排水、降噪瀝青路面在高速公路上的應(yīng)用

李世慧，余志斌

（1.湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，湖南長沙410008；2.望城經(jīng)開區(qū)建設(shè)開發(fā)公司，湖南長沙410000）

排水、降噪瀝青路面在高速公路上的應(yīng)用

李世慧1，余志斌2

（1.湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，湖南長沙410008；2.望城經(jīng)開區(qū)建設(shè)開發(fā)公司，湖南長沙410000）

近年來，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，道路建設(shè)受到了人們的廣泛關(guān)注，再加上人們對(duì)生態(tài)環(huán)保的高度關(guān)注，由于排水降噪瀝青路面具有出行安全、舒適與環(huán)保的功能，目前已在高速公路工程建設(shè)中得到了十分良好的應(yīng)用。對(duì)此，本文首先分析了排水降噪瀝青路面的概念與特點(diǎn)，其次闡述了排水、降噪瀝青路面施工工藝，最后探討了排水、降噪瀝青路面在高速公路上的實(shí)際應(yīng)用，以供參考。

排水；降噪；瀝青路面；高速公路；應(yīng)用

1　引言

排水降噪瀝青路是一種環(huán)保瀝青路面，具有排水、抗滑、降噪等優(yōu)勢，排水降噪路面的空隙率大約為15～25%，可降低沿線交通噪聲3～8dB（A），目前已在公路及高速公路建設(shè)中得到了較好的應(yīng)用。

2　排水降噪瀝青路面的概念與特點(diǎn)

2.1排水降噪瀝青路面的概念

所謂排水降噪路面（圖1），即為采用透水性混合料修筑而成的道路面層，并在其上面層的下方鋪設(shè)防水性粘結(jié)層，通過此種方式，路表水便能夠進(jìn)入路面，然后橫向排出，能夠有效遏制水向下層結(jié)構(gòu)滲透，是排水路面與普通透水路面最大的區(qū)別。通常情況下，排水降噪路面的上面層一般采用OGFC材料，從本質(zhì)上來看，即為單一粒徑碎石根據(jù)嵌擠原理形成骨架-空隙結(jié)構(gòu)的開級(jí)配瀝青混合料，其孔隙大約為15～25%。在道路建設(shè)中，通過運(yùn)用此類多孔隙瀝青磨耗層，不僅能夠快速排出雨水，改善路面的抗滑性與安全性，且其內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)還可減弱道路與汽車輪胎空氣泵，進(jìn)而有效減少汽車行駛過程中產(chǎn)生的噪音。

2.2排水降噪瀝青路面的特點(diǎn)

圖1　排水降噪路面與普通路面結(jié)構(gòu)區(qū)別示意圖

①減小洪峰流量，減輕城市排水系統(tǒng)壓力。②有效補(bǔ)充地下水資源。③顯著提高道路的生態(tài)環(huán)保效益。④降低車輛行駛時(shí)的噪音，創(chuàng)造安靜舒適的城市道路交通環(huán)境。⑤緩解城市熱島效應(yīng)，有效降低路表溫度。⑥有效改善路面行駛的安全性和舒適性。⑦改善路面的視覺性能。⑧提高車輛的燃油效率。⑨突破常規(guī)道路設(shè)計(jì)理念，提高路面性能。⑩施工質(zhì)量要求高，性價(jià)比高。

3　排水、降噪瀝青路面施工工藝

3.1防水粘層油的灑布

在進(jìn)行工程施工之前，需要清掃已經(jīng)鋪好的中面層，表層干燥之后，應(yīng)噴灑防水粘層油，以確保中面層的平整，凹凸高差應(yīng)小于5mm。為了確保排水降噪瀝青路面面層底部的空隙通暢，嚴(yán)禁鋪設(shè)碎石，以避免堵塞空隙。對(duì)于防水粘層油的灑布，需確保其均勻、無漏涂、無堆積使其充分滲透的要求。對(duì)于道路兩側(cè)與路面中部極容易出現(xiàn)接縫而顯得粗糙的部位，應(yīng)盡量噴灑兩次。分兩次噴灑粘層時(shí)，當(dāng)?shù)谝淮螄姙⒌南鹉z乳化瀝青全部干燥之后，再進(jìn)行第二次噴灑操作。

