国内首条“白改黑”排水沥青路面施工技术及质量控制研究

刘临椿

摘要：随着我国道路建设快速发展，人们对道路的安全性、舒适性以及环保性有了更高的要求，而排水沥青路面具有较大的构造深度和颗粒间连通空隙，能迅速排除路面积水，有效抑制水雾和水膜，防止水漂、减轻眩光，极大提高了行车的安全性和舒适性，广泛运用于城市道路和高速公路。文章结合全国首次进行“白加黑”排水沥青路面改造已运营高速公路工程实例，对PAC-13排水性沥青混凝土路面的施工技术及质量控制要点进行探讨，可为同类工程提供参考。

关键词：沥青路面改造;PAC-13排水沥青路面;施工技术;质量控制

中图分类号：U416.217A040124

0 引言

排水沥青路面采用大空隙开级配的沥青混合料作路表功能层，路面结构特点如图1所示，其压实后空隙率在20%左右，能够通过横向排水和内部储存水来实现排水功能。与传统沥青路面相比，排水沥青路面能有效抑制水雾和水膜，防止水漂，减轻眩光，提高抗滑性能，降低车辆轮胎与路面间摩擦产生的噪音，极大地提高了行车的安全性和舒适性[1-3]。排水沥青路面在西欧、美国和日本等发达国家的城市道路和高速公路中得到广泛应用，而我国对排水沥青路面研究和应用还处于起步阶段[4-5]。由于排水沥青混合料空隙率较大、集料粒径单一，存在着沥青与骨料间的相互嵌锁作用弱，与下卧层结合面积小、粘结能力差，容易产生耐久性差、强度低、高温稳定性不足等问题，在实际施工过程中必须对沥青、外加剂、集料、填料以及施工工艺加强质量控制。而目前国内可借鉴的施工经验不足，特别是关于旧混凝土高速路面加铺排水沥青路面施工经验更是缺乏。本文以實际加铺改造工程为依托，研究PAC-13排水性沥青混凝土路面的施工技术及质量控制要点，以期为旧高速路面加铺沥青排水路面施工提供参考。

1 工程概况

南宁市某沥青路面改造工程，全长44.75 km，标准路基宽度为26 m，属国内首次建设“白加黑”且建设里程最长的绿色环保型排水沥青路面。主线路面结构层从上至下依次为：4 cmPAC-13排水沥青混合料上面层+SBS沥青防水粘结层+8 cmAC-25CSBS改性沥青混合料下面层+SBS改性沥青粘层+2 cmAC-10SBS改性沥青混合料应力吸收层+SBS改性沥青粘层+病害处治后水泥混凝土路面，其中4 cmPAC-13排水沥青混合料上面层施工工艺与普通沥青混凝土路面施工工艺基本相同，不增加额外的生产拌和、施工碾压机械设备，只是对现场施工过程控制较为严格。

2 施工技术及质量控制

2.1 施工准备阶段

2.1.1 原材料的选用

（1）沥青。PAC-13排水沥青混合料宜选用高黏度的改性沥青，以确保排水沥青混合料中集料与集料之间具有良好的粘结力。本工程采用的高黏度改性沥青是在厦门华特集团有限公司SBS改性沥青（I-D）的基础上添加专用改性剂制得来，在沥青混合料生产过程中采用“干法”添加高黏度添加剂。SBS改性沥青使用期间，储存罐必须有搅拌设备，改性沥青不得长期贮存，一般不超过5 d。当贮存超过5 d时，需进行针入度、软化点、延度等指标检测，合格后方可使用。

（2）粗集料。本工程PAC-13排水沥青混合料的粗集料采用田东县那练村石场辉绿岩碎石，碎石应有良好的颗粒形状，洁净、干燥、无风化和杂质。对碎石原材料进行分隔存放，准备充足，并对材料各项指标进行检测，满足规范要求及施工需要。

（3）细集料。PAC-13排水沥青混合料的细集料应采用人工破碎，洁净、棱角性好，有相当粗糙度的机制砂。本工程采用扶绥县弄标山石场硬质石灰岩轧制的机制砂。

（4）填料。PAC-13排水沥青混合料的填料宜采用石灰岩磨细矿粉，矿粉必须保持干燥、洁净、无风化、无杂质，矿粉中严禁掺加拌和机中除尘装置回收的粉尘。本工程矿粉选自南宁市耀智建材经营部。

