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摘要:排水性沥青路面(drainage asphalt pavement)是指采用排水性沥青混合料作为表面层,其下设置防水层,渗入到排水性沥青面层内的水在防水层上横向流入边缘排水设施,而不再向下渗透到下承层的路面。本文结合高新区新建道路金洲大道的工程实践,初步探讨。
关键词:排水 防滑 降噪 沥青路面
一、排水降噪路面的发展
定义:排水性沥青路面(drainage asphalt pavement)是指采用排水性沥青混合料作为表面层,其下设置防水层,渗入到排水性沥青面层内的水在防水层上横向流入边缘排水设施,而不再向下渗透到下承层的路面
● 排水性沥青路面空隙率达到18 % -25%,厚度一般为4cm-5cm的磨耗层。因空隙率大,又称为多孔性磨耗层或多孔性防滑层(Porous Wearing Course or Porous Fric-tion Course)。同时具有降低噪声的功能,因而又称其为低噪声沥青路面(Low-noise Asphalt Pavement)。
● 近年来,欧洲研究开发了双层式排水沥青路面,这种路面最早由荷兰1990年开始在城市道路试用,双层排水路面一般都有20%-30%的空隙率,上层用小粒径排水沥青混合料,下层颗料较大,可保证灰尘与水分可以被迅速排走。
● 美国在上世纪50年代研究开发了开级配抗滑磨耗层(OGFC),取代过去的表面处治,如封层、石屑封面等路面。OGFC不完全与欧洲的排水性路面相同,OGFC空隙率一般达到15%左右,铺筑厚度仅19mm-25mm,它主要提供良好的抗滑性,并不具备充分的排水功能,故实际上应属于超薄沥青磨耗层。因此排水性沥青路面不能简单定义为Open-Graded Friction Course,而应该定义为DrainageAsphalt,缩写为DA。
开级配多孔性沥青路面在欧美国家已得到广泛应用,90年代,我国逐渐向欧洲学习,且普遍使用改性沥青、使用纤维添加剂以提高沥青用量等趋势。
二、排水性沥青路面的优点
排水性沥青路面的优势主要体现在安全效益、环境效益、经济效益
1)安全效益
①减弱甚至消除雨天道路的表面径流,大大降低水漂现象出现的几率
②提高道路表面的宏观构造,增大道路的湿摩擦系数
③变道路表面的镜面反射为漫反射,消除雨夜眩光现象
④增强了雨天道路标志标线的可见性
⑤减少了轮胎侧方与后方雨天杨起的水花与水雾,为后车驾驶员提供了能见度
2)环境效益
①由于高孔隙率的原故,传统路面上被反射的轮胎——路面噪声从源头上得到了降低。
②与密级配沥青路面相比,夏季路表温度更低,使行人感觉更舒适,同时对缓解城市热岛效应有一定贡献
③由于厚的沥青膜与相对粗糙的表面构造,以及相对均匀的粗颗粒,排水路面的外观相当漂亮,如再添之以色彩,可作为景观路铺装的良好候选
3)经济效益
①降低汽车行使时的滚动阻力,据称燃油消耗量能降低2%的量级。
②宏观构造提高而产生轮胎应力降低,有人提出了轮胎磨耗率降低的效益。
③潮湿路面情况下,驾驶员会减速,多孔隙路面的“干燥”外观使得这种现象减少,增加了道路的运力,降低了交通拥挤。
三、排水降噪路面结构形式及特点
3.1排水性沥青路面结构应包括排水性沥青面层、防水层、密实结构中(下)面层、基层及垫层。
3.2边缘排水系统的常见类型
透水管式排水系统主要由透水性填料集水沟、纵向排水管、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的。
排水性沥青路面边缘排水系统也可以采用排水侧石或平石来排水。本项目金洲大道沥青路面就是采用了排水侧石作为边缘排水系统。
四、排水降噪路面沥青混合料组成设计
4.1原材料
①排水性沥青混合料应采用高粘度改性沥青,一般要求25度韧度和抗拉强度应分别达到20KN.m和15KN.m以上。基质沥青占84%-90%,改性剂占10%-16%,使用TPS改性剂后无需再添加其它稳定剂和抗剥落剂。
②粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石。粗集料宜采用反击式破碎机轧制的玄武岩或辉绿岩碎石。粗集料占到集料的80%左右,比普通密级配沥青混合料高出20%-30%
③细集料约占集料总重的10%左右
④填料必须采用石灰岩等碱性岩石磨细的矿粉。
当所用粗集料与沥青的粘附性等级低于5级时,应采取抗剥落措施,抗剥落剂的品种与掺量应通过试验确定。
4.2排水性沥青混合料配合比设计要求
配合比设计应包括目标配合比设计、生产配合比设计以及试拌试铺验证三个阶段。
五、排水性沥青路面施工
5.1施工准备
铺筑排水性沥青面层前,应在密级配的沥青混凝土中面层表面喷洒一层掺有橡胶的改性乳化沥青,应在上面层施工前12h洒布,以使其充分破乳,不易粘轮,改性乳化沥青的蒸化残留物不宜太高,太高会使机械行进阻力大,且会引起上面层油石比大,应检查下承层的质量,不符合要求的不得铺筑排水性沥青面层。下承层已被污染时,必须清洗或铣刨处理后方可铺筑排水沥青面层。
5. 2沥青拌和料的生产
拌和设备宜采用间歇式拌和机,总拌和能力应满足施工进度要求。
5.3运输与铺摊
混合料宜采用较大吨位的运料车运输。运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车等候。
排水性沥青面层施工应配备足够数量的压路机,选择合理的压路机组合方式,排水性沥青混合料压实可采用钢筒式压路机与轮胎压路机或多台钢筒式压路机组合的方式压实。初、复压须采用刚轮碾压,因为橡胶轮变形大,它与路面接触时局部呈封闭状态,当轮胎驶离路面时易导致热的沥青结合料被上吸堵塞路面孔隙,同时刚轮压路机碾压过程均不开振动,为保持路面应有的孔隙率,终压常采用橡轮压路机或小吨位刚轮压路机,其起稳固混合料与消除轮迹作用。碾压过程中应控制机械吨位,遍数、碾压温度,否则容易出现压实超密现象。
5.4接缝与交通开放
排水性沥青面层的施工接缝应紧密、平顺。排水性沥青面层压实完毕后应自然冷却,宜在施工完毕24h后开放交通。
5. 5透层、粘层、封层施工
5.5.1透层施工
沥青路面的各类基层都必须喷洒透层油,沥青层必须在透层油完全渗透入基层后方可铺筑,基层上设下封层时,透层油不宜省略;气温低于气温低于10℃或大风、即将降雨时不得喷洒透层油;
5.5.2封层施工
不透水的封层是排水沥青技术的必要点之一,同时也为了防止雨水下渗到中面层以下的结构层,以及加强排水面层与中面层或下面层的联结,一般使用稀浆封层。
六、结语
相比之下,我国的排水路面还处于起步阶段,大孔隙开级配结构还存在许多固有缺
陷,主要集中在抗飞散性、水稳性和耐久性等方面,加之我国气候和交通条件不利,因此在我国修筑排水路面,还有一些需要高度重视的问题。
1、结构耐久性问题
由于大孔隙的敞开性,受水分侵蚀和光线照射影响更大,水稳性和抗老化性更难保证
再加我国交通载荷状况,容易导致早期损害。抗剪切能力差,不易铺筑在弯道大、纵坡大或重载交通地段,宜用于小车专用线或旅游线。不宜铺在风沙大、降雨少的地区。
2、功能耐久性问题
交通荷载作用下,路面被压密,空隙率发生衰减,可使路面失去或部分失去排水功能。
3、施工技术
温度难控制,出场温度范围狭窄,难掌握,需要我们大家创新性地采用和试验新技术、新方法。
参考文献
[1]舒志乐.新型环保排水防滑降噪沥青路面[R].成都:西华大学建筑与土木工程学院 2014:9-10.
论文作者:徐可
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/18
标签:沥青论文; 面层论文; 水性论文; 路面论文; 沥青路面论文; 压路机论文; 防水层论文; 《基层建设》2017年第32期论文;