OGFC排水性瀝青混凝土路面技術

徐偉

（上饒市廣豐公路事業發展中心，江西 廣豐 334600）

0 引言

開級配瀝青磨耗層(OGFC)是以排水性瀝青混合料作為主要材料鋪設形成的路面結構，其主要優勢是具備良好的抗車轍性和抗滑性，在實際應用中能夠將路面積水及時排出，滿足路面運營要求。在高速公路路面施工環節，將OGFC 作為路面施工材料，需要明確材料的技術指標，并且做好相關的配比優化，同時還要規范技術工藝的操作，如此才能提升瀝青混凝土路面工程的施工質量。

1 OGFC 排水性瀝青混凝土施工材料分析

在OGFC 排水性瀝青混凝土路面施工階段，應對施工材料進行全面深入的研究，以確保施工材料符合工程需要。

一是瀝青材料。瀝青是OGFC 混合料的關鍵，必須達到黏度高、抗老化性好的標準，所以應選擇低標號、高黏度的瀝青。

二是粗集料。對于OGFC 混合料而言，粗集料包含礫石、碎石、礦渣等，粒徑在2.36mm 以上。

三是細集料。主要是天然砂、人工砂、石屑等材料，粒徑在2.36mm 以下。如果選擇應用人工砂，應將粒徑控制在0.5～3.5mm 之間。

四是礦粉。礦粉是OGFC 混合料必不可少的組成部分，其主要作用是填充集料孔隙，占比較小。就目前而言，OGFC 排水性瀝青混凝土的細集料規格如表1所示。

表1 細集料規格

2 OGFC 排水性瀝青混凝土路面施工技術要點

2.1 拌和

其一，溫度控制。在OGFC 混合料中，粗集料占比較大，細集料占比較小，骨料受熱后，溫度上升速度加快，要想全面控制骨料溫度，有著一定的難度。因此，需要加強噴燃器的燃料控制，也可以通過調整細骨料加入比例或者調整控制參數的方式，以確保溫度處于合理范圍內。在現場開始施工前，進行2 次試鋪，如果OGFC 混合料產量低、用量少，則會造成溫度無法有效控制。技術人員雖然可以通過拌和樓干燥筒的供油系統以及引風機開度做出調整，但是效果并不明顯，所以應選擇通過增加細骨料的方式來控制骨料溫度。經過技術人員檢測發現，骨料通常會高于儀表檢測溫度25～30C 左右?；旌狭蠝囟容^高的情況下，瀝青材料受熱極易發生流淌的現象，而溫度較低，則會造成施工難度升高、質量下降，所以嚴格控制溫度才能保證工程的質量。經過總結實際經驗，確定溫度如下：礦料溫度190～200C；瀝青溫度150～170C；混合料出廠溫度180±5C。因為骨料溫度流失速度快，所以在運輸、裝卸等環節應加強溫度監測，材料堆放時頂部與底部的溫差宜控制在3～5C 之間。

其二，存放時間。因為OGFC 混合料內細骨料占比較小，溫度流失速度快，所以不能像普通瀝青材料那樣存放過長的時間，否則將造成材料表面結殼，影響工程施工。

其三，拌和周期。OGFC 混合料拌和環節尤為重要，應按下述要求進行：骨料、改性劑先加入拌鍋內干拌10s，加入瀝青與礦粉再濕拌40s 出鍋；拌和環節要求材料達到均勻性要求，沒有花白料、結塊等情況，每一個拌和循環周期為75s 左右。由于拌和時間的限制，較之其他種類的混合料，其生產能力下降60%左右；此外，因為OGFC 混合料屬于間接級配，粗骨料加入比例較大，所以應結合實際情況，合理調整粗骨料儲備量，以滿足施工的需要。

其四，添加工藝。外摻劑的添加通常采用人工或者機械方式進行，但是加入比例必須滿足要求。如果在試驗路段施工，通過人工方式在拌和機料口直接加入即可，如果正式施工，應該應用與拌和機配套的投料設備，利用風壓將外摻劑直接投入料倉。某工程曾應用1 臺設備投料，投料時間為22s 左右，效率低且故障率高；隨后采用2 臺設備同時投料，投料時間縮短到10s 左右，但是故障率依然無法降低。經過分析發現，由于投料設備與拌缸連接彎管角度比較大，每次會有部分的改性劑顆粒無法清理干凈，長期淤積之下導致堵塞。因此，技術人員對瀝青拌和樓加以改進，在拌鍋上部焊接1 個漏斗倉進行人工投料，并且采用柔性管道連接，同時還加裝了報警系統、自動監控系統，實現了智能投料，提高了外摻劑添加的速度和質量。

