1、GONGLU JIAOTONG KEJI YINGYONG JISHU BAN公路交通科技 應用技術版排水瀝青 (drainage asphalt 路面,又稱透水瀝青 (porous asphalt 路面,針對表面層來說又稱多孔隙瀝 青磨耗層 (PAWC, porous asphalt wearing course ,指壓 實后空隙率在 20%左右,能夠在混合料內部形成排水通 道的新型瀝青混凝土面層,其實質為按照嵌擠機理形成 骨架 -空隙結構的開級配瀝青混合料。排水路面具有抗 滑,降噪,減少水霧等特點,既利于環保,又利于交通 安全,符合當前的技術發展趨勢。排水路面在我國處于 起步的階段,目前尚

2、無排水性路面設計和施工技術規 范,也無成熟的建設經驗。本文以鹽通高速公路試驗段 為基礎,系統的介紹了排水路面的施工的要點及注意事 項,為該類型的路面推廣和應用提供依據和參考。1試驗段概況鹽 通 高 速 公 路 排 水 性 瀝 青 路 面 排 水 試 驗 段 長 18km 。原路面的結構見表 1,是典型的半剛性基層瀝 青路面結構。表 1原路面結構 /cm試驗路調整為排水瀝青路面結構時,路面結構層次 變化僅限于上面層:將原 4cm 厚的 AK-13A 抗滑表層變 為同厚度的排水瀝青面層 DAP-13。原瀝青路面的上面層與中面層之間的改性乳化瀝青 粘層油取消,改為排水性瀝青路面專用的防水粘層材料。課

3、題組對多種材料進行了試驗對比,最終決定采用 改性乳化瀝青和防水粘層涂料 FYT 作為防水粘結層用 料。防水粘層在排水性瀝青路面結構中起著至關重要的 作用,主要有 3個方面:(1 與普通密級配瀝青混凝土相比,排水瀝青面層 與中面層之間的接觸面積減少了約 15%25%,因此要 求具有更高的粘結強度,確保層間的完全連續條件。(2 具有防止雨水下滲的作用,并保證防水功能的 耐久可靠。(3 我國目前路面結構多為半剛性基層瀝青路面, 裂縫難以避免。使用延伸性較好的防水粘層材料,可以 作為裂縫的應力吸收層,阻止裂縫的向上反射,確保防 水效果。2原材料及混合料設計指標(1 瀝青經過多種方案的比選,課題組決定采

4、用 SBS 改性瀝 青 (92% +TPS (8% 及 70#基質瀝青 (88% +TPS (12% 制 成高粘改性瀝青。 TAFPACK-Super (簡稱 TPS 是由日本 大有建筑株式會社為排水性瀝青路面而專門生產的瀝青 改良添加劑,改性的主要目的就是提高瀝青的粘度。高 粘度改性瀝青應滿足表 2所示的技術要求。(2 集料 粗、細集料技術要求如表 3及表 4所示。粗集料應 嚴格控制針片狀顆粒含量、軟石含量、壓碎值等關鍵性 指標。填料要求采用石灰巖礦粉,干燥、潔凈。進場礦 粉儲藏時不得受潮,拌和機回收的粉料不得使用,更不作者簡介:楊國濤 (1977- ,男,山東聊城人,在讀碩士。排水性瀝青路

5、面實踐楊國濤 1,楊 軍 1,曹東偉 2,劉清泉2(1. 東南大學交通學院,江蘇南京210016; 2. 交通部公路科學研究院,北京 100088摘要:排水性瀝青路面 (Porous Asphalt Pavement 由于其優良的迅速排水、防止漂滑、降低噪音等性能日益受到人們的重視。我國對于排水性瀝青路面研究和應用尚處于起步階段。文章以鹽通高速公路試驗路段的施工為基 礎,系統地介紹了排水瀝青路面的施工方法及其施工的要點,為排水路面在我國的推廣和應用提供參考。 關鍵詞:排水性瀝青路面;施工方法;施工要點 中圖分類號:U416.217文獻標識碼:B上面層 AK-13A(SBS 改性瀝青 4中面層

6、Superpave-20(SBS 改性瀝青 6下面層 Superpave-258基層 水泥穩定碎石 38底基層二灰土2065GONGLU JIAOTONG KEJI YINGYONG JISHU BAN得與進場礦粉混雜,礦粉技術要求見表 5。表 2高粘度改性瀝青技術要求表 3粗集料技術要求表 4細集料技術要求表 5礦粉技術要求(3 防水粘層防水粘層材料要有出廠合格證、檢測報告,進場前 SBS 改性乳化瀝青和防水粘層涂料 FYT 要進行檢測。(4 混合料的設計指標目前我國還沒有對排水瀝青路面設計、施工和質量 評價建立規范和標準,課題組查閱了大量國外規范及相關的文獻,同時根據鹽通路的具體情況又做了

