萇偉濤

（石家莊市交建高速公路建設(shè)管理有限公司，河北 石家莊 050000）

一、引言

大空隙瀝青路面因具有良好的排水性能，在我國(guó)公路工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)時(shí)，遵循連續(xù)開(kāi)級(jí)配的方式，使得所形成的瀝青混合料的空隙率較大，能夠?qū)⒌缆分械姆e水等及時(shí)排出，降低了路面出現(xiàn)水霧的可能性，并起到降噪和排水的功能。但同樣因?yàn)榇罂障兜挠绊?，使其在?yīng)用時(shí)相比于傳統(tǒng)路面而言有著較高的施工設(shè)計(jì)要求。

二、工程概況

本文所選試驗(yàn)路段為雙向六車(chē)道高速公路，設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速80km，該路段為舊路處治路段，積水現(xiàn)象較為嚴(yán)重，為達(dá)到排水效果，需在路段鋪筑大空隙瀝青混合料。施工時(shí)，需將原有的面層結(jié)構(gòu)重新清除，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行大空隙路面的鋪筑。與傳統(tǒng)路面相比，大空隙瀝青道路所需的細(xì)集料用量較少，且大多采用粒徑在4.75mm以下的優(yōu)質(zhì)細(xì)沙。試驗(yàn)所采用的瀝青混合料具有20%的空隙率，以4.4%作為其最佳瀝青用量。

三、大空隙瀝青路面性能

（一）橫坡度對(duì)排水性能的影響

在進(jìn)行橫坡模擬試驗(yàn)時(shí)，需在車(chē)轍板端部鋪設(shè)墊片調(diào)節(jié)兩端高度。試驗(yàn)所選用的路面橫坡為1～3%，梯度為0.5%，分別開(kāi)展了5組試驗(yàn)。本試驗(yàn)采用水力坡度對(duì)排水效果進(jìn)行表征，通過(guò)試件兩端的水位標(biāo)高來(lái)計(jì)算水位高度差?；谶_(dá)西定律計(jì)算試件在飽和穩(wěn)定滲流狀態(tài)下的參數(shù)，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水力坡度在1%的橫向坡度上升到3%時(shí)表現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)，具體從0.03升高至0.062升。水流動(dòng)力可采用水力坡度進(jìn)行表征，兩者呈現(xiàn)正比例關(guān)系，即隨著橫坡度不斷增加，水力坡度持續(xù)上升，兩者有著0.99的相關(guān)指數(shù)。故對(duì)于透水性瀝青路面而言，隨著橫坡的不斷加大，其排水性能也不斷增強(qiáng)。對(duì)于排水瀝青路面上的降水而言，在確保路表不出現(xiàn)積水現(xiàn)象，以及設(shè)計(jì)空隙率要求的前提下，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要選取路面橫坡度，以確保其具有足夠的水穩(wěn)定性。

（二）空隙率對(duì)排水性能的影響

在開(kāi)始試驗(yàn)前，需先制備三組不同空隙率的試件，一組試件共包括3個(gè)。本次試驗(yàn)所采用的方法為：將套管豎立在馬歇爾試件上，在套管中灌入水源。在套管中安裝溢流裝置，以此確保水位處于正常水平，此時(shí)，試件中不斷有水下滲，并且保持恒定的水壓。在容器中匯聚試件滲透的水，以一定時(shí)間內(nèi)容器里的水量對(duì)試件滲水性進(jìn)行表征。結(jié)果表明，對(duì)于排水瀝青混合料而言，其橫向水力傳導(dǎo)系數(shù)是豎向水力傳導(dǎo)系數(shù)的兩倍，故在該實(shí)驗(yàn)中確定其橫向水力傳導(dǎo)系數(shù)時(shí)，僅需測(cè)量其豎向水力傳導(dǎo)系數(shù)即可。所得試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1.各試件滲透系數(shù)

