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0 引言 目前，随着中国道路建设迅速发展，交通量和车速增加，使得交通事故频发，噪声污染也日益严重。为解决这些问题，很多研究人员开始致力于探索如何铺筑透水、降噪、防滑的路面。透水性沥青路面采用一种具有连通孔隙结构的开级配沥青混合料，空隙率较大，因此具有透水、防滑、降噪等特点；但这种沥青混合料粗集料比例较大，沥青用量较少，容易出现老化、分散、剥落、离析等病害。国内对透水沥青混合料的研究大多停留在室内试验阶段，工程应用实例较少。为此，本文依托透水性沥青混合料铺筑工程，详细介绍透水性沥青混合料的拌和、摊铺和碾压过程，为以后的工程实践提供借鉴与指导。 1 试验路概况 本文依托的透水性沥青路面试验段设计总厚度为12cm，下层为8cmAC沥青混凝土，上层为4cm透水沥青混合料。试验路粗集料采用辉绿岩碎石，保证匀、洁净、干燥，无风化，无杂质；细集料为辉绿岩石屑；填料选择了掺有20%消石灰的石灰石矿粉。矿料最大公称粒径为13.2mm，级配见表1。 试验采用的高粘度改性沥青是在新加坡埃索AH-70重交道路沥青的基础上添加自制高粘剂制得的，制备工艺见图1。 表1 矿料级配 图1 高粘度改性沥青生产工艺 高粘度改性沥青与基质沥青、普通SBS改性沥青的性能对比如表2所示。沥青混合料最佳沥青用量通过析漏试验、飞散试验和马歇尔稳定度试验确定5.3%，能在20%空隙率的条件下保持最大沥青用量不流淌，且磨耗损失不超过14%，马歇尔稳定度达到了5kN。 2 路用性能 2.1 抗滑性能 从摩擦系数和构造深度2个方面检验路面的抗滑性能，分别采用英式摆锤试验仪和灌砂法测试3种不同类型混合料的抗滑指标，结果如图2、3所示。由图可知，透水性沥青路面具有更好的抗滑性。 表2 高粘度改性沥青、基质沥青、SBS改性沥青性能对比 图2 构造深度对比 图3 摩擦系数对比 2.2 透水性能 水性沥青混合料的透水系数。试验结果表明，透水性沥青路面的平均透水系数为0.0455cm/s，大大超过了日本《排水性路面技术指南》中不小于0.01的要求，具有较高的透水性能。 3 施工过程 3.1 拌和 透水沥青混合料粗集料含量较一般沥青混合料多，且使用高粘度改性沥青，拌和困难，因此必须提高混合料的拌和温度，控制混合料的出厂温度为170 ℃ ~180 ℃。一般情况下，透水沥青混合料的施工温度应比普通混合料提高10 ℃ ~20 ℃，具体见表3。由于透水沥青混合料粗集料含量多，沥青含量少，容易产生沥青析漏和粗细集料离散现象；粗骨料散热快，会出现硬壳现象，因此混合料宜随拌随用，避免长时间储存。一般储存时间不宜超过24 h，温度下降不宜超过10 ℃。 表3 透水沥青混合料施工温度控制 （℃） 3.2 运输 透水沥青混合料空隙率大，比普通沥青混合料散热更快，因此运输过程中应注意以下几点。 （1）宜采用大吨位运料车运输混合料，以保证施工过程中供料不间断。运输车装料前，车厢四周和底板应涂刷一层油水混合物，以免粘结混合料。 （2）为使混合料在运输过程中保持高温，防止混合料表面因降温结成硬壳，要在运输车表面遮盖双层篷布，并保证温度损失不超过10 ℃。 （3）运输到摊铺现场时，要严格检验混合料温度，低于160 ℃时不得摊铺。 （4）运料车卸料时，挂空挡停在距摊铺机10~30cm处，由摊铺机推动前进。 3.3 摊铺 透水沥青路面的摊铺过程和普通沥青路面大致相同，但应注意以下几点。 （1）摊铺机提前预热40min左右，达到120℃以上时方可开始摊铺，铺筑过程中应开启熨平板的振动和锤击装置。 （2）采用全路幅摊铺方式，摊铺温度控制在150℃~ 160℃，在纵横接缝处不允许有多余沥青或混合料。 （3）摊铺速度宜为2~3 m/min，与供料速度相配合，实现连续不断、均匀摊铺。