排水沥青路面施工及应用技术研究

谯林波

（贵州筑成恒创建设工程有限公司，贵州贵阳 550027）

每年因雨天路面积水导致大量交通事故发生。目前常规沥青路面面层设计为40mm 厚度的SMA-13，其孔隙率在5%左右，即使采用开级配沥青磨耗层（OGFC）其孔隙率也只能达到12%～15%，且相对耐久性较差，均不能解决路面积水所造成的交通安全隐患。随着科技技术发展，高黏度添加剂（HVA）的问世，排水沥青路面有了更好的发展空间。因其排水沥青混合料压实后孔隙率均能达到18%～25%，且具有高渗水性、高抗滑性能、抑制水雾、低噪声、减轻眩光、防止水漂等突出优点，因此排水沥青路面是未来道路最佳路面发展的方向。

1 PA-13 排水沥青路面关键设计指标

采用单层排水上面层结构模式，40mm 厚的PA-13 排水沥青混合料。设计孔隙率20±2%，压实度不小于98%，渗水系数不小于5000mL/min，其他指标满足规范要求。

2 排水沥青施工技术与示范应用

排水沥青混合料因其自身特点导致生产、施工工艺均不同于普通沥青混合料。本次示范应用选择贵阳市松柏环线（贵阳段）YK3+130～YK3+330 主线PA-13 排水沥青路面上面层进行试验检测，结合实际铺筑效果和试验检测结果，分析评价PA-13 排水沥青路面上面层生产配合比设计的合理性、施工机械和工艺的适用性以及现场摊铺难题等。通过对PA-13 排水沥青路面上面层试验段验证，及时改善试验段铺筑过程中存在困难，分析排水沥青路面技术应用难题并结合实体工程经验提出解决方法，为今后排水沥青路面技术应用提供参考。

2.1 PA-13 排水沥青配合比设计优化

排水沥青混合料原材料由恒创公司龙井站提供，根据冷料筛分数据集合设计参数要求，选取冷料进料机制砂（0～4.75mm）占比11%，集料1（4.75～9.5mm）占比47%，集料2（9.5～16mm）占比42%。该沥青拌合站筛网组成为：第一层为4mm，第二层为6mm，第三层为11mm，第四层为16mm，第五层为24mm，第六层为32mm。

2.1.1 矿料级配及沥青检验分析

选取热料粒径分别为11～16mm 玄武岩、6～11mm 玄武岩、4～6mm 玄武岩、0～4mm 机制砂及矿粉进行热料筛分检验，根据四档热料以及矿粉筛分数据，最终选择矿料比例为：矿粉5%，0～4mm仓10%，6～11mm 仓40%，11～16mm 仓45%。

对沥青拌合站内的高黏度改性沥青进行试验检测，试验结果满足规范技术指标要求，其中针入度45，软化点95℃，延度99.6%，弹性恢复99.4%。

2.1.2 排水沥青上面层生产配合比确定

根据矿料比例结合飞散、析漏试验数据，最终选择最佳油石比4.6%（内掺8%高黏度添加剂），其生产配合比如表1 所示。

表1 PA-13 排水沥青上面层矿料生产配合比

2.2 路面边缘排水设计

路面边缘排水设计处理。为避免排水路面排出的雨水积存，无法正常排水，根据实际情况进行了路段排水设施的优化，路面边缘设置宽15cm，深6cm 的排水沟，使得雨水通过排水沟汇集到现有排水系统，具体为：下面层AC-25 沥青混合料满铺后，距路面边缘宽15cm 外铺筑中面层AC20 沥青混合料6cm，排水沟填充6cm 深的单一级配碎石（20～25mm），然后满铺4cm 厚的排水沥青路面。

2.3 试验段铺施工

2.3.1 摊铺前准备

摊铺前分别对沥青拌合站操作人员、运输车队及施工现场人员进行技术交底，加强拌和工艺，拌和温度，运输质量控制，排水设施检查及施工工艺选择等前期准备工作。

2.3.2 排水沥青路面拌和及运输

排水沥青混合料投料顺序及搅拌时间按集料与高黏改性剂干拌15s，再喷洒沥青搅拌10s，然后矿粉投入继续搅拌35s 后出料，其度控制在180～185℃，当超过195℃或者低于170℃废弃处理。