2.2 路面施工阶段

本工程PAC-13排水沥青路面施工工艺流程如图2所示。

2.2.1 防水粘结层施工

（1）施工前对下承层（沥青下面层）进行全面自检，并将路面浮尘、树叶等杂物清扫干净，经业主、监理验收合格后开始洒布SBS改性沥青防水粘结层。正式洒布前，应先进行试洒，确定合适的喷油温度、喷油高度、行车速度等施工参数，当洒布量控制在1.5±0.2 kg/m2范围内时，方可上路洒布。

（2）在沥青洒布过程中，应注意控制SBS改性沥青的洒布温度，确保温度控制在160 ℃～170 ℃。注重接头施工处理，每次横向接头洒布前，先将已洒布的路段用油毛毡遮挡覆盖，避免横向接缝处沥青发生重叠。在纵向接头施工时，为保证洒布边缘沥青用量满足设计要求，需保证最外侧喷头与接头边缘线在同一条线上。

（3）铺筑防水粘结层后，封闭交通，尽可能早地进行沥青混凝土上面层施工，上面层运料车在防水粘结层上行驶时，车速不得高于20 km/h。

2.2.2 沥青混合料拌和

（1）本工程PAC-13排水沥青混合料采用安迈-5000间歇式沥青拌和站进行拌制，排水沥青路面专用改性剂和聚酯纤维采用机械投放，该拌和站全部生产过程均由控制室电子计算机控制。

（2）在正式拌和前，对拌和机进行调试，确定各热料仓矿料和矿粉用料比例，以达到供料均衡。沥青拌和站配备热料仓6个，冷料仓8个（满足配合比需要），隔板高度不低于1.5 m，避免生产过程中原料混杂。拌和机矿粉仓配备振动装置以防止矿粉起拱。拌和机有除尘装置，粉尘经回收粉仓废弃，不得用于沥青混合料拌和。

（3）本工程沥青混合料拌和工艺为：“骨料+纤维”干拌时间为15 s，随后喷洒沥青，同步投入排水沥青路面专用改性剂拌和10 s，3～5 s后投放矿粉，矿粉投放完后湿拌35 s。每盘沥青混合料生产周期不宜少于65 s，以沥青均匀裹覆集料为度。

（4）在沥青拌和过程中要严格控制沥青和集料的加热温度以及混合料的拌和温度，沥青混合料出厂时逐车检测沥青混合料温度。拌和后混合料均匀一致，无花白、无粗细料离析和结团现象。当日拌制好的混合料当日铺完，不宜在储料仓储存。

2.2.3 沥青混合料运输

（1）沥青运输过程中要采用载重为30 t自卸车，运料车车厢外壁采用隔温材料进行保温处理;每辆车开始运输前要在车厢内喷涂较多的隔离剂;运料车上装料时至少分3次移动装料，第一次靠车厢前部，第二次靠车厢后部，第三次靠车厢中部，以减少混合料离析。

（2）PAC排水沥青混合料具有较高空隙率，热量散发较快，需加强落实保温密封措施。运料车采用篷布覆盖及加盖双层保温棉隔热保温，目的是保温、防雨、防污染。卸料过程中将篷布紧扣在车厢上，直到卸料结束后才能卷起篷布。运料车厢板设温度专用检测孔，孔口距车厢底面约30 cm，以便检测沥青混合料出厂温度和运到现场的温度。

（3）在上高速路便道口准备洒水车、洒水管对满载运输车辆轮胎进行清洗。如摊铺机由路线下游端往下游方向摊铺，运输车辆行驶至封闭区上游过渡段，在交通管制路口值班人员的指挥下进入施工区域。在封闭区内已封油路段前方调头，在硬路肩倒车行驶至等候区排队等候卸料。如摊铺机由路线上游端往行车方向摊铺，运输车辆行驶至封闭区终止区路肩处，在交通管制路口值班人员的指挥下进入施工区域，在硬路肩倒车行驶至等候区排队等候卸料。

（4）现场设专人指挥运料车就位，卸料过程中，运料车挂空挡由摊铺机推动，缓缓卸料，每次卸料必须倒净，如有剩余应及时清除，集中存放于同一地点作废弃处理。运输车倒完料后，及时开出，另一辆车再补充进来及时确保摊铺机连续施工不停顿。

2.2.4 混合料摊铺

（1）本工程采用一台福格勒super2100-3沥青摊铺机全幅摊铺，松铺系数采用1.25，在施工前根据路侧边线及中分带滑模路缘石位置，每个横断面选定三个路面高程测控点，纵向间距取10 m，进行路面加铺前后高程测控，根据设计厚度计算沥青路面的松铺厚度，经高程测量反算松铺系数并及时进行松铺厚度调整。施工过程中松铺厚度由摊铺机非接触式平衡梁进行控制。

