排水性瀝青面層在城市道路中的應用

闕道峰

（桑植縣公路建設養護中心，湖南 張家界 427000）

1 引言

隨著現代城市建設規模的不斷擴大，除了高樓大廈建設數量持續增加，路面硬化面積也越來越大，雖給人們的日常出行帶來了較大的便利，但是，由于路面排水性較差，極易引發積水乃至城市內澇問題?；诖?，排水性瀝青路面作為一種新型生態環保路面結構得到了廣泛應用，其在滿足城市交通運行需求的同時，可有效提高城市對惡劣天氣的抵御能力，因此，加強排水性瀝青面層的應用研究具有重要意義。

2 排水性瀝青路面的提出

現代城市建設中，道路是重要組成部分，據統計，道路面積約占城市建成區面積的1/3～1/2。城市中普通瀝青道路一旦遭遇大雨天氣路面易積水，一方面，輪胎與路面間會形成水膜，水膜達到一定厚度后，路面失去抗滑能力，車輛容易發生打滑、漂移，進而引發交通事故；另一方面，道路排水系統不完善甚至會引發城市內澇。排水性瀝青路面被認為是可以有效解決上述問題的新型路面結構。排水性瀝青路面結構如圖1所示。上面層主要采用大孔隙開級配瀝青混合料；中下面層采用密級配瀝青混凝土；上、中面層之間設防水黏層，同時，在路肩下鋪設縱向側溝、橫向排水管，全面完善路面排水系統[1]。排水性瀝青路面的提出與應用符合城市道路安全、舒適的運行要求，也是現代海綿城市建設的重要內容之一。本文主要圍繞排水性瀝青面層在城市道路中的應用展開詳細分析。

圖1 排水瀝青路面層結構剖面示意圖

3 排水性瀝青面層特點與施工技術要點

3.1 排水性瀝青面層特點

結合相關理論研究與實踐經驗分析，可將排水性瀝青面層特點歸納如下：

1）抗滑性好：排水性瀝青路面的顯著特點是空隙率較大[2]，雨水可從空隙中排出，以免出現飄水，并且抗滑性好，使城市道路行車更加安全。

2）減少眩光：排水性瀝青面層可快速排出雨水，路面基本無水霧，可有效防止車輛行駛過程中前燈照射潮濕路面出現炫光現象，保證交通安全。

3）降噪性佳：與普通路面相比，排水性瀝青路面降噪性能更好[3]，相關研究結果顯示，排水性瀝青路面可降噪3～7 dB，且面層空隙率越大，降噪能力越佳。

4）高溫抗車轍能力良好：排水性瀝青面層空隙大、固體物質少，降溫能力更好，干燥狀態下可降溫約2～3 ℃，潮濕狀態下降溫8～12 ℃。

3.2 排水性瀝青面層施工技術要點

排水性瀝青面層施工基本流程與普通瀝青路面基本一致，各施工階段有其特殊性。具體施工技術要點可歸納如下：

1）拌和：與普通瀝青混凝土相比，排水性瀝青混凝土對集料強度、耐磨性、瀝青黏附性要求更高[4]。城市道路建設中，需根據工程情況合理選擇原材料，做好配合比設計與試驗，并嚴格按最終確定的施工配比拌制瀝青混凝土，控制好拌和溫度與時間，保證瀝青混凝土質量達標。

2）運輸：排水性瀝青混凝土空隙率大，混合料溫度散失更快，運輸過程中必須采取有效保溫措施，可用雙層保溫布覆蓋混合料表面，保證混合料至攤鋪現場溫度在165 ℃以上。

3）攤鋪：運輸車供料與攤鋪施工同步，至少保證有2～3 輛運料車候場，嚴格控制攤鋪溫度和速度，攤鋪機要勻速行駛，嚴禁攤鋪過程中調頭、制動。

4）碾壓：排水性瀝青混凝土粗集料較多，不宜選用壓實功較大的振動壓路機，碾壓施工過程中做到緊跟、少水、勻速、慢壓，控制好碾壓溫度與速度。

5）接縫處理：縱向接縫呈斜坡狀，中間重疊5～15 cm；橫向接縫處理時，為保證排水性瀝青路面內部縱向排水，切縫垂直面不得涂抹黏層油，攤鋪前需加熱軟化橫縫，注意控制好加熱溫度。

