海绵城市建设中透水沥青路面施工质量控制浅析

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王强强
[导读] 摘要:以山西省大同市南瓮城广场配套道路建设项目海绵城市试点工程为背景,通过对透水沥青混合料的配合比及施工工艺的探究,进一步证明了透水沥青路面具有良好的路用性能、排水降噪等优点,为今后此类工程提供了参考及借鉴。
        北京市政建设集团有限责任公司  北京市  100073
        摘要:以山西省大同市南瓮城广场配套道路建设项目海绵城市试点工程为背景,通过对透水沥青混合料的配合比及施工工艺的探究,进一步证明了透水沥青路面具有良好的路用性能、排水降噪等优点,为今后此类工程提供了参考及借鉴。
        关键词:透水沥青混合料;配合比;施工工艺
        引言
        海绵城市,是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。而透水沥青是海绵城市优良铺装材料,对海绵城市起着重要的透水作用。
        1工程概况
        山西省大同市南瓮城广场配套道路工程位于大同古城南侧,其中永泰南路(迎宾街—南二路)段为大同市首次建设海绵城市的道路工程试点,运用透水人行道铺装、透水非机动车道铺装及侧分带下沉式绿化等技术措施,推行道路雨水的收集、净化、利用,减轻对市政排水系统的压力。
        非机动车道采用25cm级配碎石+20cmC25无砂透水混凝土基层+8cm中粒式透水沥青混合料。
        2透水沥青混合料的特点
        透水沥青混合料是采用断级配设计的空隙结构,其空隙率高达18-25%,使水通过透水面层直接渗透到不渗水的下卧层表面,然后沿横坡排到路面的边缘,进入蓄水层。
        透水沥青混合料密度较小,通常为2.1g/cm3左右,普通的沥青混合料的密度通常为2.3g/cm3左右,空隙率大,施工温度较高。
        3透水沥青路面的特点
        与普通沥青混凝土路面相比,透水沥青路面主要有:路面不积水、抗滑、防水漂、降噪等优点,同时因为其较大的空隙还具有空隙易堵塞、耐久性比较弱等特点。对于城市透水沥青路面,通过路面进行雨水的收集再利用,这种新型具有透水功能的沥青路面在城市道路上的使用,对提高城市道路的品质,改善城市生态环境,提升城市环境都有十分重要的意义。
        4透水沥青混合料设计
        透水性路面特有的多孔性对该混合料本身的力学性能有一定的影响,因此为了保证混合料的多孔透水性和力学强度,关键就要选取正确的材料与合理的混合料配比。
        4.1材料选择
        4.1沥青
        透水沥青面层应采用高粘度改性沥青作为结合料,主要技术指标见下表。
        表一  沥青技术指标
       
