大空隙率排水沥青路面施工技术在公路工程中的应用

杨江林

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

沥青是现代道路建设领域的重要材料，其是基于特定的工艺将非金属和碳氢化合物融合后制得，具备抗腐蚀、耐久性好等多重特点，因此在公路施工中取得广泛应用。

1 工程概况

某高速公路长期使用后，总体性能有所下降，遇强降雨天气时常出现安全事故。为改善雨天通车环境，选择大空隙率排水磨耗面层，基于此方式达到提升路面粗糙度的效果，使其具有足够的抗滑能力；同时，变更面层的密实结构，将其优化为骨架结构。施工中选择改性乳化沥青粘结料，基于该材料的优良特性可形成高效排水粘结层，沥青与碎石有效黏结，路面的强度与热稳定性有所提升，在降雨环境下具备高效排水的能力。

2 排水性沥青路面工程特性

排水性沥青路面施工中，采取压实处理措施后，其空隙率可维持在20%的水平，因其排水效果优良，故又被称为透水性沥青路面。结构方面，上部为沥青混合料，其特点在于空隙较大，下部选择的是密实沥青混合料。基于此结构形式，在降雨天气时可疏导雨水，令其集中在排水通道内，避免路面表层雨水堆积现象。排水性沥青路面结构如图1所示。

图1 排水性沥青路面示意图

高速公路建设领域，排水性沥青路面的应用具有如下效果：

（1）排水。此类路面的突出特点在于高效的排水性，内部丰富的大空隙相互连通，形成毛细管排水通道。大量工程实例表明，合理的沥青路面空隙率是提升整体排水效果的关键，当该值为20%时，实际排水效果最佳[1]。

（2）抗滑。基于高空隙率的特点，可解决路面积水问题，传统方式下的路面水膜现象不复存在，尽管是在强降雨天气，路面的粗糙度也与正常情况大体相同。车辆行驶时轮胎与路面具有足够的摩擦力，从而避免了车轮打滑现象，在创造安全通行环境上具有较好的应用效果。

（3）降噪。由于较高的空隙率，可有效吸收车轮噪音。通过大量工程试验得知，伴随路面空隙率的提升，所具备的吸声系数也逐步加大。需明确的是，在路面厚度加大的情况下，其降噪能力表现出逐步下降的趋势，从工程经验来看，排水沥青路面的厚度以4cm最为合适。

3 排水性沥青路面主要施工技术应用

3.1 混合料的配合比

沥青混合料由多项原材料基于特定的比例而构成，如沥青、砾石与粗（细）集料，各自的质量以及配合比均是影响混合料整体性能的重要因素。根据施工要求，混合料颜色上以黑亮为佳，并呈蠕动状的特点。为给正式拌合作业提供指导，需通过试验的方式确定工艺参数，如搅拌持续时间、加热温度、各类原材料的配比等。检验搅拌成品，若总体呈褐色，表明沥青用量不足，需适当提升其在总量中的占比。结束混合料搅拌作业后，技术人员需通过抽样的方式检验该批次的质量情况，各项指标满足要求后方可使用。根据大空隙率排水沥青路面的施工要求，确定各项技术指标，具体内容如表1所示。

表1 沥青混合料技术指标

3.2 封水粘结层的施工

由于路面的空隙率较大，上面层与中面层虽然具备连接关系，但接触面积相对较小，出现了面层结合稳定性欠佳的问题，所以施工中要加强对粘层的质量控制。若遇到降雨天气，路表水将进入上面层结构中，通过其中大量的连通孔隙实现高效的外排，因此该处的粘层还要具有足够的防水能力。封水粘层施工作业，必须建立在中面层足够洁净的基础上，利用沥青洒布车施工，全程均要确保油路与油嘴的顺畅性，提升各区域洒布量的均匀性，现场作业温度应＞10℃[2]。以下卧层的结构特点为基本参考，通过试洒的方式确定合适的洒布量，结束施工且粘结层完全破乳后，才可进入面层施工中。

