张文刚
陕西省交通规划设计研究院 陕西 西安710065
摘要:城市路面不再是泥泞的道路,取而代之的是水泥沥青等路面,这些路面往往铺有阻水材料,所以这些路面是不透水的,在一定情况下会给城市的生态环境带来不利影响。透水性沥青混凝土是一种大孔隙开级配的连续孔径的沥青混凝土,是由矿料和沥青混合而成的复合筑路材料。它有较大的空隙,能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的特点。因为具有较大的空隙,所以强度一般不是很高,也有一定的适用性。
关键词:透水性;沥青路面 ;施工技术
一、透水性沥青混凝土的用途
1.透水性沥青混凝土适用于降雨量较多的地域,像南方沿海城市的降水量较多,它可以快速的排掉路面的雨水,消除积水和“水膜”,更有利于行车的安全。
2.可用于桥面的铺住,能够快速的排水,既能保证行车安全,也能减轻桥梁的载重。
3.可用于停车场、广场、小区庭院等公共场地的铺筑,因为排水不畅给人们的生活出行带来极大的不便,所以在人们出行频率较高的公共场所可以推广利用,方便人们的出行需求。
二、透水性沥青路面性能特点
铺筑透水性沥青路面的主要目的是提高驾乘人员的舒适性与安全性。它具有下述特点:
1. 透水性好。由于具有互通的空隙结构,空隙率达15%-25%,铺筑厚度为4-5 cm的透水性路面结构存在大量的有效空隙,所以雨天路面不积水。因此,透水性是透水性沥青路面主要的特性。
2. 降噪效果好。行车噪声是由轮胎与路面间空气的抽空与压缩和轮胎在路面上的振动产生的。透水性路面在很大程度上消除了空气的抽空与压缩,因此起到了降低噪声的作用。
3.抗滑性好。由于表面粗糙度大,不仅在干燥路面条件下,中、低车速时其抗滑性与传统的密实沥青路面略高;高车速时,其抗滑性较高,而且在潮湿路面条件下,大大提高了路面的抗滑性。新建的透水性路面其抗滑阻力比期望值低。只有当集料上的沥青薄层被磨耗掉后,抗滑阻力才会提高到正常水平。所以透水性路面的抗滑阻力在铺筑的第一年里逐渐增加,往后会轻微下降,根据有关研究资料的结果显示,在5年后抗滑阻力保持在一个令人满意的水平。
4.安全性高。由于路面无积水,可提高轮胎与路面的附着力,防止水漂事故的发生,而且可减少溅水和喷雾,提高雨天行车的能见度。另一方面,由于表面粗糙,易于形成漫反射,在白天可以防止阳光耀眼,在夜晚能减缓对向车灯的眩目。
5.强度和耐久性好。由于透水性路面仅用于路面面层,结构强度不成问题。每年的车辙增加深度一般不超过0.5mm,透水性路面的典型破坏是脱落。关键是要保证底层各结构层的强度符合规范要求,能够支撑上面层及车辆的载重。且要做好防水层,确保雨水不会渗漏到下面层及以下层次。
三、透水性沥青路面施工技术
1.透水性沥青混合料的拌和。拌制透水性沥青混合料和普通沥青混合料方法大致相同,但在生产过程中由于使用的粗集料较多,拌和温度较难控制。
且使用了粘度较大的高粘度改性沥青,因此必须提高混合料拌和温度,确保出厂温度控制在170℃~180℃之间。一般情况下,透水性沥青混合料在普通沥青混合料施工的温度基础上提高10℃~20℃,因为混合料中粗集料用量很多,易产生沥青的析漏和粗细集料颗粒的离析,所以透水性沥青混合料宜随拌随用。如因生产或其他原因需要短时间储存时,储存时间不宜超过24 h,储存期间温降不应超过10℃。
2.透水性沥青混合料的运输和摊铺。
(1)透水性沥青混合料的运输。透水性沥青混合料的空隙率较大,因此温度下降速度比普通沥青混合料较快,故在运输过程中应注意以下几点:1)透水性沥青混合料宜采用大吨位运料车运输,以保证在摊铺机前形成一个不问断的供料车流。运料车在开始运输前,应在车厢及底板上涂刷一层油水混合物(用1:3油水混合液),使混合料不致与车厢粘结。2)任何情况下,运料车在运输过程中都应加盖苫布,以防表面混合料降温结成硬壳,在运输过程中混合料的温度损失不应超过10℃。3)运料车到达现场后,应严格检查沥青混合料的温度,不得低于摊铺温度160℃的要求。
(2)混合料的摊铺。透水性沥青混合料的摊铺与普通沥青混合料一样,但应注意以下几点:1)摊铺机开始铺筑前应对熨平板预热至100℃以上,铺筑过程中应开动熨平板的振动或捶击等夯实装置。2)沥青混合料的摊铺速度应调正到与供料速度平衡,必须均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。由于改性沥青或沥青混合料生产影响拌和机生产率,摊铺机的摊铺速度应放慢,通常控制在2—3m/min。当供料不足时,宜采用运料车集中等候,集中摊铺的方式,尽量减少摊铺机的停顿次数。此时摊铺机每次均应将剩余的混合料铺完,做好临时接头。如等料时间过长,混合料温度降低,表面结硬成硬壳,影响继续摊铺时,必须将硬壳去除。3)沥青混合料应在路拱一侧全宽度摊铺,且在纵横施工缝接头处不可有多余的沥青或其他结合料,以免阻碍面层内部的排水。在边角部位摊铺机无法作业时,人工快速摊铺、找平,及时进行压实。采用锁定摊铺厚度为准的摊铺方法等厚摊铺,根据试验段试铺总结摊铺系数为1.05,同时采用单位面积摊铺的混合料重量进行厚度控制,实行双控。摊铺速度与拌和装置生产率相适应,保持及时连续供料,行进速度控制在1.5~2.0m/min,避免停机待料。摊铺机配备两人操作一台,做到轮流操作不停机,混合料的摊铺温度确保在1600C~170℃。
3.透水性沥青混合料的碾压。透水性路面的碾压工艺与普通沥青路面的压实工艺基本相同,但在碾压方式和碾压温度等方面也有其自身的特点,应注意以下几点:(1)沥青混合料摊铺后,必须紧跟着在尽可能高的温度状态下开始碾压,不得等候。除必要的加水等短暂歇息外,压路机在各阶段的碾压过程中应连续不间断地进行。同时也不得在低温度状态下反复碾压沥青混合料,以防止磨掉石料棱角或压碎石料,破坏集料嵌挤。(2)沥青混合料的初压采用刚性碾强振两遍,初压区的长度通过计算确定以便与摊铺机的速度匹配,一般不宜大于20 m。复压应紧跟在初压后进行,采用刚性碾振压两遍。终压采用刚性碾静压一遍,以消除轮迹。(3)振动压路机碾压沥青混合料应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。即压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压,碾压速度要慢,要均匀,并采取高频率、低振幅的方式碾压。
总之,由于透水性沥青混合料采用大量单一尺寸集料的间断级配,沥青混合料的强度主要依靠颗粒间的“石-石”接触,粗集料之间产生嵌锁作用,同时结合料采用高粘度改性沥青,所以它具有良好的抗永久变形能力,对解决我国高等级路面抗车辙性能的要求也具有重要的意义。在施工过程中,严格按照生产配合比拌和混合料,按照设计和规范要求摊铺和碾压,才能确保工程的建设质量,也为人们的交通出行带来极大的便利和安全。
参考文献:
[1]邹轩宇,透水性混凝土及其性能.2019.
[2]刘善顺,关于透水性沥青混凝土耐久性研究.2020.