排水沥青路面在苏锡高速公路上的应用
2010-06-14龚涌峰朱止波
龚涌峰 ,朱止波 ,王 捷
(1.无锡市高速公路建设指挥部,江苏无锡 214123;2.南京东交工程咨询有限公司,江苏南京 210000)
0 引言
排水沥青路面在各国的叫法不尽相同,在美国称之为 Open Graded Asphalt(简称 OGA)或Open Graded Friction Course(简称 OGFC),欧洲称之为多空隙沥青混合料(Porous Asphalt Mixture),日本则多称之为排水沥青混凝土路面,我国规范中则称之为OGFC混合料。无论叫法如何,这类混合料设计空隙率较大,地表排水可以透过沥青上面层沿下面层表面排至路面两侧。这不仅有效地降低了表面积水引起的水雾、眩光,而且提供了足够的表面粗糙度,降低了噪音。
无锡处于潮湿多雨地区,降水时普通路面行车安全存在着一定的隐患,因此有必要在该地区尝试排水路面这一技术,为在该地区推广应用这一技术做好准备。试验路选择在苏锡高速公路无锡段新建工程的一段。
1 混合料设计
胶结料采用壳牌高粘度改性沥青,参考国内外资料,选定沥青动力粘度(60℃)不小于10万Pa.s,其它各项检测指标见表1所列。
石料采用玄武岩,矿粉是石灰岩。根据国内外相关研究成果,试验路选取了排水路面沥青混合料推荐级配,根据筛分结果,调试级配,见表2所列。
采用初试油石比4.6%,以旋转压实方法(100次)和马歇尔击实(正反75次)成型试件,试验结果汇总于表3、表4。
综合考虑马歇尔试件空隙率、连通空隙率、沥青膜厚度等体积性能指标要求,该次目标配合比设计的最佳油石比取值4.6%。
表1 高粘度改性沥青检测结果表
表2 级配调试结果表(通过百分率%)
表3 旋转压实技术指标表
表4 马歇尔试验体积性质技术指标表
2 性能验证试验
在体积性质技术指标满足设计要求的前提下,对混合料的各项性能进行了检验,试验路排水路面混合料以PAC表示,结果如表5~10所列。
表5 (浸水)飞散试验结果表
表6 析漏试验结果表
表7 动稳定度试验结果表
表8 浸水马歇尔试验结果表
表9 冻融劈裂试验结果表
表10 室内渗水系数试验结果表
从试验结果来看,PAC-13混合料各项指标均符合设计要求,能够满足实际使用要求。
3 试铺
首先要检测排水路面下部防水粘结层的密水性能,应满足不渗水的要求。这是排水路面成败至关重要的一个环节,应引起充分重视。
根据目标配合比设计结果,进行生产配合比设计和试拌试验。符合要求后,进行上面层PAC-13混合料的试铺工作,试铺桩号BK0+206.301~BK0+460.000左幅,计长253.70 m,试铺段落路面宽为11 m,上面层层厚4 cm。
按照生产配合比确定的热料仓比例进行试铺混合料的生产,从生产的沥青混合料外观来看,沥青裹覆得较为均匀、无花白料、无结块和离析现象。沥青混合料的出料温度在180℃~185℃范围内。
运输过程中应注意加强覆盖,每一运料车都采用两层油布中间加棉絮的覆盖方式,以便混合料运输到现场的温度能够得到保证。
摊铺采用2台ABG423摊铺机并排行驶,采用非接触式平衡梁控制方式,2台摊铺机间距约控制在5~10 m,摊铺速度约为2 m/min左右。从摊铺后的面层的表观看,整体上基本均匀。摊铺温度在170℃~175℃范围内。
施工采用两种碾压方案,碾压组合见表11所列。
表11 碾压组合方案汇总表
碾压过程中沥青混合料没有产生明显推移现象,复压时随时喷洒植物油与水的混合液,胶轮粘轮现象控制较好。沥青混合料施工时,初压温度在160℃左右,复压温度130℃左右,终压温度70~80℃,符合要求。
4 沥青路面的现场检测结果
路面压实度的检测结果见表12所列。
表12 路面压实度检测结果表
沥青路面渗水试验检测结果见表13所列。
表13 试铺段路面渗水试验检测结果表
现场检测结果表明,试验路压实、排水效果都符合设计要求,碾压方案二的压实效果要略优于方案一。采用振动的碾压方案,更有利于沥青路面的压实,防止了为满足设计空隙率而牺牲压实度的现象发生,因此大规模施工期间采用初压前静后振的碾压方案。
5 结语
本文对苏锡高速公路无锡段排水路面混合料的原材料选择、混合料配合比设计、施工工艺等各个环节作了简单介绍。根据试验路检测情况来看,各项指标满足行车、排水要求。针对整个设计、施工过程,提出以下几点建议:
(1)排水路面应及时检测沥青的动力粘度,确保满足设计要求。
(2)排水路面的配合比设计至关重要,如确定的沥青用量偏高则在施工中会产生析漏,碾压时产生严重推移变形;反之,沥青用量偏低则会影响沥青混凝土路面的耐久性和施工和易性。
(3)施工过程中应注意控制碾压温度,选择合理的碾压方案,保证路面压实。
[1]JTJ 052-2000,沥青与沥青混合料试验规程[S].
[2]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].