3.3 混合料的运输

以拌合站与施工现场的距离、沥青混合料生产能力为依据，配备合适的运输车辆，提升沥青混合料运输作业的持续性，为现场摊铺提供充足的材料支持。从排水性沥青混合料的性质来看，其具备较大的粘性，为避免材料黏结问题，需对车辆料斗的底部与侧板刷涂适量隔离剂，效果较好的有油水混合料，并严格控制油与水的比例。运输车的料斗使用双层篷布遮盖，以达到有效保温的效果。若现场温度偏低，或是遇到强风天气，可适当增加保温布的层数，运输至现场后混合料的温度需达到170℃，否则不满足使用要求。卸料时，运输车行驶至临近摊铺机时刹车（以间距20～30cm为宜），车辆驻入空档并顺利卸料。

3.4 摊铺技术

路面摊铺作业时，需适当放慢速度，宜控制在2～6m/min，尽可能做到均匀、连续地摊铺。每完成5m的摊铺作业，均安排人员架设支架（以φ6mm钢丝为原材料）。现场安排专员调度，避免摊铺中断现象。结束摊铺作业后，应安排技术人员全面检查施工质量，若出现摊铺不均匀等问题，需及时翻铺[3]。

3.5 碾压技术

沥青路面施工中，碾压是尤为关键的工序，设备选型合理与否直接影响到碾压效果。同时，还应控制碾压设备的工艺参数，如碾压速度与次数。实际施工中，若出现碾压过快的情况，伴随压实次数的提升，更容易对压实质量造成不良影响。根据工程实际情况，为确保大空隙率排水沥青路面的整体质量，压实作业时速度应稳定在2～4km/h。此外，碾压作业时还需做好标记，明确标出初压与复压的实际操作范围，从而避免重复碾压的问题。结束初压作业后，为全面确保路面具有足够的稳定性，需紧跟着复压，最后终压。

此次施工选择的是排水性沥青混合料，各类原材料中以粗集料的占比较大，在遇到低温施工环境时，混合料和易性下降，大量的集料难以达到有效黏结的状态。因此，压实作业时采取合适的温度控制措施尤为关键。各碾压阶段所对应的工艺参数如表2所示。

表2 排水性沥青路面碾压工艺参数

3.6 接缝施工技术

公路工程施工量较大，常要设置施工缝，若缺乏合适的处理措施，极容易对施工质量造成影响，因此合理的接缝施工技术至关重要。关于路面纵向接缝，选择的是2台摊铺机，采取梯队联合的作业方式，实现对接缝的有效处理。

（1）横向缝。结束当天施工后，或是因特殊情况而中断施工时，易产生横向缝。要求以合理的方式处理横接缝，若有不当则会破坏路面平整性。该工程选择的是平接缝的处理方式，完成摊铺作业后，在末端预埋钢模板（此材料厚度与路面施工厚度保持一致），后续经过碾压后方可取出模板，并于断面处刷涂粘层沥青。

（2）纵向缝。道路工程为多车道形式，在分车道施工时将设置纵向缝，该处若压实效果欠佳，将出现接缝开裂等质量问题。选择斜接缝的方式处理纵向缝时，通过对缝隙的碾压处理以达到消除缝迹的效果。在上层面施工中，该处的纵向接缝应与分道标线保持重合的位置关系，且所有纵向缝均不允许设置在轮迹带上。

4 施工注意事项

（1）做好摊铺前的准备工作，即必须全面清理下承层，足够洁净后喷洒粘层油，给予12h以上的等待时间后，方可正式摊铺作业。

（2）排水性沥青路面施工中，所用的沥青混合料具有较高的粘度，对应的材料温度需相对较高，具体应做好拌合温度与出厂温度的双重控制工作。遵循随拌随用的原则，温度下降幅度应控制在10℃内。

（3）排水沥青路面中含有大量的粗集料，彼此间产生的嵌挤作用将提升整体的承载力，而在振动压路机的作用下，由于持续性的冲击力作用，易出现粗集料被压碎的情况，使得空隙率大幅下降。针对此问题，应避免使用振动压路机，更为可行的是压实功偏小的碾压设备。

（4）路面温度下降至50℃后，具备开放交通的条件，若遇到特殊情况，可通过洒水措施达到快速降温的效果。

5 结束语

大空隙排水沥青路面兼具降噪、排水等多重功能，是高速公路中极为典型的路面形式，可保证人们安全、舒适地出行。实际施工中，应加强对原材料的选择与配比分析，采取科学的施工技术，严格控制各环节施工质量，在提升路面空隙率的同时还要控制好路面的厚度，全面确保工程质量。