4 實例探析排水性瀝青面層在城市道路中的應用

4.1 工程概況

本項目為某城市道路，項目主線雙幅路建成雙層式排水性半透水車行道，路面結構設計如圖2 所示。排水性瀝青面層采用PAC-10、PAC-25，排水瀝青混凝土強度、抗滑、抗車轍等性能均較好，可較好適應環境變化、應對自然災害。

圖2 排水性瀝青混凝土路面結構設計剖面示意圖

4.2 排水性瀝青混凝土配合比設計

本項目選用SBS 改性瀝青，摻入DHVA 高黏度添加劑、聚丙烯腈纖維；填料選用石灰巖礦粉；細集料、粗集料分別為0～2.36 mm 玄武巖機制砂、4.75～9.5 mm 玄武巖粗集料。初選4 組礦料級配進行馬歇爾擊實，確定各集料篩分及合成級配，經試驗確定最佳油石比5.3%；高黏度改性瀝青方案如下：92%SBS改性瀝青+8%DHVA 高黏度添加劑+0.1%聚丙烯腈纖維。經檢測，上述配合比下混合料空隙率為24.8%（體積法）、23.0%（真空法），具有良好的排水性能。

4.3 排水性瀝青混凝土路面施工技術

4.3.1 混合料拌制

本項目排水性瀝青混合料正式拌制前，對確定混合料配合比使用拌和機試拌，對配合比標準級配與油石比以及混合料質量各項指標進行驗證，判斷是否滿足設計要求。根據試拌結果，確定是否需要調整配合比，按最終確定的配合比進行混合料拌制。

4.3.2 試驗段施工

1）攤鋪前根據運距、天氣情況保證現場4～5 輛運輸車等待卸料；攤鋪開始后，施工現場攤鋪車輛控制在3 輛，保證攤鋪作業持續進行。瀝青混合料運輸過程中，做好保溫工作，運送至施工現場混合料溫度在175 ℃以上，專人負責檢測混合料溫度，若不符合要求，務必作為廢料處理。

2）項目選用福格勒S2100-2 攤鋪機進行作業，受料前料斗內涂抹防黏結劑，并提前0.5 h 預熱攤鋪機熨平板，溫度至少為100 ℃。攤鋪過程中，攤鋪機緩慢、均勻行駛，排水瀝青混合料攤鋪溫度控制在170 ℃以上，隨時檢查攤鋪厚度、平整度、路拱、橫坡等。

3）項目根據試驗段施工情況確定碾壓參數見表1。碾壓施工過程中，初壓、復壓、終壓溫度分別控制在160℃、130℃、90℃以上。

表1 碾壓施工參數

4.3.3 大面積施工

根據試驗段確定的施工參數開展排水性瀝青路面攤鋪、碾壓作業。具體施工要點如下：

1）攤鋪連續、穩定進行，減少接縫與不必要的修補；

2）攤鋪中途停機時間超過20 min，或是混合料溫度低于130 ℃，按處理冷接縫方法重新接縫；

3）排水瀝青混合料空隙率大，碾壓前需將壓路機碾壓輪清理干凈，防止污染路面，終壓后覆蓋彩條布，并禁止人員踩踏[5]；

4）攤鋪、碾壓施工結束后，對路面厚度、平整度進行檢查，檢查結果合格后做好接縫處理。

4.3.4 交通管制

為防止路面污染，排水瀝青面層施工完成后封閉交通的，待瀝青混合料表面溫度低于50 ℃方可開放交通。

4.4 施工效果

本項目施工完成后，經過幾次大雨驗證、檢測單位檢測顯示，排水瀝青面層在抗滑、抑制濺水起霧、排水等方面效果良好。

5 結語

綜上所述，與密級配瀝青路面相比，排水性瀝青路面空隙率大（通常達到15%～20%），路面結構層中存在相互聯通的空隙，路面降水不僅可從面層排走，還可通過路面結構層橫向聯結通道排走，防止路面積水，保證雨天行車安全。城市道路建設中，需根據項目實際情況科學地進行排水性瀝青混合料配合比設計，規范落實混合料拌制、運輸、攤鋪以及碾壓各道工序，注意做好成品保護與交通管制，發揮排水性瀝青路面應有的排水、抗滑、降噪等作用。