透水性沥青路面性能特点及施工技术实践

杨继光

（厦门市公路局，福建 厦门 361009）

1 透水性沥青路面

随着我国公路建设的发展，车流量增大、车速提高，交通噪音和抗滑安全性问题日益严重，对路面的要求越来越高。高等级公路路面结构不仅要具备足够的强度抵御上百万次的行车荷载的重复作用，还必须具有足够的表面功能以保证车辆高速行驶时获得足够的舒适性和安全性。公路沥青路面表层的构造深度和防水损害一直没有很好解决，城市道路对噪音和抗滑性也越来越重视。由于透水性路面其独特的功效，能很好适应这一需求，逐步受到道路界人士的青睐。

所谓透水性沥青路面，也称多空隙沥青路面，又称低噪声路面。它是指粗集料多采用单一粒径碎石，目标设计空隙率为20%±2%，设计沥青用量为4.5%左右的间断级配沥青混凝土。一般用于旧路面罩面或新建路面表层。由于设计空隙率大，地表降水透过多孔透水沥青表层，沿下面层表面排至两侧边沟泄走。使用这种表层，不仅有效地降低表面积水引起的雨雾、溅水及晴日眩光，而且提供了足够的表面粗糙度，降低了车辙变形，并可降低沿线噪音3～8 dB（A）左右。

2 透水性沥青路面性能特点

铺筑透水性路面的主要目的是提高驾乘人员的舒适性与安全性。它具有下述特点：

（1）降噪效果好

行车噪声是由轮胎与路面间空气的抽空与压缩，轮胎在路面上的振动产生的。透水性路面在很大程度上消除了空气的抽空与压缩，因此起到了降低噪声的作用。

（2）透水性好

由于具有互通的空隙结构，空隙率达15%～25%，铺筑厚度为4～5 cm的透水性路面结构存在大量的有效空隙，所以雨天路面不积水。因此，透水性是透水性路面又一重要的特性。

（3）抗滑性好

由于表面粗糙度大，不仅在干燥路面条件下，中、低车速时，其抗滑性与传统的密实沥青路面略高；高车速时，其抗滑性较高，而且在潮湿路面条件下，大大提高了路面的抗滑性。

新建的透水性路面其抗滑阻力比期望值低。只有当集料上的沥青薄层被磨耗掉后，抗滑阻力才会提高到正常水平。所以透水性路面的抗滑阻力在铺筑的第一年里逐渐增加，以后若干年轻微下降，5 a后抗滑阻力保持在一个令人满意的水平。

（4）安全性高

由于路面无积水，可提高轮胎与路面的附着力，防止水漂事故的发生，而且可减少溅水和喷雾，提高雨天行车的能见度。另一方面，由于表面粗糙，易于形成漫反射，在白天可以防止阳光耀眼，在夜晚能减缓对向车灯的眩目。

（5）强度和耐久性好

由于透水性路面仅用于路面面层，结构强度不成问题。每年的车辙增加深度一般不超过0.5 mm，透水性路面的典型破坏是脱落。

3 疏港路高架桥透水性沥青路面简介

厦门地区属南亚热带海洋性季风气候。通过调查地区气象资料表明:降水丰富，年平均降雨量为1 200 mm左右，一年中气温最低的1月份，平均气温是12.6℃，适合铺筑透水性沥青路面。

疏港路高架桥位于厦门本岛西北部，起始于濠头榕树以北桥梁桩号K0+000，终点位于象屿保税区路口以北，寨上二路路口以南，属于疏港路改造工程的桥梁部分，是疏港路高架桥（海沧大桥—公铁大桥）的一期工程。疏港路高架桥桥面铺装长度约4 km，宽度12 m，总厚度设计为12 cm，即8 cm AC沥青混凝土+4 cm透水沥青路面，桥面板上喷洒防水层，沥青层与层之间喷洒乳化沥青粘层油。

