□徐曉剛 喬艷妮 孟慶營

排水性瀝青混合料施工技術(shù)探討

□徐曉剛 喬艷妮 孟慶營

施工技術(shù)；排水性瀝青混合料；拌合；碾壓；檢測

近年來，排水性瀝青路面作為一種安全、環(huán)保的現(xiàn)代“頂級功能”路面形式頗受關(guān)注。排水性瀝青混合料優(yōu)良的使用品質(zhì)主要源于其內(nèi)部空間上大小不一、隨機(jī)分布的空隙。其礦料組成中粗集料含量多，細(xì)集料和填料含量少，形成粗集料骨架的同時(shí)，缺乏細(xì)集料填充空隙，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度主要依靠粗集料之間的嵌擠作用和結(jié)合料的粘結(jié)作用。與密級配瀝青混合料相比，排水性瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度較低，更易受外界環(huán)境、氣候條件及車輛荷載等因素的影響。施工工藝是影響瀝青混合料不同組分空間分布至為關(guān)鍵的因素。壓實(shí)成型工藝不同，瀝青混合料組分空間分布也就會有所不同。筆者結(jié)合實(shí)際工程，從以下幾個(gè)方面探討排水性瀝青混合料施工技術(shù)。

一、試驗(yàn)路概況

本試驗(yàn)工程依托于中新天津生態(tài)城起步區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施道路工程緯二路（運(yùn)河路～緯三路）。道路全長332.422米，樁號范圍為K1+244.767～K1+577.189。中新生態(tài)城的氣候?qū)儆诖箨懶园霛駶櫦撅L(fēng)氣候，年平均降雨量602.9毫米，降水多集中在每年的七八月份，占全年降水量的60%。

試驗(yàn)路排水路面面層為4厘米排水瀝青混凝土（PA-13），下面層為AC-16F密級配改性瀝青混凝土路面，并在上、下面層之間鋪設(shè)1厘米膠粉改性瀝青（用量為1～2千克/平方米）防水粘結(jié)層，保證面層之間具有良好的粘結(jié)能力和防水性。

二、排水性瀝青混合料拌合

瀝青混合料的施工工藝主要包括拌合、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓等4個(gè)環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)瀝青混合料相比，排水性瀝青混合料的運(yùn)輸、攤鋪和碾壓工藝類似，但由于使用了高粘改性劑及內(nèi)部大空隙的特殊結(jié)構(gòu)，其拌合和碾壓工藝有所差別，排水性瀝青混合料拌合應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

1.高粘度瀝青添加劑投放精度和時(shí)效性

當(dāng)高粘度瀝青添加劑（TPS）采用定量包裝人工投放時(shí)，拌合設(shè)備應(yīng)安裝響鈴提醒裝置和視頻監(jiān)控設(shè)備，以控制添加劑計(jì)量的添加精度（±5%）和投放的時(shí)效性，減少甚至避免混合料性能的波動。

2.拌和溫度與時(shí)間的準(zhǔn)確性

拌和溫度影響著高粘度改性劑（TPS）在集料表面的擴(kuò)展與分散，進(jìn)而影響排水性瀝青混合料的路用性能。同時(shí)，拌和溫度過高或過低，易加劇排水性瀝青混合料老化、瀝青流淌或早期松散現(xiàn)象的發(fā)生。與普通密級配瀝青混合料相比，排水性瀝青混合料粗集料多、級配間斷，其在干燥筒中形成的骨料簾也是不密實(shí)的。這致使拌和設(shè)備干燥筒出口的紅外感溫自動控制系統(tǒng)無法真實(shí)地反映加熱后的集料溫度，難以保持排水性混合料拌和溫度的穩(wěn)定。通常情況下，采取增加細(xì)集料的進(jìn)給量來消耗相對過剩的熱能，并形成密實(shí)的料簾，實(shí)現(xiàn)紅外感溫自動控制系統(tǒng)的真實(shí)測控，余集料從溢料管溢出。這種方法容易造成燃料和物料的浪費(fèi)，即便能重復(fù)使用物料，但多次加熱也會對集料物理性能產(chǎn)生不利影響。

為了克服紅外感溫自動控制系統(tǒng)的缺陷，控制混合料的溫度，建議將紅外溫度傳感器改換為接觸式熱電偶溫度傳感器，測控溫度誤差不大于±3%。根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)確定的施工溫度為：礦料加熱溫度190℃～200℃，基質(zhì)瀝青加熱溫度160℃～165℃，拌合溫度175～185℃，混合料出廠溫度180±5℃。經(jīng)過多次試拌目視觀察，確定粗、細(xì)骨料和Sino-TPS同時(shí)進(jìn)拌合樓拌鍋干拌10秒鐘，然后再加入基質(zhì)瀝青和礦粉，拌合45秒鐘后出鍋，整個(gè)拌合循環(huán)約為75秒鐘。

三、排水性瀝青混合料碾壓

碾壓是排水瀝青路面施工中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。由于排水性瀝青混合料為石-石嵌擠的大空隙結(jié)構(gòu)，如果碾壓過多、過重，則可能導(dǎo)致粗集料嵌擠界面的破碎和骨架結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)；如果碾壓過少、過輕，則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足和空隙過大、耐久性下降等問題。本試驗(yàn)路采用振動壓實(shí)工藝，即首先采用12噸雙鋼輪振動壓路機(jī)以高頻、低幅方式振動3遍，然后采用大于11噸的雙鋼輪振動壓路機(jī)靜壓2遍，消除輪跡印，且兩道工序應(yīng)緊密配合，銜接緊湊。試驗(yàn)路具體的施工控制過程如圖1～4所示。

圖1 膠粉改性瀝青石屑封層（防水層）

圖2 路邊排水槽

圖3 混合料的攤鋪

圖4 混合料的碾壓過程

四、試驗(yàn)路施工質(zhì)量控制與檢測

對試驗(yàn)段生產(chǎn)的排水性瀝青混合料進(jìn)行油石比檢驗(yàn)，其結(jié)果為：油石比平均值4.82%，最大值5.00%，最小值4.55%，油石比范圍4.6～5.0。檢測結(jié)果表明，最佳油石比能夠控制在油石比設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，施工過程中油石比質(zhì)量得到了有效地控制。

采用擺式摩擦儀對試驗(yàn)路進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，路面實(shí)測的摩擦系數(shù)均大于45BPN，平均值為60BPN，能夠滿足設(shè)計(jì)要求，表明路面具有足夠的抗滑能力。檢測路面滲水系數(shù)共9處，平均值為2044ml/15s，偏差為5.8%，參照國內(nèi)外排水性瀝青路面透水能力標(biāo)準(zhǔn)要求（1000ml/15s），檢測結(jié)果完全滿足要求。

通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與試驗(yàn)路的檢測效果驗(yàn)證得出，采用振動方式壓實(shí)排水性瀝青混合料是可行的。排水性瀝青混合料的壓實(shí)工藝方案為：首先采用12噸雙鋼輪振動壓路機(jī)以高頻、低幅方式振動3遍，然后采用大于11噸的雙鋼輪振動壓路機(jī)靜壓2遍，消除輪跡印，且兩道工序應(yīng)緊密配合，銜接緊湊。

排水性瀝青混合料特有的大空隙決定了排水性阻燃瀝青混合料的施工工藝不同于一般的普通瀝青混合料，因此，在排水性瀝青路面施工過程中應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)選擇合適的施工工藝，以保證排水路面的施工質(zhì)量。

（作者單位：西安市政設(shè)計(jì)研究院有限公司；西安工業(yè)大學(xué)；天津市市政工程研究院）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.7.025