平原县交通运输局 山东平原 253100
摘要：本文综合分析了开级配抗滑磨耗层（OGFC）路面的性能和特点，结合在农村公路上的应用，总结分析后确定OGFC混合料设计方法与技术要求；通过农村公路试验路的试铺，确定合理的施工工艺，为今后OGFC路面的推广应用积累经验。
关键词：农村公路；开级配抗滑磨耗层（OGFC）；施工工艺；综述
前言
农村公路是发展农村现代经济、改善农民生产生活的重要交通基础设施，是我国公路网的重要组成部分。自2003年以来，农村公路建设取得较大成果，但随着近几年农村公路的运营使路面病害逐渐增多，其中由于路面积水对路面造成的损害尤其严重。道路积水对道路的使用寿命造成严重影响。如不处理积水问题，会导致病害扩散，对道路影响巨大。下面我们从路面材料选择入手，解决这一难题。
１．沥青路面材料
沥青路面材料有多碎石沥青砼SAC、多碎石沥青玛蹄脂SMA、大空隙沥青砼OGFC
1.1 碎石沥青砼SAC
多碎石沥青砼是指4.75mm（方孔筛）或5mm（圆孔筛）以上碎石含量占主要部分的密集配沥青混凝土。SAC特点是表面构造深度大和空隙率低，抗变形能力好，属于间断密实级配，路用性能满足现行规范要求。其透水性小、抗永久变形的能力强，但存留在沥青混凝土土中的水在夏季行车作用下容易使沥青剥落甚至松散，使面层混凝土稳定性降低形成严重的辙槽。在冰冻地区的冬季，存留在面层混凝土中的水使沥青混凝土在泡水的情况下反复冻融唧浆，严重影响沥青混凝土的强度和缩短其抗疲劳寿命。
1.2 碎石沥青玛蹄脂SMA
沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青马蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。SMA改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构，造价高，对路基与路面的施工质量要求较高；改性剂必须完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能，且材料要求高；只有在高温状态下碾压才能达到密实效果且不产生推拥；改性沥青及SMA混合料冷却后非常坚硬，强度高。
1.2.1 SMA的组成特点和材料要求
（1）沥青结合料用量多，粘结性要求高，最好采用聚合物改性沥青，以提高低温变形性能及与矿料的粘结力，防止沥青滴漏，减小感温性。
（2）材料质量要求比普通沥青混凝土高，粗集料必须特别坚硬，针片状颗粒少；细集料最好采用坚硬人工砂；矿粉必须是磨细石灰石粉。
（3）SMA施工与普通沥青混凝土相比要适当延长拌和时间，提高施工温度，不宜用轮胎碾压实等。
1.2.2性能特点
良好的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、密实结构，空隙率小、强度高。
1.2.3控制难点
（1）改性沥青混合料粘度较高，各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高，贮存、运输期间的降温不应超过10℃。
（2）沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关，如何选择性能良好的施工机械，是工程质量控制的重点。
（3）沥青摊铺时，必须均匀、连续，工人素质必须高，要能正确判断摊铺界面。
2.大空隙沥青砼OGFC
开级配沥青磨耗层（OGFC）。透水沥青路面，一般是指表面一到二层面层材料采用空隙率较大、排水迅速的开级配沥青混合料。这种混合料使用的粗集料较多，空隙率大，能够迅速排走降落在路面表面的雨水，路面不积水，行车时不出现水漂滑溜现象，同时雨季夜晚行车标线的识别能力增加；表面粗糙，纹理深，抗滑性能提高；表面较大的纹理还起到降低行车噪音的作用。这些特点加上沥青混凝土材料可回收利用，对环境污染小，因而透水沥青路面也被称为安全路面、绿色路面。OGFC 设计成一种具有相互连通空隙的开级配的混合料，为大雨时提供了排水通道。雨水垂直通过OGFC到达下卧层表面，然后从侧向排到路面边缘。可以迅速将路表雨水排除，确保雨天行车。工序是底层中（粗）粒式沥青层验收→清扫路面→喷洒高粘度橡胶改性乳化沥青→沥青混合料摊铺和碾压→开放交通。
2.1 材料性能
2.1.1 承载力
