排水、降噪沥青路面在高速公路上的应用

2016-12-03李世慧余志斌

低碳世界 2016年31期

关键词：摊铺机摊铺碾压

李世慧，余志斌

（1.湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008；2.望城经开区建设开发公司，湖南长沙410000）

排水、降噪沥青路面在高速公路上的应用

李世慧1，余志斌2

（1.湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008；2.望城经开区建设开发公司，湖南长沙410000）

近年来，随着城市化进程的不断加快，道路建设受到了人们的广泛关注，再加上人们对生态环保的高度关注，由于排水降噪沥青路面具有出行安全、舒适与环保的功能，目前已在高速公路工程建设中得到了十分良好的应用。对此，本文首先分析了排水降噪沥青路面的概念与特点，其次阐述了排水、降噪沥青路面施工工艺，最后探讨了排水、降噪沥青路面在高速公路上的实际应用，以供参考。

排水；降噪；沥青路面；高速公路；应用

1　引言

排水降噪沥青路是一种环保沥青路面，具有排水、抗滑、降噪等优势，排水降噪路面的空隙率大约为15～25%，可降低沿线交通噪声3～8dB（A），目前已在公路及高速公路建设中得到了较好的应用。

2　排水降噪沥青路面的概念与特点

2.1排水降噪沥青路面的概念

所谓排水降噪路面（图1），即为采用透水性混合料修筑而成的道路面层，并在其上面层的下方铺设防水性粘结层，通过此种方式，路表水便能够进入路面，然后横向排出，能够有效遏制水向下层结构渗透，是排水路面与普通透水路面最大的区别。通常情况下，排水降噪路面的上面层一般采用OGFC材料，从本质上来看，即为单一粒径碎石根据嵌挤原理形成骨架-空隙结构的开级配沥青混合料，其孔隙大约为15～25%。在道路建设中，通过运用此类多孔隙沥青磨耗层，不仅能够快速排出雨水，改善路面的抗滑性与安全性，且其内部多孔结构还可减弱道路与汽车轮胎空气泵，进而有效减少汽车行驶过程中产生的噪音。

2.2排水降噪沥青路面的特点

图1　排水降噪路面与普通路面结构区别示意图

①减小洪峰流量，减轻城市排水系统压力。②有效补充地下水资源。③显著提高道路的生态环保效益。④降低车辆行驶时的噪音，创造安静舒适的城市道路交通环境。⑤缓解城市热岛效应，有效降低路表温度。⑥有效改善路面行驶的安全性和舒适性。⑦改善路面的视觉性能。⑧提高车辆的燃油效率。⑨突破常规道路设计理念，提高路面性能。⑩施工质量要求高，性价比高。

3　排水、降噪沥青路面施工工艺

3.1防水粘层油的洒布

在进行工程施工之前，需要清扫已经铺好的中面层，表层干燥之后，应喷洒防水粘层油，以确保中面层的平整，凹凸高差应小于5mm。为了确保排水降噪沥青路面面层底部的空隙通畅，严禁铺设碎石，以避免堵塞空隙。对于防水粘层油的洒布，需确保其均匀、无漏涂、无堆积使其充分渗透的要求。对于道路两侧与路面中部极容易出现接缝而显得粗糙的部位，应尽量喷洒两次。分两次喷洒粘层时，当第一次喷洒的橡胶乳化沥青全部干燥之后，再进行第二次喷洒操作。

3.2混合料的拌制

在沥青混合料的拌合操作中，温度与具体拌合时间往往会对混合料的质量造成较大的影响。在工程实际施工中，集料加工温度应控制在195～205℃，沥青加热温度为160℃。对于拌合时间与拌合顺序，主要为：干拌10s、湿拌45s，且出料温度应控制在185～195℃。通常情况下，由于混合料中使用了较多数量的粗集料，易引发离析问题，所以，在进行道路工程具体施工时，需高度重视质量问题，这就需要随拌随用，如果因为生产或是其他原因需要短时间储存，实际存储时间不可过长，具体以贮存期间温降不超过10℃进行控制。

3.3混合料的运输

完成混合料的拌合操作之后，贮料仓的卸料速度与高度是导致沥青混合料离析问题发生的主要原因之一，所以，对于卸料口至车辆侧板最高点的距离，应尽量控制在0.5m以下，越低越好。对于运料车，应当在不同的位置接受材料，正确的装料方法为分三次装料，即为料车每装一次材料，最好挪动一次位置，以避免混合料推得过高，引发混合料颗粒离析。如果按照一次装料、不挪位置的方法进行装料操作，较容易引发离析问题。此外，为了避免沥青混合料温度出现降低的现象，在运输途中，应采用双层保温布覆盖，运输过程中，应避免急停急开，中速平稳行驶。

