制，提高人員的責任心與職業道德素質水平，確保符合工程的應用標準，保證混合料的性能和質量合格。

4.2 施工準備

在瀝青混凝土路面正式施工之前，施工單位應做好各項施工準備工作，具體從如下幾個方面出發：其一，加強設備檢測和控制，保障設備的性能符合要求，加強設備的精準度檢測和控制，保證設備運行效果和質量，使施工的運行不會產生任何不利影響。其二，施工單位的工作人員掌握一定的專業素質和技術，具備較高的職業道德水平，確保施工前各級施工人員了解施工方案和技術標準，確定各級崗位工作職責，為項目順利實施奠定堅實的基礎。其三，加強職業培訓和安全教育的管理，并進行必要的安全技能方面的培訓，不能因為過度關注施工速度而忽視質量與安全。在現場準備環節，施工單位必須完善施工管理技術，為今后的施工順利進行提供良好基礎，保證工程的質量滿足工程的運行標準。

4.3 施工期間路面質量把控

在現場施工環節，施工單位應該做好瀝青混凝土路面結構總體質量的全面管理，在現場施工階段遵守施工方案和技術標準的要求，落實施工工藝。瀝青混凝土屬于混合料的形式，在攤鋪施工階段，加強管理和控制才能保證工程的質量合格。在路面鋪設施工階段，溫度控制尤為重要，考慮到環境、設備以及人員等因素，做好材料溫度的嚴格控制，符合現場施工標準和要求，可以根據需要調整材料溫度，達到性能和質量標準的要求。另外，瀝青混合料的運輸階段也要確保材料的溫度合格，一般選擇應用篷布的方式進行混合料的覆蓋保溫處理，不能發生離析問題，否則將會產生嚴重的損失。鋪面工作開始前，施工單位應該確保覆蓋路面的材料黏性滿足要求，且路面表層達到干凈、平整性的要求。在鋪面作業前，施工單位應該做好鋪設表面結構厚度的檢測，如果發現平整度無法滿足要求，則需要及時改進和調整，保證符合技術標準的規范要求。混合料在攤鋪結束后，應該反復壓實施工，以達到平整度的標準要求。

4.4 加強施工管理，明確工作職責

在現場施工環節，施工單位應該做好現場管理和控制工作，確定崗位工作職責。根據工程的具體情況，選擇合適的瀝青混合料材料，確保設備性能符合要求，達到正常運行的標準。在具體的實施階段，落實現場管控工作，所有人員需了解設計方案和施工工藝，做好各個環節和細節的管控工作。此外，由外部監督人員做好全面監督與管理工作，只要是存在質量問題，應立即采取措施進行處理。

4.5 減少路面污染

當前很多公路工程的建設工期都比較短，所以在滿足工期標準要求的同時，還要做好路面的防護處理工作，確保不會發生嚴重的污染問題。另外，各級單位應保持良好溝通與交流，制定出切實可行的施工計劃和方案，防止存在路面結構損壞以及污染等嚴重問題，保證公路路面的質量符合要求。在瀝青混凝土的施工環節，加強交通管理工作，組織專人負責現場的管理，禁止一切非施工車輛進入施工現場，同時還要做好施工機械設備的檢查工作，不能存在漏油、故障等問題，確保路面達到清潔度的要求。在公路路面鋪設施工全部完成后，在收尾施工以及綠化帶施工階段的車輛不能發生燃油泄漏等污染的問題，應保持路面的平整、清潔等，也不能發生結構的病害問題，使車輛通行正常化，延長使用壽命，提升交通通行質量。

5 結語

大空隙率排水瀝青路面施工技術有著較高的先進性，與傳統的瀝青路面施工技術對比，各方面性能提升較為明顯，保證了交通通行的安全性和穩定性。