3.2混合料的拌制

在瀝青混合料的拌合操作中，溫度與具體拌合時(shí)間往往會(huì)對(duì)混合料的質(zhì)量造成較大的影響。在工程實(shí)際施工中，集料加工溫度應(yīng)控制在195～205℃，瀝青加熱溫度為160℃。對(duì)于拌合時(shí)間與拌合順序，主要為：干拌10s、濕拌45s，且出料溫度應(yīng)控制在185～195℃。通常情況下，由于混合料中使用了較多數(shù)量的粗集料，易引發(fā)離析問題，所以，在進(jìn)行道路工程具體施工時(shí)，需高度重視質(zhì)量問題，這就需要隨拌隨用，如果因?yàn)樯a(chǎn)或是其他原因需要短時(shí)間儲(chǔ)存，實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)間不可過長，具體以貯存期間溫降不超過10℃進(jìn)行控制。

3.3混合料的運(yùn)輸

完成混合料的拌合操作之后，貯料倉的卸料速度與高度是導(dǎo)致瀝青混合料離析問題發(fā)生的主要原因之一，所以，對(duì)于卸料口至車輛側(cè)板最高點(diǎn)的距離，應(yīng)盡量控制在0.5m以下，越低越好。對(duì)于運(yùn)料車，應(yīng)當(dāng)在不同的位置接受材料，正確的裝料方法為分三次裝料，即為料車每裝一次材料，最好挪動(dòng)一次位置，以避免混合料推得過高，引發(fā)混合料顆粒離析。如果按照一次裝料、不挪位置的方法進(jìn)行裝料操作，較容易引發(fā)離析問題。此外，為了避免瀝青混合料溫度出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，在運(yùn)輸途中，應(yīng)采用雙層保溫布覆蓋，運(yùn)輸過程中，應(yīng)避免急停急開，中速平穩(wěn)行駛。

3.4混合料的攤鋪

對(duì)于已經(jīng)運(yùn)送至施工現(xiàn)場的排水降噪瀝青混合料，應(yīng)盡可能在一個(gè)小時(shí)內(nèi)攤鋪結(jié)束?；旌狭系臄備佉笕缦拢孩贁備佅禂?shù)應(yīng)控制在1.20左右。②攤鋪速度應(yīng)控制在3.0m/min。③對(duì)于兩臺(tái)攤鋪機(jī)械設(shè)備縱向間距，應(yīng)確保其不大于10m，且還要實(shí)時(shí)關(guān)注縱向中間接縫的平整與橫坡。兩臺(tái)攤鋪機(jī)間混合料接縫部位的重疊寬度應(yīng)控制在5～10cm范圍。④每一臺(tái)攤鋪機(jī)前應(yīng)最多安排一輛車等料，不僅需要避免多輛車等料，還要確保攤鋪機(jī)的不間斷施工。⑤熨平板應(yīng)當(dāng)提前預(yù)熱超過150℃。⑥對(duì)于攤鋪時(shí)的溫度，應(yīng)控制在165～175℃。⑦攤鋪機(jī)完成均勻的攤鋪操作之后，需要封閉排水降噪瀝青路面，嚴(yán)禁人工在新鋪設(shè)的混合料上進(jìn)行任何作業(yè)。⑧對(duì)于每臺(tái)攤鋪機(jī)的鋪筑寬度，應(yīng)將其控制在6（雙車道）～7.5m（三車道以上）。

3.5混合料的碾壓

①攤鋪機(jī)完成所有的攤鋪操作之后，應(yīng)首先使用鋼輪壓路機(jī)（10～13t）進(jìn)行初壓。②在利用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工時(shí)，采用無振動(dòng)式碾壓工藝，速度應(yīng)控制在2～5km/h，碾壓次數(shù)為4～6遍。當(dāng)路面溫度低于60℃時(shí)，應(yīng)采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)，碾壓次數(shù)為1遍。③對(duì)于鋼輪壓路機(jī)與攤鋪機(jī)間的距離，不可超過50m。④壓路機(jī)不可停留在施工路段，應(yīng)始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3.6開放交通

當(dāng)攤鋪層完全自然冷卻，且混合料表面的溫度低于60℃之后，便可開放降噪排水瀝青混合料路面交通，如果需要提早開放交通，應(yīng)灑水冷卻，以便加快混合料溫度降低速度。