7、大量的室內試驗,提出了如表 6的混合料的技術指標要求。表 6排水性瀝青混合料技術指標要求3粘層施工(1 中面層的滲水調查Sperpave20表面粗糙,局部粗集料含量多,空隙 多,構造深度大。對于橫縫、縱縫、距中間帶路緣石和 路肩排水溝 50cm 內等薄弱部位、橋面,項目部在課題 組成員指導下對其滲水情況進行了調查與評價,調查部 位及方法按表 7所示。表 7滲水情況調查部位及方法(2 防水粘層施工根據調查結果,課題組決定采用如下的粘層施工方 案:對于正常路段中面層橫縫、縱縫、距中間帶路緣 石和路肩排水溝 50cm 內等薄弱部位 (滲水系數大于 50mL/min ,先灑鋪 0.3kg/m 2SBS

8、 改性乳化瀝青進行局部 處理,完全破乳后再用 0.6kg/m 2SBS 改性乳化瀝青進行 全幅灑鋪,必須等乳化瀝青完全破乳實干后才能進行上 面層施工;對于特大橋等路段使用防水粘層涂料 FYT ,用量 為 1.0kg/m 2。當使用噴涂機施工時逆風向噴涂,用底層 材料噴涂第一層防水涂料,用量 0.6kg/m 2;實干后用面 層材料進行第二次噴涂,用量為 0.30.4kg/m 2,經檢查 實干后方可進行上面層施工。4混合料的配合比設計(1 目標配合比設計試驗項目技術要求 針入度 (25 ,100g , 5s /0.1mm 40軟化點 / 80延度 /cm(15 50(5 20彈性恢復 (25 /%

9、 85質量變化率 /% 0.6針入度殘留率 /% 65 1560 動力粘度 /Pa s 50000運動粘度 (170 /mm 2 s-1 3貯存穩定性, 48h 軟化點差 / 2.5RTFOT延度 (5 /cm試驗項目 技術要求 壓碎值 /% 20洛杉磯磨耗損失量 /% 25視密度 /g cm -3 2.60瀝青粘附性級 5堅固性試驗 /% 12針片狀含量 /% 10水洗法 <0.075mm 顆粒含量 /% 1軟石含量 /% 2磨光值 BPN 45試驗項目 技術要求 視密度 /g cm -3 2.50親水系數 1塑性指數 4<0.6mm 100<0.15mm 90100<

10、;0.075mm75100試驗項目單位 技術要求 備 注視密度 /g cm -3 2.50堅固性 (>0.3mm 部分 /% 12砂當量 /% 60適用于機制砂項 目 頻 度 備 注 外觀全線人工調查、記錄 滲水系數 橫縫、縱縫、距中間帶路緣石和路邊排水溝 50cm 內等薄弱部位、橋面至少 1次按 JTJ059-95中的 T0971-95測定試驗項目技術指標要求 馬歇爾試件擊實次數 /次雙面擊實, 各 50次空隙率 /%20(±1 析漏損失 /% 0.8標準飛散損失 /% 20浸水飛散損失 /% 30馬歇爾穩定度 /kN 3.5流值 /0.1mm 2040殘留馬歇爾穩定度 /%

11、 80動穩定度 /次 mm -1 3000凍融劈裂試驗殘留穩定度 /% 70透水系數 /cm s -1 0.1科技成果推廣66GONGLU JIAOTONG KEJI YINGYONG JISHU BAN公路交通科技 應用技術版排水性瀝青混合料集料級配范圍及合成級配見表 8。 (2 生產配合比設計和驗證生產配合比設計必須從二次篩分后進入各熱料倉的 礦料取樣進行篩分,根據篩分結果,通過計算使礦料級 配接近目標配合比設計的合成級配,以確定各熱料倉的 礦料和礦粉的比例,供拌和機控制室使用。同時反復調 整冷料倉進料比例,以達到供料均衡。根據析漏和空隙率試驗結果確定最佳油石比,再根據性能試驗結果檢驗 生

12、產配合比。5施工關鍵工序控制(1 施工溫度控制施工過程中必須加強排水瀝青混合料料溫的檢測, 包括混合料到場溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度等,檢測結表 8排水性瀝青混合料目標配合比合成級配級配 各級粒徑累計通過百分率 /%1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075級配范圍 10090100407110309207176145124937S11009051.616.316.111.697.26.24.9表 9施工溫度控制 /果要進行記錄,溫度控制如表 9所示。(2 施工壓實控制排水路面是一種骨架空隙結構,排水混合料對壓實 功很敏感,在施工過程中極易出現壓實不足或過壓現 象。

