龔涌峰 ,朱止波 ,王 捷
(1.無錫市高速公路建設(shè)指揮部,江蘇無錫 214123;2.南京東交工程咨詢有限公司,江蘇南京 210000)
排水瀝青路面在各國的叫法不盡相同,在美國稱之為 Open Graded Asphalt(簡稱 OGA)或Open Graded Friction Course(簡稱 OGFC),歐洲稱之為多空隙瀝青混合料(Porous Asphalt Mixture),日本則多稱之為排水瀝青混凝土路面,我國規(guī)范中則稱之為OGFC混合料。無論叫法如何,這類混合料設(shè)計(jì)空隙率較大,地表排水可以透過瀝青上面層沿下面層表面排至路面兩側(cè)。這不僅有效地降低了表面積水引起的水霧、眩光,而且提供了足夠的表面粗糙度,降低了噪音。
無錫處于潮濕多雨地區(qū),降水時(shí)普通路面行車安全存在著一定的隱患,因此有必要在該地區(qū)嘗試排水路面這一技術(shù),為在該地區(qū)推廣應(yīng)用這一技術(shù)做好準(zhǔn)備。試驗(yàn)路選擇在蘇錫高速公路無錫段新建工程的一段。
膠結(jié)料采用殼牌高粘度改性瀝青,參考國內(nèi)外資料,選定瀝青動(dòng)力粘度(60℃)不小于10萬Pa.s,其它各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)見表1所列。
石料采用玄武巖,礦粉是石灰?guī)r。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究成果,試驗(yàn)路選取了排水路面瀝青混合料推薦級(jí)配,根據(jù)篩分結(jié)果,調(diào)試級(jí)配,見表2所列。
采用初試油石比4.6%,以旋轉(zhuǎn)壓實(shí)方法(100次)和馬歇爾擊實(shí)(正反75次)成型試件,試驗(yàn)結(jié)果匯總于表3、表4。
綜合考慮馬歇爾試件空隙率、連通空隙率、瀝青膜厚度等體積性能指標(biāo)要求,該次目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳油石比取值4.6%。
表1 高粘度改性瀝青檢測(cè)結(jié)果表
表2 級(jí)配調(diào)試結(jié)果表(通過百分率%)
表3 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)技術(shù)指標(biāo)表
表4 馬歇爾試驗(yàn)體積性質(zhì)技術(shù)指標(biāo)表
在體積性質(zhì)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求的前提下,對(duì)混合料的各項(xiàng)性能進(jìn)行了檢驗(yàn),試驗(yàn)路排水路面混合料以PAC表示,結(jié)果如表5~10所列。
表5 (浸水)飛散試驗(yàn)結(jié)果表
表6 析漏試驗(yàn)結(jié)果表
表7 動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果表
表8 浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果表
表9 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果表
表10 室內(nèi)滲水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果表
從試驗(yàn)結(jié)果來看,PAC-13混合料各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求,能夠滿足實(shí)際使用要求。
首先要檢測(cè)排水路面下部防水粘結(jié)層的密水性能,應(yīng)滿足不滲水的要求。這是排水路面成敗至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)引起充分重視。
根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果,進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和試拌試驗(yàn)。符合要求后,進(jìn)行上面層PAC-13混合料的試鋪工作,試鋪樁號(hào)BK0+206.301~BK0+460.000左幅,計(jì)長253.70 m,試鋪段落路面寬為11 m,上面層層厚4 cm。
按照生產(chǎn)配合比確定的熱料倉比例進(jìn)行試鋪混合料的生產(chǎn),從生產(chǎn)的瀝青混合料外觀來看,瀝青裹覆得較為均勻、無花白料、無結(jié)塊和離析現(xiàn)象。瀝青混合料的出料溫度在180℃~185℃范圍內(nèi)。
運(yùn)輸過程中應(yīng)注意加強(qiáng)覆蓋,每一運(yùn)料車都采用兩層油布中間加棉絮的覆蓋方式,以便混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的溫度能夠得到保證。
攤鋪采用2臺(tái)ABG423攤鋪機(jī)并排行駛,采用非接觸式平衡梁控制方式,2臺(tái)攤鋪機(jī)間距約控制在5~10 m,攤鋪速度約為2 m/min左右。從攤鋪后的面層的表觀看,整體上基本均勻。攤鋪溫度在170℃~175℃范圍內(nèi)。
施工采用兩種碾壓方案,碾壓組合見表11所列。
表11 碾壓組合方案匯總表
碾壓過程中瀝青混合料沒有產(chǎn)生明顯推移現(xiàn)象,復(fù)壓時(shí)隨時(shí)噴灑植物油與水的混合液,膠輪粘輪現(xiàn)象控制較好。瀝青混合料施工時(shí),初壓溫度在160℃左右,復(fù)壓溫度130℃左右,終壓溫度70~80℃,符合要求。
路面壓實(shí)度的檢測(cè)結(jié)果見表12所列。
表12 路面壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果表
瀝青路面滲水試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表13所列。
表13 試鋪段路面滲水試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明,試驗(yàn)路壓實(shí)、排水效果都符合設(shè)計(jì)要求,碾壓方案二的壓實(shí)效果要略優(yōu)于方案一。采用振動(dòng)的碾壓方案,更有利于瀝青路面的壓實(shí),防止了為滿足設(shè)計(jì)空隙率而犧牲壓實(shí)度的現(xiàn)象發(fā)生,因此大規(guī)模施工期間采用初壓前靜后振的碾壓方案。
本文對(duì)蘇錫高速公路無錫段排水路面混合料的原材料選擇、混合料配合比設(shè)計(jì)、施工工藝等各個(gè)環(huán)節(jié)作了簡單介紹。根據(jù)試驗(yàn)路檢測(cè)情況來看,各項(xiàng)指標(biāo)滿足行車、排水要求。針對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)、施工過程,提出以下幾點(diǎn)建議:
(1)排水路面應(yīng)及時(shí)檢測(cè)瀝青的動(dòng)力粘度,確保滿足設(shè)計(jì)要求。
(2)排水路面的配合比設(shè)計(jì)至關(guān)重要,如確定的瀝青用量偏高則在施工中會(huì)產(chǎn)生析漏,碾壓時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重推移變形;反之,瀝青用量偏低則會(huì)影響瀝青混凝土路面的耐久性和施工和易性。
(3)施工過程中應(yīng)注意控制碾壓溫度,選擇合理的碾壓方案,保證路面壓實(shí)。
[1]JTJ 052-2000,瀝青與瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].
[2]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].