其五，拌和工藝。在OGFC 混合料的拌和環節，可通過骨料改性的方式調節材料的性能：將TPS 改性劑投入拌鍋，各種材料發生物理溶解反應而實現改性。該方式與瀝青改性有本質的區別，瀝青改性主要是生產時改性或者現場改性，并且是應用改性后的瀝青材料制作混合料。

2.2 運輸

其一，選擇大噸位車輛運輸，運輸能力必須符合工程施工的要求。其二，由于OGFC 混合料黏性高，裝載前需要在車廂內壁涂抹油水混合物。其三，為了保證OGFC 混合料的溫度合格，應加強溫度控制，確?，F場攤鋪施工時溫度在160C 以上，且采用雙層篷布進行保溫。其四，現場組織專人進行運輸車輛的指揮管理，與攤鋪機保持10～30cm 距離，掛空擋，由攤鋪機推動運行。

2.3 攤鋪

攤鋪施工前，應對熨平板進行預熱處理，溫度超過100C 才能開始施工；現場需要2 臺攤鋪機開展梯隊作業，保持連續性攤鋪，設備之間保持3～5m 的距離，并且相鄰設備攤鋪施工重疊寬度在10～15cm 之間；因為OGFC 混合料產量較低，攤鋪機運行速度保持在1.0～2.0m/min 之間即可，以確保材料的拌和制作速度滿足連續性施工的要求；OGFC 混合料內包含較多的骨料，所以在現場攤鋪施工中應合理調整技術參數，保證結構整體性能符合要求；攤鋪作業環節，應組織專人進行厚度、均勻性等檢查，如果發現局部存在拖痕等問題，應立即調整作業工藝，提高攤鋪質量；因為OGFC 混合料屬于間斷級配，粗骨料粒徑比較單一，所以攤鋪施工比較順利，路面的平整度、美觀性較好，且不易發生離析的問題，綜合施工效果良好。

2.4 碾壓

其一，OGFC 路面與SMA 路面在級配方面是相似的，壓實工藝也比較相近。在初壓、復壓環節，應采用剛性碾壓方式，這是因為膠輪壓路機輪胎的變形量較大，局部接觸時容易形成封閉狀態，在駛離路面后，熱瀝青材料容易黏附在膠輪上，而且，膠輪壓路機沒有振動功能，達不到深度碾壓的要求。而在終壓環節則應采用膠輪壓路機，可以有效地消除表面輪跡，提高工程質量。

其二，程序。初壓施工采用DD100 型壓路機，靜壓2 遍，運行速度為1.5～2.0km/h，路面溫度控制在150～160C。復壓施工采用CC722 型壓路機，靜壓2遍，速度為2.0km/h，緊隨初壓進行施工。終壓環節采用YL20 型膠輪壓路機，碾壓1～2 遍，溫度必須在55C 左右，否則容易發生黏輪現象。在現場施工中，可在設備上安裝自動測溫裝置，確保終壓溫度符合要求，提高路面碾壓施工效果。

其三，松鋪系數。據現場經驗分析，OGFC 混合料的路面空隙率通常在18%～22%之間，所以必須加強碾壓設備噸位、碾壓遍數、碾壓溫度的控制，否則極易導致壓實度超密的情況，松鋪系數及路面厚度難以滿足工程要求。在某工程施工中，出現路面密實度過高、空隙率不合格、厚度不均勻等質量問題，技術人員對各個部分進行溫度檢測，并且通過馬歇爾試驗檢測材料的密實度，最終分析發現導致質量問題的原因是CC722 型壓路機噸位過大，碾壓遍數過多，所以技術人員需要做好現場分析和控制，并且對路面情況隨時進行檢查，以消除各種不利因素的影響。

2.5 施工縫處理

其一，縱向施工縫?，F場采用2 臺攤鋪機同時作業的情況下，在相鄰界面就會出現縱向接縫，處理方法之一是采用斜接縫的形式，作業時2 臺攤鋪機應保持3～5m 的距離。方法之二是采用熱接縫的形式，搭接碾壓，消除接縫痕跡。

其二，橫向施工縫。橫向施工縫主要是平接縫的形式。處理方法是在一個路段攤鋪施工的終點位置設置一條與路面厚度相同的鋼模板，碾壓結束后將鋼模板取出，下次施工時清理斷面并在斷面涂抹一層黏層瀝青后接著攤鋪。