13、壓實不足,混合料的空隙率過大,對路面的耐久性 有很大的影響,而且壓實不足,也會影響到骨架的形 成,使路面的路用性能受到很大的影響;過度碾壓,會 破壞骨料的棱角,壓碎骨料。可以說壓實的控制是決定 排水路面施工能否成功又一關鍵點。為此,課題組在匝 道上對多種壓實方案進行了比選,最終采用的碾壓方案 如表 10。表 10碾壓方案6施工過程中的檢測方法排水性瀝青混合料施工過程中的檢測試驗方法依據我國 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程 (JTJ052-2000 ,下面列出的是這些試驗方法中的特殊要求與注 意問題。(1 溫度測量表面溫度測量采用標定過的便攜式紅外溫度槍,同 時采用紅外熱像儀監測;內部溫度測量

14、采用數顯插入式 熱電偶溫度計,檢測結果要及時記錄。為了更好的控制 排水性瀝青路面施工溫度,課題組采用紅外熱像儀進行排水性瀝青混合料生產、攤鋪、壓實的溫度監測。(2 空隙率測定空隙率測定包括空隙率、連通空隙率與獨立空隙 率。空隙率測試按現行規范的體積法進行。連通空隙率 測試方法:測定干燥狀態下試件的質量 (A ;然后將試 件放在常溫的水中約 1min ,測定水中重量 (C 。連通空隙率 (%=(V-(A-C/w /V*100獨立空隙率 (%=100-連通空隙率 (%式中, V 為試件的總體積; w 測試水溫對應的水的密度。(3 車轍車轍試件成型宜在現場進行,可使用移動式的輪碾 成型機或壓路機,禁

15、止使用二次加熱的排水性瀝青混合 料成型制作車轍試件進行試驗。在工地試驗室實測的動 穩定度多在 4500次 /mm 以上,說明了排水混合料具有 較強的抗車轍能力。(4 析漏試驗析漏試驗采用燒杯法,溫度條件為 185,具體操 作參見我國 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程(JTJ052-2000 。對于排水性瀝青混合料,析漏指標是 個較重要的指標,現場實測的析漏值多在 0.4%0.8%間 浮動,可以滿足設計要求。(5 滲水系數 主要參照日本 鋪裝試驗法便覽 的試驗方法,采用 常水壓條件的滲水試驗。利用未脫模的 MARSHALL 試 件,在其上增加一個套筒,有外部水源向套筒內供水, 套筒有溢流裝置可以

16、保持一定常水位,因而水壓保持不 變的條件下向下滲透,滲透通過試件的水用一容器收 集,測定一定時間內的滲水量來反映試件的滲水性,滲 水系數通過單位時間的滲水量、試件高度、透水斷面面 積的參數計算。滲透系數 k 計算如式k=LQ 21(下轉第 70頁 機械型號 DD110DD110DD130DD130XP260碾壓方案 靜壓 2遍 靜壓 3遍 靜壓 12遍 速度 /km h-11.521.523.54.53.54.53.54.5到場溫度 170攤鋪溫度 155170初壓溫度 150165, 宜緊跟壓路機復壓溫度 跟著初壓終壓溫度表面 60左右 (重型膠輪壓路機時 50左右 67式中, Q 為滲透經

17、過試件的水量, cm 3; t 1 、 t2為測試的開始時間與結束時間; L 為試件的高度 (標準馬歇爾試 件, 6.35cm , cm ; A 為試件的橫截面面積 (標準馬歇爾 試件, 81.03cm 2 , cm 2; h 為水頭高度, cm 。(6 現場滲水性試驗采用路面滲水儀,按 公路路基路面現場測試規程 (JTJ059-95 中的 T0971-95瀝青路面滲水試驗方法執行。7結語排水路面在我國工程應用很少。目前我國尚沒有對 排水瀝青路面設計、施工和質量評價建立規范和標準。 從鹽通高速的排水路面的施工,我們有如下的體會和認 識:(1 目前我國的路面施工單位用的施工機械比較先 進,可以滿

18、足排水路面的施工的需要。這有利于排水路 面在我國的推廣應用。(2 排水路面的結構設計要綜合考慮,目前我國的 排水路面大多是針對上面層變更設計,很少有從結構的 整體考慮出發的。例如要考慮到中面層要致密以防止水 的下滲;我國大多用半剛性基層,應用排水面層時如何 有效的防止反射裂縫等等。(3 排水混合料施工最重要的是溫度和壓實方法。 要選擇合適的壓實方案,防止壓實不足或過壓。參考文獻:1 排水性瀝青路面應用技術研究 課題組 . 鹽通高速公路排水試驗 段設計指南 S.2 排水性瀝青路面應用技術研究 課題組 . 鹽通高速公路排水試驗 段施工指南 S.3JTJ 058-2000, 公路工程集料驗規程 S.4JTJ 052-2000, 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程 S.5JTJ059-95, 公路路基路面現場測試規程 S.由試驗結果,可以得出如下結論:(1 涂刷透層油試件抗剪強度低于未涂刷透層油抗 剪強度;(2 采用改性乳化瀝青下封層材料抗剪強度高于其 他兩方案,而熱噴改性瀝青下封層抗剪強度總體高于采 用 Koch Strat