排水沥青路面方案在长益扩容工程中的应用

尹香萍

摘要：针对排水沥青路面在高速公路中的应用实践情况，以长沙至益阳高速公路范围内隧道路面和易积水路段的排水沥青路面方案为依托，重点论述了此项目的工程背景、排水沥青路面特点;分析了排水沥青路面设计要点，包括排水路面结构设计、原材料技术要求及配合比设计;总结了排水沥青路面方案施工技术要点，包括原路面处理、防水粘结层洒布、排水沥青混合料的拌合、运输、摊铺、碾压等关键环节的技术要点。本文的工程实践总结，希望能为以后同型工程建设提供一定层面的技术参考。

关键词：高速公路;隧道路面;易积水路段;排水沥青路面;设计要点

中图分类号：U416.217                  文献标识码：A

排水沥青路面利用粒径相同的碎石互相挤嵌，孔隙率保持20%左右，能通过层内将雨水横向排出，显著提高雨天行车安全及舒适性，从而使路面性能大大增强[1]。因此本文分析排水沥青路面方案在长益扩容工程中的应用，对于以后同型工程建设具有一定的借鉴意义。

1 工程概况

1.1 项目背景

长沙至益阳高速公路建成通车运行以来，车流出入主城区异常拥堵，由此湖南省高速公路规划修编中调增了长沙至益阳复线，项目名为长益扩容工程。本项目路线走廊带位于湖南省洞庭湖南侧丘岗区、丘陵区及平原区，属亚热带季风湿润气候，雨量充沛。

1.2 排水沥青路面特点

（1）排水沥青路面采用20%左右空隙率，与普通路面相比，其大孔隙结构将水流通道迁移到路面内部进行。

（2）排水沥青路面与普通沥青路面比较，增加了雨天行车能见度，缩短了刹车距离，还具有噪声低、减轻眩光等突出优点[2]。

2 路面结构设计方案

2.1 道路基本情况

长益扩容项目是交通部绿色与资源循环公路的理念与特色，也是湖南省绿色公路建设的示范性项目，强调了公路建设的节能减排，多项新理念、新工艺技术得以应用和推广。排水沥青路面（又称排水降噪沥青路面，代号 PAC），作为一种高安全性、舒适性和环保性的功能性路面，在国外得到广泛的应用，在中国和湖南省也均有应用，其良好的雨天行车条件可有效改善行车的安全性和舒适性;同时其还具有一定的降噪功能，减少夜间行车炫光现象、节省筑路材料;鉴于其异于普通路面的级配类型的特征，不同的施工工艺减少了振动压实，在桥面铺装中，减少了对桥梁的扰动。因此，本次高速公路扩容项目拟在部分积水路段上面层采用 PAC-13 代替SMA-13，增强路面行车的安全性和舒适性，施工段落主要以隧道路面和易积水路段为主。

2.2 排水路面设计方案

2.2.1 总体原则

以主动安全路面结构形式开展排水沥青混合料上面层铺筑为主要方案，主要遵循原则如下。

（1）设计方案经济可行原则，PAC-13 相比原 SMA-13 不会增加造价，力求投资收益最大化。

（2）路面不同段落排水设施针对性原则。重点针对现有段落沥青路面设计情况，有针对性地提出适合本项目的铺筑方案。

（3）施工易组织原则。鉴于本项目施工工期紧张，排水路面铺筑方案宜简单、快速。

2.3.2 排水路面设计方案

（1）采取有效工艺对下承层进行清理，并在下承层表面喷洒改性乳化沥青防水粘结层;

（2）加铺 40 cm PAC-13 排水沥青混合料，排水路面结构见图1和图2。

3 原材料技术要求及配合比设计

3.1 原材料技术要求

（1）排水沥青路面应采用适合交通及气候特点的排水沥青路面专用沥青。一般推荐 92%SBS改性沥青+8%高黏度添加剂（HVA）[3]。

（2）排水沥青混合料所用粗细集料应洁净、干燥，宜选用高黏附性且不含任何杂石的材料;其技術指标应满足试验规程的要求。

（3）排水沥青混合料性能应满足表1的要求。

3.2 配合比设计

3.2.1 目标配合比

（1）在推荐的级配范围（见表2），根据期望的目标空隙率试配三种配比方案。

（2）按±0.5 %，±1 %变化沥青用量，分别进行试验验证，并将试验数据绘制成图，见图3。

（3）通常以沥青析漏试验的反弯点作为最佳沥青用量[4]。

3.22 生产配合比设计

（1）当冷热料达到基本平衡后，开始生产配合比的室内设计及试拌工作。

（2）对目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行试拌，用以考察析漏量与体积指标，根据结果可进行适当调整[5]。

3.2.3 生产配合比验证

（1）按照确定的生产配合比铺筑试验段，并对铺筑的试验路段进行有关性能测试。

（2）对试验段不少于 10 个断面进行渗水试验，检验施工的均匀性，以便对施工工艺进行调整。

4 排水沥青路面方案施工技术要点

4.1 原路面处理

（1）在排水路面施工前应对中面层进行清扫，使用森林灭火器吹风进行除尘或采用其他有效措施清洁路面[6]。

（2）在中面层铺筑过程中应防止路面出现离析、污染，中面层铺筑完工，必须对其铺筑质量进行检查，保证中面层满足相关要求，做到密实、不渗水。

（3）对离析或渗水不满足要求的部位进行特殊防水处理（撒布 SBS 改性沥青）。其他渗水合格部位可直接洒布防水粘层[7]。

4.2 防水粘结层洒布

（1）材料要求：SBS改性乳化沥青应使用碰洒型改性乳化沥青（PCR）。

（2）下承层处理：在施工前应对施工现场进行认真的检查、清理;采取措施将表面浮灰、松散物吹净，确保路面洁净和干燥;现场旁站监理记录处理效果视频资料或相片。

（3）SBS改性乳化沥青洒布：SBS改性乳化沥青的洒布应采用专用设备，在正式洒布前应进行试洒，以确定有关施工参数。

（4）为避免 SBS 改性乳化沥青洒布时发生流淌，采用分两次洒布的方案，首先洒布的量约为 0.4～0.5 kg/m2，第二次洒布量约为 0.4～0.5 kg/m2;