（2）施工前料斗涂刷薄层隔离剂或防粘结剂，以防沥青混合料与料斗粘结。摊铺机开工前提前30～60 min开机进行预热，使熨平板预热温度保持在110 ℃左右，以免粘料。熨平板连接处需要细致调节连接平顺度，以保证熨平板的平整度。铺筑过程中，适当提高夯锤振捣频率，以提高路面初始压实度，使剩余压实系数变小，保证路面平整度。

（3）在摊铺过程中保证摊铺机连续均匀行走，摊铺机速度控制在1.5～2.5 m/min之间，不随意变换速度或中途停顿。在摊铺过程中摊铺机料斗不要频繁收放，不允许將料斗中的料全部铺完后再行倒料，料斗内任何时候都要保持1/3～1/2以上的混合料，以减少摊铺面离析现象。

（4）摊铺过程中要随时检查其宽度、厚度、平整度、路拱及温度，确保摊铺的沥青混合料路面符合设计要求。

2.2.5 混合料碾压

（1）本工程沥青混合料压实采用双钢轮压路机和胶轮压路机组合方式，按照由底向高、先静后振、先慢后快原则碾压，碾压段长度宜为40～60 cm，压路机紧跟在摊铺机后面碾压，尽量保持较高温度，碾压过程应连续不间断，达到要求压实度后立即停止作业，以免过压导致混合料设计稳定值时空隙率下降，使沥青出现假性过量溢出，出现表面泛油现象。

（2）压路机并列成梯队碾压，按初压、复压、终压三个阶段进行。初压用1台HD138双钢轮压路机静压2遍，压路机前后来回一次为一遍，相邻碾压带重叠15～20 cm轮宽，碾压速度为2～3 km/h，碾压速度尽量与摊铺机连续作业的进度保持一致，初压温度控制在150 ℃～165 ℃。复压紧跟在初压后面进行，先采用2台HD138双钢轮压路机在全幅范围内由低处向高处进行静压3～4遍，速度为3～5 km/h，然后用胶轮压路机复压1～2遍，速度为3～5 km/h。终压采用1台HD138双钢轮压路机全幅静压2遍，速度为3～6 km/h，终压路面温度为80 ℃～100 ℃。

（3）为防止沥青混合料粘附在压路机轮上，压路机调整钢轮或轮胎喷水阀，喷水成雾状使其保持湿润，但要严格控制水量，不粘轮即可，避免碾压时沥青表面温度散失过快。压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时，应立即清除。

（4）本工程施工段为标准横断面路段，在结构物衔接处、不规则路面边缘等压路机难于碾压的部位，采用小型振动压路机作补充碾压，已经完成碾压的路面，不修补表皮。

2.2.6 接缝处理

施工时尽量减少接缝数量，横向接缝采用垂直平接缝，摊铺前应涂刷粘层材料，摊铺后采用双钢轮压路机进行横向碾压，碾压时压路机位于冷路面上，逐渐向热路面碾压;碾压时第一次伸入新铺层的宽度为1～2 cm，逐渐至压入新铺路面15～20 cm，使接缝充分压实，连接平顺。

2.2.7 交通控制

为防止路面污染，施工结束后进行交通管制，在施工路段起、终点设置路障和标志牌，禁止车辆通行，设专人值班，一般在施工完毕后第二天可开放交通。

3 结语

通过论述已运营高速公路加铺PAC-13排水沥青路面施工工艺流程，总结了原材料选取，生产配合比确定，防水粘结层施工，混合料的拌和、运输、摊铺和碾压，接缝处理以及交通控制等施工技术及质量控制要点。路面现场检测结果表明，上述路面施工技术质量控制方法能够使路面各项性能均达到设计要求，排水性能良好、降噪和抗滑安全性能显著，具有较好的推广应用前景。

参考文献：

[1]刘国华，唐江龙.排水沥青混凝土路面在广西高速公路中的应用[J].西部交通科技，2018（9）：10-14.

[2]张立民.排水沥青路面施工技术的应用[J].交通世界，2018（15）：38-39.

[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（3）：4-5，45.

[4]杨星皓，徐鸥明，向顺琳.排水沥青路面现状与发展[J].公路，2020（1）：19-26.

[5]孟宪东.排水沥青路面发展状况综述[J].四川建材，2017，43（12）：169-170.

收稿日期：2020-05-10