尽量避免摊铺机的停顿，防止铺筑路面的厚度和温度发生变化，从而影响摊铺质量。若需要停顿，再次施工前要确认运料车内混合料表面是否结有硬壳，去除硬壳后才能重新开始摊铺。本试验路采用德国进口弗格勒2100摊铺机摊铺混合料，在摊铺机无法工作的边角部位采用人工快速摊铺、找平、压实的方法。摊铺前，熨平板预热需达到规定温度，以免粘料。锁定摊铺厚度等厚摊铺，摊铺系数定为1.05，同时控制单位面积摊铺的混合料重量，实现双控，以提高摊铺质量和精度。摊铺机行进速度控制在1.5~2.0 m/min，与拌和装置相配合，保持连续及时供料，避免停顿。摊铺温度控制在170℃ ~180℃；禁止在桥面铺装层上紧急调头或转弯。摊铺后的透水沥青混合料如图4所示。 图4 摊铺后的透水沥青混合料 3.4 碾压 （1）碾压应紧跟在沥青混合料摊铺后，尽量保持较高温度，除了必要的短暂停歇外，碾压过程应连续间断。同时，不得在低温状态下反复碾压透水沥青混合料，以防磨损石料棱角或压碎石料，破坏骨料的嵌挤作用。碾压控制温度见表4。 （2）初压刚性碾压强振2遍，初压区长度不宜大于20m（为匹配摊铺机速度通过计算确定）。复压紧跟在初压之后，刚性碾振压2遍。终压刚性碾静压1遍，以消除轮迹。压路机碾压组合如图5所示。 表4 透水性沥青混合料碾压控制温度（℃） 图5 压路机碾压组合 （3）碾压过程中振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，即压路机要紧跟摊铺机，碾压速度缓慢均匀，不超过5km/h。 （4）应防止过度碾压，现场取样测定空隙率应在20%左右。 （5）为防止沥青混合料粘附在压路机轮上，可适当喷洒雾状水使其保持湿润，也可掺少量清洗剂，但要严格控制水量，以不粘轮为宜。本试验路采用1台英格索兰DD-130双驱双振压路机和1台宝马202AD双驱双振压路机，以一挡各半幅并列碾压。碾压速度为3~5 km/h，压至摊铺机跟前后返回再次碾压，往返长度约为30m。压路机往返碾压时和前钢轮印记重叠1/3，保证压实均匀且衔接。在沥青混合料温度降至135 ℃前完成6遍碾压。另外，防护栏边缘配备1台比特利DIV315型6 t压路机进行压实。 3.5 养护 铺筑完成后使其自然冷却，待路面温度降至50 ℃以下时，方可开放交通。 4 质量控制 透水性沥青路面施工质量控制要点如下。 （1）成立以项目经理、技术总工程师为主要负责人的质量控制小组，统一管理，全面控制石料破碎、改性沥青制备，以及混合料的拌和、摊铺、碾压等每一道工序，严格控制施工温度。 （2）严格遵循《改性沥青路面施工技术规程》，严格遵守施工工艺，保证每道工艺的施工质量满足要求。 （3）严格按照技术规范进行抽样试验检测，复检合格后方可进入下一道工序，保证施工总体质量。 （4）每日施工前按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60—2008）检测矿料级配、沥青含量、空隙率、压实度等，如实记录并反馈，确保路面满足《沥青路面施工及验收规范》（GB 50092—1996）要求。 5 试验路施工质量检测结果 表5为试验路取样检测结果，其数值均为取样6~8个的测试结果平均值。分析可知，试验路各项指标均能满足设计要求，可以有效保证路面在具有良好透水性的同时还具备优良的抗滑性能。 表5 试验路取样检测结果
6 结语 由于透水性沥青路面粗集料多，空隙率大，改性沥青粘度高，施工不当会严重影响路面质量和功能。因此，施工过程中要严格控制施工工艺，包括混合料的准备、拌和、运输、摊铺、碾压及养护。透水性沥青路面试验段的成功铺筑，充分说明本研究的配合比设计和施工工艺具有很好的可行性和实用性，值得在透水沥青路面工程中推广应用。 转自：沥青与沥青混合料 |
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