4.3 排水沥青混合料施工技术要点

4.3.1 排水沥青混合料的拌合

（1）间隙式沥青混合料拌和机实际产量需大于 240 t/h   （4 000 型）;监理每天必须在拌和站录制 1 分钟拌和流程，通过视频回放确认拌和工艺是否满足要求。

（2）当冷热料达到基本平衡后，开始进行生产配合比的室内设计及试拌工作;推荐拌和顺序和时间为：“骨料+HVA”干拌 15 s，随后喷洒沥青拌合 10 s，3～5 s 后投放矿粉，矿粉投放完后拌和35 s。

（3）集料加热温度 190～200 ℃，不得超出 195 ℃，拌和锅内的吸尘装置必须关闭。

4.3.2 沥青混合料的运输

（1）沥青混合料运输车辆载重量宜达到 30 吨以上;运料车在运输过程中，必须采取覆盖措施[8]。

（2）根据运距和拌和机功率配备数量足够的自卸汽车，装料时汽车应按照前、后、中的顺序来回移动，图 4为运料车装料顺序。

（3）在运料车侧厢板中部距底 30 cm 处钻取测温孔，如图5检测时插入深度不少150 mm。

（4）为保证连续摊铺，摊铺机前方应有运料车等候，不少于 4 辆;运料车的发动机和油箱位置应有防漏油措施，且应逐一检测确认车辆，如图6所示。

（5）运输车倒料应分为 4 次升斗，为了防止运料车升斗离析，可以采用在运输车后门安装侧板的措施，如图 7所示。

（6）覆盖的运输车顶的保温帐篷应确保长途运输的保温效果，监理在开工前应检查评价可靠性。

4.3.3 沥青混合料的摊铺

（1）本项目为双向 6 车道，摊铺沥青路面拟采用 1 台摊铺机进行摊铺。

（2）摊铺机横向螺旋前端加装防滚落粗集料挡板，防止摊铺面接地层大多数为一层大颗粒粗集料垫底，形成层间排水导流层和层间粘结大幅度下降，导致路面不能正常传递行车荷载，造成路面层间水现象严重，并应发路面坑槽等早期病害[9]。

（3）建议采用非伸缩式摊铺机，监理单位或技术服务单位应每天检查夯锤和震动梁频率是否按照要求保持一致。摊铺机配备非接触式平衡梁装置两套。

（4）在路面狭窄部位宜采用小型摊铺机摊铺，对于死角部位结合人工摊铺。

4.3.4 沥青混合料的碾压

（1）排水沥青路面空隙率高达 18 %～25 %，粗集料基本为点与点接触，容易压实，碾压时主要控制均匀性和多次碾压后是否达到稳固状态[10]。

（2）主要配备 12 t 双钢轮压路机 5 台，30  t 胶轮压路机 2 台。

（3）摊铺机摊铺成型混合料→12 t 双钢轮压路机4台，紧跟静压各 4～5 遍组成初压→30 t 胶轮压路机 2 台1～2遍，组成复压→12t 双钢轮压路机 1 台静压 1 遍形成终压。

（4）对于钢轮过压造成排水沥青粗集料表面沥青膜损伤，当天采用 SBS 改性乳化沥青洒布 0.10～0.15kg/m2（残留物含量大于 60 %）1～2 遍[11]。

4.3.5 接缝

鉴于本项目段落不完全连续，因此排水路面为间断摊铺碾压，接缝位于桥梁伸缩缝位置。在排水路面铺筑过程中，应在伸缩缝处设置冷接缝。

4.3.6 开放交通及其他

排水沥青面层施工后宜封闭交通48 h。

5 结论

文章以长益扩容工程为依托分析了排水沥青路面特点，总结了排水沥青路面方案设计及施工技术要点。并通过施工过程中现场检测结果表明，长益扩容排水路面工程的各项性能指标均满足施工技术要求。与传统SMA沥青路面相比，排水沥青路面的排水、降噪、抗滑性能显著提高[12]。安全是道路桥梁工程建设施工质量的有力保障，施工单位为了保障生产安全，必须明确安全施工技术要点，进而采取科学有效的措施，从而促进道路桥梁施工水平的提高。

（责任编辑：侯辛锋）

参考文献：

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[2]刘乃科，崔新壮，赵新来，等.带边缘排水系统的排水性基层路面结构排水性能分析[J].公路.2011（02）.

[3]王燕.排水性沥青路面施工关键技术探讨[J].公路交通科技（应用技术版）.2018（03）.

[4]李莉.沥青路面施工技术在市政工程道路中的运用[J].建材与装饰.2017（06）.

[5]市政沥青路面施工技术及常见问題分析[J].工程建设与设计.2020（06）.

[6]侯伟辉.高速公路沥青路面施工技术分析[J].建材与装饰.2017（09）.

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