        4.2透水混合料技术要求
        表二  透水沥青混合料技术要求
       
        5透水沥青混合料拌制及运输
        透水沥青混合料拌制时温度应控制在170℃-185℃。同时,应通过试拌确定混合时间。
        透水沥青混合料因为空隙率高,比通常的沥青混合料更容易冷却,因此混合料运输时间应尽可能缩短,运输过程中采取保温措施,确定混合料摊铺温度不低于165℃。当温度低于160℃时,混合料应废弃。
        6摊铺及碾压
        6.1摊铺
        透水沥青混合料摊铺应采用摊铺机摊铺,施工前,应提前0.5h~1h预热摊铺机熨平板,使其温度不低于100℃。铺筑过程中,熨平板的振捣或夯锤压实装置应具有适宜的振动频率和振幅。
        摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度控制在1.5~3.0m/min。
        透水沥青混合料的松铺系数通过试验段确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡。
        6.2碾压
        压实机械组合方式和压实遍数应根据试验路段确定。碾压方式采用静压方式,不得采用振动,按初压、复压、终压程序进行。
        压路机的碾压路线和碾压方向不得突然改变而导致混合料推移。碾压区长度要大体稳定,两端的折返位置随摊铺机前进而推进,横向不得在相同的断面上。
        压路机的碾压温度要符合规范要求,在不产生严重推移和裂缝的前提下,初压、复压、终压都要在尽可能高的温度下进行,同时不得在低温状况下作反复碾压,使石料棱角磨损、压碎,破坏集料嵌挤。
        6.2.1初压
        (1)初压应在透水沥青混合料铺筑后,当其能承受压路机而不致发生推移或产生裂纹时,即可开始进行。一般建议初压的温度以不低于160℃为宜。
        (2)初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。
        (3)通常宜采用轻型钢轮压路机(小于12吨)静压1~2遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。
        (4)碾压应自车道外侧边缘开始,然后逐渐移向路中心,碾压方向应与路中心线平行,每次重迭1/3~1/2轮宽,而不应小于20厘米。最后碾压路中心部分;在曲线超高处,碾压应自低侧开始,逐渐压向高侧;在纵坡度部分,则自坡底辗压至坡顶,而压完全幅一遍。碾压时,压路机之驱动轮须朝向铺筑机,并与摊铺机同方向进行,然后顺原路退回至坚固之铺面处。始可移动碾压位置,再向铺筑机方向进行碾压。每次碾压长度应略有参差。压路机应经常保持良好情况,以免碾压工作中断。
        (5)当路面边缘设有模板缘石,路肩等支承时,应紧靠支承碾压。当边缘无模板支承时,在碾压之前用人工用加热的铁夯夯打边缘使之略为隆起。
        (6)压路机不能到达的地方,应用热铁夯充分夯实,铁夯的重量不得少于11kg,夯面不得大于320cm2。
        (7)初压后应检查路面厚度、平整度、路拱、纵坡及表面平整度,有严重缺陷时进行修整乃至返工。
        6.2.2复压
        (1)复压应紧跟在初压后开始,且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短,通常不超过60~80m。采用不同型号的压路机组合碾压时宜安排每一台压路机作全幅碾压。防止不同部位的压实度不均匀。
        (2)不宜采用振动压路机碾压。一般以刚轮压路机(小于12吨)在温度130℃~165℃依初压方法静压1~2遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段则由低向高碾压,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。一定要使透水性沥青混凝土混合料达到规定压实度,无显著轮迹为止。
        (3)对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位,宜采用小型振动压路机或振动夯板作补充碾压。
        6.2.3终压
        (1)终压应紧接在复压后进行,如经复压后已无明显轮迹时可免去终压。终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机,碾压1~2遍,至无明显轮迹为止。
        (2)在初压和复压过程中,宜采用同型号压路机并列呈梯队碾压,不宜采用首尾相接的纵列方式。终压温度不低于120℃。
        6.3接缝的施工
        与普通沥青混凝土接缝处理。由于透水沥青混凝土内含水,普通沥青混凝土要避免水浸,所以在两者接缝的地方必须进行处理。具体做法是将接缝处用防水粘层油涂刷2~3遍,保证在接缝处不积水;其次在接缝处切割整齐,接缝位置按边沟方式处理。
        透水沥青混凝土施工缝采用平接缝施工,施工缝必须垂直,接缝应紧密平顺。在摊铺段施工将要结束时,由现场工人将两至三块模板固定在将要结束的部位,摊铺机在接近端部前约lm处将熨平板稍稍抬起驶离现场,用人工将端部混合料修整与模板齐平再碾压密实,然后用3m直尺检查平整度,使下次施工时成直角。
        连接上下两层的纵向接缝不宜重合,须间隔lm以上。铺筑接缝时,把熨平板放置于已压实部分上面并加热,再开始摊铺。横向接缝的碾压先用双钢轮压路机进行横向碾压,碾压带的外侧放置供压路机行驶的垫木,碾压时压路机重心位于已压实的混合料层,伸入新铺层的宽度宜为15cm,然后每压一遍向新铺混合料移动15~20cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。
        7开放交通及其他
        沥青混合料碾压成型后,严格控制交通,直至终压4h后或表面温度不低于50℃,且足够坚硬后方可开放交通。严禁在沥青层上堆放施工生产的土或杂物,严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆。
        8管理与维护
        (1)透水性沥青混凝土面层道路养护应注意及时清除路面存在的粘土类抛洒物,应采用专门的冲洗和吸出设备,定期对路面积尘物质进行清除,以保证路面的空隙率。
        (2)透水路面应避免发生可能导致隔水层被破坏的行为,如有发生,及时采取可靠修复措施。
        9结语
        透水沥青混合料因粗集料较多、温度要求较高等特点,摊铺时容易发生离析现象,应对施工温度进行严格控制。透水面层压实过程中对温度、压路机参数等要求较高,可根据现场实际情况适当调整压实工艺。
        参考文献:
        [1]徐峰.透水沥青在海绵城市道路中的施工控制研究[J].冶金管理.2020,(11):158+180.
        [2]李刚,郑煜,刘艳,邵强.透水沥青路面(OGFC)在秀山县海绵城市建设中的应用[J].城市道桥与防洪.2018,(09):105-107+13-14.
        [3]李志伟.海绵城市理念在城市道路建设中的应用[J].科学技术创新.2018,(20):108-109.
        [4]朱胜标.透水沥青混凝土路用性能及施工技术研究[J].北方交通.2019,(06):52-55+58.
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