4 疏港路高架桥透水性沥青路面施工技术

4.1 透水性沥青混合料的拌和

拌制透水性沥青混合料和普通沥青混合料方法大致相同，但在生产过程中由于使用的粗集料较多，拌和温度较难控制。且使用了粘度较大的高粘度改性沥青，因此必须提高混合料拌和温度，确保出厂温度控制在170℃～180℃之间。一般情况下，透水性沥青混合料在普通沥青混合料施工的温度基础上提高10℃～20℃，具体的温度控制见表1。

表1 透水性沥青混合料施工的温度控制

因为混合料中粗集料用量很多，易产生沥青的析漏和粗细集料颗粒的离析，所以透水性沥青混合料宜随拌随用。如因生产或其他原因需要短时间储存时，储存时间不宜超过24 h，储存期间温降不应超过10℃。

4.2 透水性沥青混合料的运输和摊铺

4.2.1 透水性沥青混合料的运输

透水性沥青混合料的空隙率较大，因此温度下降速度比普通沥青混合料快，故在运输过程中应注意以下几点：

（1）透水性沥青混合料宜采用大吨位运料车运输，以保证在摊铺机前形成一个不间断的供料车流。运料车在开始运输前，应在车厢及底板上涂刷一层油水混合物，使混合料不致与车厢粘结。

（2）任何情况下，运料车在运输过程中都应加盖苫布，以防表面混合料降温结成硬壳，在运输过程中混合料的温度损失不应超过10℃。

（3）运料车到达现场后，应严格检查沥青混合料的温度，不得低于摊铺温度160℃的要求。

在疏港路高架桥透水性沥青路面施工中，混合料用20辆沥青混合料专用自卸车运料，运料前清洗干净车斗，用1∶3油水混合液喷洒车斗，每辆车配备蓬布覆盖以保持沥青混合料温度。

4.2.2 混合料的摊铺

透水性沥青混合料的摊铺与普通沥青混合料一样，但应注意以下几点：

（1）摊铺机开始铺筑前应对熨平板预热至100℃以上，铺筑过程中应开动熨平板的振动或捶击等夯实装置。

（2）沥青混合料的摊铺速度应调正到与供料速度平衡，必须、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。由于改性沥青或沥青混合料生产影响拌和机生产率，摊铺机的摊铺速度应放慢，通常控制在2～3 m/min。当供料不足时，宜采用运料车集中等候，集中摊铺的方式，尽量减少摊铺机的停顿次数。此时摊铺机每次均应将剩余的混合料铺完，做好临时接头。如等料时间过长，混合料温度降低，表面结硬成硬壳，影响继续摊铺时，必须将硬壳去除。

（3）沥青混合料应在路拱一侧全宽度摊铺，且在纵横施工缝接头处不可有多余的沥青或其他结合料，以免阻碍面层内部的排水，见图1。

图1 摊铺机摊铺透水性沥青混合料

在疏港路高架桥透水沥青路面施工中，采用摊铺机进行摊铺，在边角部位，摊铺机无法作业时，人工快速摊铺、找平，及时进行压实。摊铺开始前，熨平板预热到接近混合料的温度，防止粘料。采用锁定摊铺厚度为准的摊铺方法等厚摊铺，根据试验段试铺总结摊铺系数为1.05，同时采用单位面积摊铺的混合料重量进行厚度控制，实行双控。摊铺速度与拌和装置生产率相适应，保持及时连续供料，行进速度控制在1.5～2.0 m/min，避免停机待料。摊铺机配备两人操作一台，做到轮流操作不停机。禁止在新铺的桥面铺装层上急转和调头。混合料的摊铺温度确保在170℃～180℃。

4.3 透水性沥青混合料的碾压

透水性路面的碾压工艺与普通沥青路面的压实工艺基本相同，但在碾压方式和碾压温度等方面也有其自身的特点，应注意以下几点：

（1）沥青混合料摊铺后，必须紧跟着在尽可能高的温度状态下开始碾压，不得等候。除必要的加水等短暂歇息外，压路机在各阶段的碾压过程中应连续不间断地进行。同时也不得在低温度状态下反复碾压沥青混合料，以防止磨掉石料棱角或压碎石料，破坏集料嵌挤。碾压温度应符合要求，见表2。