为了确保排水沥青混合料施工温度，排水沥青运输时间不得超过6h，且现场卸料等候车辆根据施工速度宜控制在3～4 辆之间，在运输、等候及未成卸料的完全过程应覆盖保温棉，若排水沥青温度过低导致车厢壁发生结块应废弃处理。在刚施工完的路面不得紧急制动，不得进行急弯掉头。

2.3.3 防水粘结层及施工过程质量控制

为增强排水功能层与下承层之间的黏结强度和防止路表水渗透至沥青中下面层、基层而发生水损坏。本次试验路段防水黏结层采用喷洒改性乳化沥青，洒布量为0.5kg/m2（以纯沥青计），其工程实践中表现出很好的防水黏结效果。

2.3.4 摊铺碾压工艺

PA-13 排水沥青上面层试验段松铺系数暂定为1.15，上面层摊铺厚度为1.15×4cm=4.6cm，采用两台摊铺机一前一后（距离10m）全幅摊铺，摊铺宽度15m。选择3 台13t 双钢轮压路机、2 台26t 胶轮压路机及1 台3t 小钢轮压路机。

初压采用13t 双钢轮压路机全程静压碾压1 遍，碾压速度2～3km/h；复压采用13t 双钢轮压路机全程静压碾压3 遍，26t 胶轮压路机全程静压碾压2 遍，碾压速度3～5km/h；终压采用13t双钢轮压路机碾压1 遍消痕处理。沥青混合料各阶段温度控制范围按相关规范执行。

2.4 试验段检测数据

PA-13 排水沥青上面层试验段铺筑完成后，对试验段沥青混合料体积指标、高温性能、抗水损坏性能、铺筑厚度、压实度、渗水系数及噪音等关键指标进行了抽检，试验过程及检测结果如下所述。

2.4.1 排水沥青混合料性能指标检测

排水沥青混合料质量控制的难点在于最小沥青用量（飞散试验结果拐点）和最大沥青用量（析漏试验拐点），即便常规性能指标通常都满足要求，但仍需要加强对高温性能及低温性能的检验。在试验段施工现场取具有代表性的PA-13 排水沥青混合料运回试验室进行马歇尔各项性能指标和高温性能试验，试验结果如表2 所示。试验结果表明：PA-13 排水沥青混合料的空隙率、马歇尔稳定度、油石比、动稳定度等指标均满足要求。

2.4.2 厚度及压实度检测

PA-13 排水沥青上面层试验段铺筑完成后钻芯取样进行厚度及压实度检测。其厚度平均值为4.2cm，代表值为4.0cm，压实度平均值为99.0%，代表值为98.9%均能满足要求。根据芯样表面特征判断，采用试验段工艺碾压完成后，PA-13 排水沥青面层芯样空隙排列相对较好，粗集料能很好地起到骨架作用，细集料也充分填充于骨架中。但仍建议按车道数相应地增加双钢轮压路机（2 钢2 胶/双车道标准），以确保路面压实质量。

2.4.3 渗水系数及其他检测结果

对PA-13 排水沥青上面层进行渗水试验，渗水系数平均值为7785mL/min，路面排水畅通，满足施工技术规范要求。通过PA-13 排水沥青上面层试验段松铺厚度、厚度等检测数据，得到松铺系数为1.15。摆值（BPN）、平整度、弯沉等其他指标均由外委检测单位检测，检测结果均满足设计要求。

表2 PA-13 排水沥青混合料试验结果

3 总结

通过PA-13 排水沥青上面层试验段施工以及现场试验检测，排水沥青混合料、动稳定度、厚度、压实度、渗水系数、摆值（BPN）、平整度、弯沉等检测数据均满足《排水沥青路面设计与施工指导规范（JTG/T 3350-03—2020）》中的相关技术要求，路面排水性较好，这说明PA-13 排水沥青上面层试验段铺筑质量可控，可用于指导其他排水沥青路面施工。