有些施工縫極易出現降雨徑流的情況，這是因為碾壓過密導致空隙率減小造成的，所以應將壓實度控制在合理范圍內。

2.6 交通管制

OGFC 混合料路面施工結束后，路面的抗剪強度還比較差，應該在12h 之后再開放交通，并應禁止重載車輛行駛，避免急剎車或者急轉彎的情況，否則極易導致路面推移或搓起，影響路面平整度。

3 檢查試驗

在現場施工結束后，應及時進行檢查試驗工作，以達到路面質量和性能的要求。在路面檢查試驗中，最關鍵的指標是排水性能：對于OGFC 排水性瀝青混凝土路面而言，設計方案中要求其內部有部分存水的功能，必須滿足該要求才能投入運行?；旌狭系男阅苤笜艘埠苤匾浩湟唬枰獙旌狭系耐庥^進行檢查，確保沒有離析現象；其二，檢測混合料的厚度、平整度、寬度等指標，確保符合設計要求；其三，在混合料運輸階段，落實保溫管理措施，確保攤鋪、碾壓等環節的材料溫度合格，符合工程技術標準。

在OGFC 排水性瀝青混凝土路面鋪設施工中，應嚴格落實各項質量控制指標，加強現場施工管理，提高路面性能。在施工環節，加強材料質量的監督與管理，每一項材料的性能都必須符合要求，不得存在質量缺陷。排水性瀝青混凝土的生產環節，可以根據實際需要添加一定比例的TPS 改性劑，在添加時必須加強比例控制，如果比例過大或者過小，都容易導致材料性能不合格，對于不合格的材料，必須舍棄不用。在路面施工中，確保材料生產供應充足，能夠滿足現場施工連續性的要求。經過分析發現，OGFC 混合料的路面空隙率大，含有較多的粗骨料，所以應該加強控制混合料的配比參數，保證材料的性能滿足要求，以提高路面的排水效果，進而提升公路總體運行質量。

4 結論

OGFC 排水性瀝青混凝土路面還處于試驗驗證環節，在我國并未大面積使用，大范圍鋪設施工的案例比較少，因此需要結合實際情況，總結經驗教訓，讓更多的單位、技術人員意識到OGFC 排水性瀝青混凝土的優勢，并了解其存在的缺陷，以有針對性地對其加以改進，推動該技術的應用。

其一，原材料加工難。因為OGFC 混合料的粗骨料級配比較單一，骨料的含量多，10～15mm 的粒徑間隔小，加工產量低，所以要提前解決材料供應的問題。

其二，配合比設計難。為了保證空隙率達到排水性能要求，級配中2.36mm 篩孔通過量必須符合標準，以確保級配性能合格。

其三，溫度控制難。OGFC 路面含有較多的粗骨料，溫度控制難度較高，所以需要投入更多的力量進行控制，以確保溫度時刻保持在合理的范圍內。

其四，拌和時間長、效率低。拌和環節對于現場施工影響較大，且材料不能長時間存放，與其他施工環節難以有效協調。

其五，空隙率難保證。壓路機噸位、碾壓遍數、碾壓溫度等都有較高要求，一旦任何參數控制不當，都會影響工程質量。

其六，造價高。TPS 改性劑成本較高，導致最終工程成本也會升高。

其七，瀝青老化快，使用年限短。國外OGFC 路面設計年限一般為4～7年。

其八，抗剪強度較差。由于結構比較特殊，抗剪強度不足，在彎道大、縱坡大或者重載車輛多的區域，難以達到運行的要求。

其九，局限性大，養護難。在路面鋪設施工中，應做好氣候環境、天氣狀況的分析，在合理的條件下推廣應用，最好不要在風沙大、降雨少的地區應用。排水性瀝青路面的主要缺點就是粉塵等雜質堵塞孔隙，降低排水性能，需要采用專業設備進行清理。所以應避免這些因素的不利影響。此外，在路面的中面層養護時，還要考慮封水問題以及強度問題。

總之，OGFC 排水性瀝青混凝土是現代工程領域發展之下的產物，經過長達幾十年的發展，目前已經投入實際應用。在具體的應用中，要從設計角度出發進行論證分析，結合現場施工條件，設計最佳應用方案，從而發揮OGFC 排水性瀝青混凝土路面的性能優勢，進一步推動我國公路工程的發展。