4　排水、降噪瀝青路面在高速公路上的實(shí)際應(yīng)用

4.1工程概況

某高速公路項(xiàng)目路線全程26km，此標(biāo)段為路面工程，主要技術(shù)指標(biāo)為高速公路，雙向四車道，設(shè)計(jì)行車速度為80km/ h，路基寬度為24.5m，路面行車道寬度為2×7.5m，硬路肩寬度為2×2.5m，土路肩寬度為2×0.75m，中央分隔帶寬度為2m，路緣帶寬度為2×0.5m。同時(shí)，該路段主線路面結(jié)構(gòu)形式為：上面層采用厚度為40mm的AC-13改性瀝青混合料，下面層采用厚度分別為60mm、80mm的AC-20改性瀝青混合料，上基層采用厚度為80mm的ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石，基層主要采用水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)，路面橫坡度、土路肩橫坡度分別為2%、4%。通過相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該高速公路項(xiàng)目的排水降噪瀝青路面試驗(yàn)段設(shè)計(jì)行車速度較高，夏季高溫多雨，冬季溫度較低，道路交通荷載相對(duì)較大，這就對(duì)高速公路路面的抗水損害能力、低溫抗裂性等提出了較高的要求，為了妥善解決上述問題，決定采用排水降噪瀝青路面。

4.2排水降噪瀝青面層施工

①混合料拌合。由于施工當(dāng)日的氣溫僅為10℃，混合料的拌合應(yīng)當(dāng)根據(jù)溫度控制上限標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，混合料最終出廠溫度為175～180℃。干拌時(shí)間為8s，濕拌時(shí)間為45s，出料時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)花白料。②混合料運(yùn)輸與攤鋪碾壓。此項(xiàng)目主要采用側(cè)壁加設(shè)保濕棉的運(yùn)輸車輛對(duì)混合料進(jìn)行運(yùn)輸。在常規(guī)覆蓋的前提下，增加一層棉被覆蓋保溫。排水降噪瀝青路面的攤鋪溫度為162～169℃，分三階段攤鋪，安排適量壓路機(jī)跟隨攤鋪機(jī)初壓，初壓開始溫度均不低于150℃，碾壓結(jié)束后的路面溫度為80℃。③試驗(yàn)段質(zhì)量檢測與跟蹤。試驗(yàn)段施工結(jié)束之后，需要對(duì)路面表觀質(zhì)量進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)路面平整，表觀均勻，目測評(píng)估質(zhì)量優(yōu)良，跟蹤觀測表明該路段路面完好，服務(wù)水平優(yōu)良。

4.3排水降噪瀝青路面檢驗(yàn)

①排水性能分析：現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)離散型大，但滲水系數(shù)隨著時(shí)間的推移不斷減小，從 1466m l/（15s）減小至 497m l/（15s），由此可知，排水路面初期的滲水能力衰減較迅速，之后逐步穩(wěn)定在200～400m l/（15s）。對(duì)此，為了保持良好的滲水能力，應(yīng)定期清理路面空隙，保持層內(nèi)排水通暢。②降噪效果：項(xiàng)目建成后一段時(shí)間，采用面包車以不同的車速均勻行駛在二車道，測試人員處于三連跨跨中且倚靠防撞墻，測量車輛采用不同速度通過三連跨時(shí)的混合噪聲。當(dāng)車速為60km/h、80km/ h正常速度行駛時(shí)，相比于同期建成鄰近的SMA瀝青路面降噪幅度可達(dá)2dB。在較低車速（40km/h）下，排水降噪瀝青路面有1dB的降噪效果，具有良好的降噪效果。

5　結(jié)語

綜上所述，排水降噪瀝青材料由于具有良好的可行性與實(shí)用性，目前已在我國高速公路中得到了一定的應(yīng)用與發(fā)展，是一種較為理想的功能環(huán)保型路面，為了促進(jìn)排水降噪瀝青路面的更好應(yīng)用，需對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析研究，充分考慮多方面影響因素，以此來為工程整體質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)的保障。

[1]袁曉偉.高粘瀝青在高架道路降噪排水鋪裝層中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（23）：17～20.

[2]龔涌峰，朱止波，王 捷.排水瀝青路面在蘇錫高速公路上的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2010（01）：30～31.

[3]楊慧軍，齊 琳.基于功能性的瀝青路面的設(shè)計(jì)與施工研究[J].中國科技縱橫，2012（09）：144～145.

余志斌，男，高級(jí)工程師，本科、主要從事公路橋梁施工、監(jiān)理等工作。

U416.217

A

2095-2066（2016）31-0200-02

2016-10-21

李世慧（1959），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事公路橋梁勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)督等工作。