采用多层弹性体系分析多孔沥青混凝土的结构性能，其模型假定道路的疲劳性能由结构的较低层位确定，忽略结构最上层的疲劳开裂。研究指出，评价多孔沥青混凝土的承载力尤其需要强调三方面：①初始劲度模量②老化和剥落③温度
2.1.2 抵抗塑性变形
利用60℃轮辙试验研究多孔沥青混凝土的抗塑性变形能力。结合料用量范围为4～4.5。研究发现，改性沥青混合料抗塑性变形能力大于普通沥青混合料.因此可以采用聚合物改性沥青消除有时出现的多孔沥青混合料被交通压密的现象。
2.2 OGFC路面的优点
（1）减少水雾和眩光（2）降低噪音（3）防水漂（4）改善路面标志的可见度（5）有效提高路面抗滑性能（6）雨天路面不积水。
2.3 存在问题
2.3.1 空隙堵塞
OGFC优良的路用性能主要来自其较大的空隙率。随着交通和自然环境的作用，空隙率会逐年下降，或者空隙被堵塞，其优越性无法体现。多孔沥青混凝土不宜用于重交通低速道路。因为这种道路使用几年后，由于表层空隙被堵塞，混合料变成密级配，降噪的效果就会全部丧失。相反高速时水压将灰尘从路面孔隙中冲出来，减少了堵塞。所以清洗可以采用冲洗或真空法。
2.3.2 OGFC的早期松散
松散的主要原因被认为是沥青膜厚度不足，结合料过度老化和冻融状态下沥青-集料粘附性丧失。
3.大空隙沥青砼OGFC的实施
3.1 通过强度和模量试验确定OGFC强度
我国沥青路面设计方法中，沥青材料的设计参数有15℃、20℃的抗压回弹模量和15℃的劈裂强度。20℃的抗压回弹模量用于设计弯沉指标的计算，15℃的抗压回弹模量用于层底弯拉应力的计算，15℃的劈裂强度用来验算材料的抗拉强度。本文对这两个设计参数进行了测定。
（1）15℃、20℃抗压回弹模量
室内采用旋转压实仪成型直径100.0 ㎜±2.0 ㎜，高100.0 ㎜±2.0 ㎜的圆柱体试件，按照单轴压缩试验方法T0713，用MTS试验机进行15℃和20℃的单轴压缩试验，加载速度2 ㎜/min。
（2）15℃劈裂强度
按照劈裂试验方法T0716，利用MTS试验机对马歇尔标准试件进行15℃的常温劈裂试验，加载速度50 ㎜/min
沥青面层强度和模量试验数据汇总表
OGFC沥青混合料试验路段取样对强度和模量进行试验（数据见上图），通过数据表明强度和模量全部达到设计要求。
3.2 采用肯塔堡飞散试验来确定OGFC是否松散
采用肯塔堡试验测定透水性沥青混合料的抗飞散能力。试件采用马歇尔击实仪制作，用试件在洛杉矶磨损仪中旋转300次后测定的质量损失加以评价，也是欧洲多孔沥青混凝土的标准试验方法。按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000 T0733的测试方法，分别进行不同沥青用量的标准肯塔堡飞散试验。具体试验方法参见《公路沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000。进行飞散测试的试件置于20℃±5℃的恒温水槽中养生20h。洛杉矶试验机的旋转速度为30r/min～33 r/min。试验沥青用量选为初估沥青用量的±0.5%。我国规范对OGFC材料，要求试件经300次旋转后的质量损失小于20%。通过实验，质量损失分别为16%、15.4%、17%，证明OGFC早起抗松散能力达到了设计要求。
4.效果检查
我们进行了效果检验，降雨过后路面不存在积水现象，路面积水问题解决，消除了路面积水对道路的危害，OGFC沥青混合料成功的运用到了农村公路建设中，保障了群众的出行安全。
5.社会效益和经济效益
OGFC沥青混合材料消除了积水对道路的损害，减少水雾和眩光、降低噪音、还具有防水漂功能、改善路面标志的可见度、有效提高路面抗滑性能，提高农村公路服务水平。同时OGFC沥青混合材料延长了路面使用寿命，节省了22%的后期维护资金。
6.结束语
6.1 预防性养护的目的是防止路面的早期破损，实现和增加路面的使用寿命。是减小和推迟积水引起的病害的产生，以最简单的方法、最低的成本、对交通影响最小的方式，在一定的时间段内让道路资产得到保值。
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论文作者:张攀
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/11
标签：沥青论文; 路面论文; 空隙论文; 混凝土论文; 材料论文; 积水论文; 性能论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;