3.4混合料的摊铺

对于已经运送至施工现场的排水降噪沥青混合料，应尽可能在一个小时内摊铺结束。混合料的摊铺要求如下：①摊铺系数应控制在1.20左右。②摊铺速度应控制在3.0m/min。③对于两台摊铺机械设备纵向间距，应确保其不大于10m，且还要实时关注纵向中间接缝的平整与横坡。两台摊铺机间混合料接缝部位的重叠宽度应控制在5～10cm范围。④每一台摊铺机前应最多安排一辆车等料，不仅需要避免多辆车等料，还要确保摊铺机的不间断施工。⑤熨平板应当提前预热超过150℃。⑥对于摊铺时的温度，应控制在165～175℃。⑦摊铺机完成均匀的摊铺操作之后，需要封闭排水降噪沥青路面，严禁人工在新铺设的混合料上进行任何作业。⑧对于每台摊铺机的铺筑宽度，应将其控制在6（双车道）～7.5m（三车道以上）。

3.5混合料的碾压

①摊铺机完成所有的摊铺操作之后，应首先使用钢轮压路机（10～13t）进行初压。②在利用钢轮压路机进行碾压施工时，采用无振动式碾压工艺，速度应控制在2～5km/h，碾压次数为4～6遍。当路面温度低于60℃时，应采用轮胎压路机进行碾压作业，碾压次数为1遍。③对于钢轮压路机与摊铺机间的距离，不可超过50m。④压路机不可停留在施工路段，应始终处于运动状态。

3.6开放交通

当摊铺层完全自然冷却，且混合料表面的温度低于60℃之后，便可开放降噪排水沥青混合料路面交通，如果需要提早开放交通，应洒水冷却，以便加快混合料温度降低速度。

4　排水、降噪沥青路面在高速公路上的实际应用

4.1工程概况

某高速公路项目路线全程26km，此标段为路面工程，主要技术指标为高速公路，双向四车道，设计行车速度为80km/ h，路基宽度为24.5m，路面行车道宽度为2×7.5m，硬路肩宽度为2×2.5m，土路肩宽度为2×0.75m，中央分隔带宽度为2m，路缘带宽度为2×0.5m。同时，该路段主线路面结构形式为：上面层采用厚度为40mm的AC-13改性沥青混合料，下面层采用厚度分别为60mm、80mm的AC-20改性沥青混合料，上基层采用厚度为80mm的ATB-25沥青稳定碎石，基层主要采用水泥稳定碎石结构，路面横坡度、土路肩横坡度分别为2%、4%。通过相关调查研究发现，该高速公路项目的排水降噪沥青路面试验段设计行车速度较高，夏季高温多雨，冬季温度较低，道路交通荷载相对较大，这就对高速公路路面的抗水损害能力、低温抗裂性等提出了较高的要求，为了妥善解决上述问题，决定采用排水降噪沥青路面。

4.2排水降噪沥青面层施工

①混合料拌合。由于施工当日的气温仅为10℃，混合料的拌合应当根据温度控制上限标准实施，混合料最终出厂温度为175～180℃。干拌时间为8s，湿拌时间为45s，出料时没有发现花白料。②混合料运输与摊铺碾压。此项目主要采用侧壁加设保湿棉的运输车辆对混合料进行运输。在常规覆盖的前提下，增加一层棉被覆盖保温。排水降噪沥青路面的摊铺温度为162～169℃，分三阶段摊铺，安排适量压路机跟随摊铺机初压，初压开始温度均不低于150℃，碾压结束后的路面温度为80℃。③试验段质量检测与跟踪。试验段施工结束之后，需要对路面表观质量进行观测，发现路面平整，表观均匀，目测评估质量优良，跟踪观测表明该路段路面完好，服务水平优良。

4.3排水降噪沥青路面检验

①排水性能分析：现场检测数据离散型大，但渗水系数随着时间的推移不断减小，从 1466m l/（15s）减小至 497m l/（15s），由此可知，排水路面初期的渗水能力衰减较迅速，之后逐步稳定在200～400m l/（15s）。对此，为了保持良好的渗水能力，应定期清理路面空隙，保持层内排水通畅。②降噪效果：项目建成后一段时间，采用面包车以不同的车速均匀行驶在二车道，测试人员处于三连跨跨中且倚靠防撞墙，测量车辆采用不同速度通过三连跨时的混合噪声。当车速为60km/h、80km/ h正常速度行驶时，相比于同期建成邻近的SMA沥青路面降噪幅度可达2dB。在较低车速（40km/h）下，排水降噪沥青路面有1dB的降噪效果，具有良好的降噪效果。