由數(shù)據(jù)可知，大空隙瀝青路面的豎向和橫向滲透系數(shù)隨著空隙率的增加呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)。隨著瀝青混合料空隙率不斷加大，水力傳導(dǎo)系數(shù)均在不斷上升，兩者呈現(xiàn)正比例關(guān)系。因此，在透水路面的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可通過(guò)提高瀝青混合料的空隙率提高路面的排水性能，但提高排水瀝青路面的空隙體積，容易增加流體動(dòng)壓力的沖洗效果，此時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)瀝青和骨料脫落的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致水損壞。

綜上所述，瀝青混合料的空隙率以及瀝青路面的橫坡度均與大空隙瀝青路面的排水性能有較強(qiáng)的相關(guān)性。因此，在設(shè)計(jì)大空隙排水瀝青路面時(shí)，需綜合考慮其所處環(huán)境。

此外，在考慮瀝青路面的排水性能時(shí)，還需考慮其路用性能的需求，因此在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要滿足空隙率要求，還需確保瀝青混合料具有足夠的強(qiáng)度。

四、施工技術(shù)

（一）拌和

采用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行拌和施工，同時(shí)嚴(yán)格控制集料和瀝青的投放；由于施工中采用的是高黏度改性瀝青，因此，在拌和瀝青混合料時(shí)，需嚴(yán)格遵循各材料的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行拌和。對(duì)于改性瀝青而言，應(yīng)將其拌和溫度控制在165～175℃，對(duì)于礦料而言，應(yīng)將其拌和溫度控制在180～190℃，兩者的出料溫度均應(yīng)控制在175～185℃。若施工時(shí)，溫度不滿足要求，應(yīng)將其廢棄。

現(xiàn)場(chǎng)施工的具體拌和要求應(yīng)根據(jù)試拌結(jié)果來(lái)確定。在拌和時(shí)，需確?；旌狭蠞M足以下條件：根據(jù)設(shè)計(jì)順序投放各混合料，在全部材料均投放完成后，確保拌和機(jī)器保持一定的運(yùn)行速度，整個(gè)拌和時(shí)間應(yīng)在70s以內(nèi)，并確保集料無(wú)聚集和離析情況出現(xiàn)。相比于傳統(tǒng)的瀝青混合料，大空隙瀝青排水瀝青混合料拌和時(shí)間較長(zhǎng)，大約多出10s左右。

（二）運(yùn)輸

在運(yùn)輸時(shí)，嚴(yán)格控制混合料溫度，確保其滿足施工要求，避免集料溫度過(guò)低而削弱混合料性能。當(dāng)混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)遮蓋兩層保溫布，保證溫度在175℃以上，確保其符合攤鋪要求。

（三）攤鋪和碾壓施工

在攤鋪施工前，將熨平板加熱至110℃，并確保夯錘壓實(shí)裝置處于開(kāi)啟狀態(tài)。攤鋪時(shí)，嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)行駛速度處于1～3m/min左右，并確保其不隨意停止工作，以避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。大空隙瀝青路面密級(jí)配道路主要以壓實(shí)度作為其控制要點(diǎn)，因此，在碾壓施工時(shí)，一定要保證大空隙排水路面在滿足空隙率要求的基礎(chǔ)上，滿足力學(xué)強(qiáng)度的要求。若施工時(shí)采用的壓實(shí)功較大，將會(huì)壓碎大粒徑集料，導(dǎo)致無(wú)法達(dá)到預(yù)期空隙率要求，降低排水降噪性能。若壓實(shí)功較小，則無(wú)法滿足壓實(shí)度要求。在碾壓施工過(guò)程中，應(yīng)采用12t以下的鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，同時(shí)嚴(yán)格控制施工溫度以及壓實(shí)次數(shù)，保證施工質(zhì)量。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，水力坡度和滲透系數(shù)均可表征大空隙瀝青路面的排水性能，并且其排水性能與瀝青混合料的空隙率以及道路的橫坡度有較大的關(guān)聯(lián)性。隨著空隙率和橫坡度不斷增加，其排水性能也在不斷提高。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合具體情況設(shè)計(jì)大空隙瀝青路面。在大空隙瀝青路面碾壓施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制其空隙率，確保其能夠在較大程度上發(fā)揮路用性能。