表2 透水性沥青混合料碾压时的温度控制

（2）沥青混合料的初压采用刚性碾强振两遍，初压区的长度通过计算确定以便与摊铺机的速度匹配，一般不宜大于20 m。复压应紧跟在初压后进行，采用刚性碾振压两遍。终压采用刚性碾静压一遍，以消除轮迹。

（3）振动压路机碾压沥青混合料应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。即压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压，碾压速度要慢，要均匀，并采取高频率、低振幅的方式碾压，见图2。

图2 压路机紧跟在摊铺机后碾压

（4）压路机应该紧跟摊铺机向前推进地碾压，碾压段长度大体相同，每次碾压到摊铺机跟前后折返碾压。沥青混合料的碾压速度不得超过5 km/h。

（5）沥青混合料应防止过度碾压，现场取样的空隙率控制为20%。

（6）为了防止混合料粘附在轮子上，应适当洒水使轮子保持湿润，水中可掺加少量的清洗剂，但应该严格控制水量以不粘轮为度，且喷水必须是雾状的，不得采用自流洒水的压路机，见图3。

图3 两台压路机并列碾压

在疏港路高架桥透水沥青路面施工中，采用一台双驱双振压路机和一台双驱双振压路机用一档各负责一半幅，并列碾压。每次静压直至摊铺机跟前，压实往返行程长度保持在约30 m,碾压速度在3～5 m/h。压路机往返碾压时与前钢轮印迹重叠1/3，以保证压实均匀，碾压遍数为6遍，并在混合料温度下降到135℃前碾压完毕。同时增加一台比特利DIV315型6 t压路机进行防撞护栏边缘的补充碾压。

4.4 透水性路面施工质量控制

（1）建立以项目经理、技术总工程师负责的质量控制保证体系，成立质量控制小组，并在领导小组的统一协调管理下，全面控制石料破碎、改性沥青生产、乳化沥青生产、混合料的拌和、摊铺、碾压。

（2）严格遵守《改性沥青路面施工技术规程》，认真组织施工工艺，落实工艺过程质量保证，做到工序细节质量技术交底，使每一项施工工艺符合质量要求，从而有效的控制总体质量。

（3）严格按照技术规范，监理规程进行抽样试验和检测，认真做好自检工作，报监理工程师复检，合格后方可进入下道工序施工，确保工程质量。

（4）每工作日或施工日按照《公路路基路面现场测试规程》（JTJ 059－1995）对集料级配、沥青含量、空隙率、压实度等进行检测，如实记录、及时反馈，确保成品满足《沥青路面施工及验收规范》(GB 50092—96)要求，见图 4。

图4 铺筑完成的透水性沥青路面

5 结语

疏港路高架桥透水性沥青混凝土路面完工后，对其进行了渗水试验、构造深度试验、摩擦系数试验和现场空隙率试验，试验结果表明该透水沥青路面的渗水系数为5 094.8 mL/min，构造深度1.9 mm，摩擦系数61.1 BPN，空隙率达到了22%，各项性能指标均满足要求。通过对该结构路面在使用过程中的观测也表明，透水性沥青路面拥有比较突出的降噪、透水能力，噪声水平比普通沥青混凝土路面明显降低，透水量达到了5 000 mL/min以上，具有良好的舒适性和安全性，具有良好的应用前景。而且，由于透水性沥青混合料采用大量单一尺寸集料的间断级配，沥青混合料的强度主要依靠颗粒间的石－石接触，粗集料之间产生嵌锁作用，同时结合料采用高粘改性沥青，所以它具有良好的抗永久变形能力，对解决我国高等级路面抗车辙性能的要求也具有重要的意义。

[1]JTG F40－2004,公路沥青路面施工技术规范[S].2004.

[2]JTJ036-1998,公路改性沥青路面施工技术标准[S].1998.

[3]GB 50092—1996，沥青路面施工及验收规范[S].1996.

[4]日本道路协会.排水性路面技术指南（案）[M].东京:丸善珠式会社,1996.

[5]伍石生.低噪声沥青路面设计与施工养护[M].北京:人民交通出版社,2005.

[6]屈殿功,巩涛,张宵鹏.OGFC排水性沥青混凝土路面施工技术[J].公路,2004(1):21-27.