OGFC排水沥青路面

OGFC排水沥青路面（精选6篇）

OGFC排水沥青路面 第1篇

1 排水性沥青路面概述

透水沥青路面又称排水性沥青路面, 其是一种新型沥青混凝土面层, 沥青混合料是依照嵌挤原理进行配置, 目的是将单一沥青碎石构建为骨架-空隙结构, 以此保证路面压实后有20%左右的空隙率, 使混合料内部能够形成排水通道。大空隙沥青混合料时排水沥青路面的表层, 降雨很容易渗入排水沥青路面内部, 并通过排水通道横向排出, 达到有效消除路表水膜的效果。排水沥青路面优点众多, 噪声低、高抗滑, 可以显著提高雨天行车安全性。

2 施工原材料分析

提高OGFC排水性沥青路面的施工技术, 必须对其施工原材料进行分析。原材料选取是否合适是提高施工技术的核心。在我国当前排水性沥青路面施工过程中, 细集料、粗集料、高粘性沥青与矿粉是施工过程中所用原材料的主要部分, 因此, 有必要对这几种施工原材料着重进行分析。

2.1 细集料

排水性沥青混凝土路面中常用的集料包括天然砂、人工砂、乱石、碎石等, 在以上各种沥青混合料中, 粒径小于2.36 mm的被称为细集料, 山砂与河砂是天然砂的主要部分, 天然砂中的河砂洁净且质地坚硬, 是混凝土配制的理想材料。一般而言, 人工砂棱角、细粉、片状颗粒较多, 性质优异但制作成本高, 人工砂的具体规格是2±1.5 mm。排水性沥青混凝土路面对常用集料的具体要求为:泥沙含量的技术指标要求不大于3%;视密度的技术指标要求不小于2.5g/cm3;3g/cm3为测试细集料视密度取值;砂含量要求不小于60%。

2.2 粗集料

在沥青混合料中, 粒径>2.36 mm以上的碎石、砾石、矿渣等称为粗集料;排水性沥青路面必须依照国家规定, 以具体施工情况为根据, 选择合适的粗集料, 做到具体问题具体分析, 所选粗集料质量与规格必须做到与国家规定相符。

2.3 沥青

沥青是排水性沥青混凝土路面施工的主要材料, 排水性沥青混凝土路面要求所选沥青必须具备高粘度抗老化与耐久长特点。沥青选择应根据具体施工需要进行选择。低标号、稠度大的沥青是基质沥青首选, 这种沥青可以使混合料间的拥有较强的粘接力。

2.4 矿粉

矿粉作为排水性沥青混凝土路面施工的重要材料, 其地位不言而喻, 充当填料是矿粉的主要作用, 相对而言, 矿粉在排水性沥青混凝土路面施工中用量不多, 比例较小, 但作为重要的填料必须进行重视, 对于矿粉选择也应依照国家标准, 根据具体施工情况进行选择。

3 施工技术分析

建设高质量的排水性沥青混凝土路面, 必须采用先进的技术, 为施工提供技术保障。一般而言, 排水性沥青混凝土路面施工技术主要包括以下三个方面。

3.1 摊铺技术

排水性沥青混凝土路面必须保证施工材料的完整性, 摊铺机在摊铺过程中, 可能会对施工原材料完整性造成破坏, 这主要是夯锤振动作用导致的, 因此必须重视摊铺技术。夯锤有主夯锤与副夯锤, 研究显示, 当主夯锤振幅取5 mm, 副夯锤振幅取6 mm时, 可以最大程度上减少夯锤的振动, 保证施工材料的完整性, 但是由于具体施工情况与施工条件不同, 对于夯锤振幅选择应以具体情况为准。此外对路面施工环境进行合理调整是使用摊铺机前必须进行的工作, 具体内容有:摊铺机不了器内的旋转料应大约低于混合料三分之二;对温度进行测量, 保证适宜的摊铺温度。摊铺工作人员应当谨慎操作, 注意安全, 避免路面起伏, 保证摊铺质量, 提高工作效率。

3.2 碾压技术

碾压是OGFC沥青混凝土路面施工的重要工序, 在初压与复压的碾压阶段必须避免沥青混凝土路面空隙堵塞, 因此切忌使用胶轮压路机。初压与复压阶段采用刚性碾压可以保证路面的空隙率。此外, 在碾压过程中应坚决避免使用振动。终压阶段必须提高混合料的稳定性, 因此可以选择胶轮压路机进行碾压, 有利于消除轮迹。碾压OGFC沥青混凝土路面必须将碾压机械吨位、遍数、碾压温度控制在合理范围, 避免出现压实超密或厚度不足现象, 一般而言, 碾压遍数以2遍为宜, 碾压温度与碾压机械吨位应根据具体施工情况进行选择。

3.3 搅和技术

设备、湿度、周期与改性剂是影响搅合的主要因素, 间歇式拌和机是搅和常用的设备。搅和应当根据具体施工情况进行材料拌合, 保证准确适当, OG-FC沥青混凝土路面施工对配合集料的含水量具有一定要求, 在搅和过程中应注意控制湿度。如果集料湿度相差过大, 则应首先对湿度进行调整, 待湿度适宜, 再行搅拌, 以具体路面施工情况设置搅和周期, 一般施工中对搅和周期的要求为:9秒干拌, 44秒湿拌, 2秒的上下浮动。实际施工混合料拌合、改性剂投放应以具体施工情况为准。

4 结语

采用OGFC排水性沥青混凝土路面, 可以降低行车噪声、提高路面抗滑能力, 为雨天行车安全提供保障。按照施工规范进行沥青摊铺, 保证铺设质量, 按照步骤进行碾压, 路面冷却之前, 禁止机动车通行, 加强后期保养, 提高路面使用耐久性, 促进我国道路事业健康快速发展。

摘要：当前我国社会经济快速发展, 公路是其重要组成部分。沥青混凝土是我国公路建设中的主要材料, 该种路面的排水一直是建设中的重点。本文通过对我国当前沥青路面结构设计现状进行研究, 分析其中沥青路面排水设计中存在的问题, 对解决办法和改进策略进行探讨, 提高OGFC排水性沥青路面的施工技术。

关键词：OGFC排水性沥青,混凝土路面,施工技术

参考文献

[1]汤涛.排水性沥青混凝土路面施工技术分析[J].四川水泥, 2015, (8) :278.

OGFC排水沥青路面 第2篇

基于沥青路面排水基层的排水性能要求

排水基层的`主要使用功能是排除沥青面层裂缝和材料空隙中渗入基层中的水分,因此对其排水性能应有一定要求,使得水分能在一定时间内顺利排出路面结构.阐述了表面水渗入率、排水过程及沥青路面排水基层的排水性要求.

作 者：高富强 毛菊良 作者单位：同济大学,交通运输工程教育部重点实验室,上海,92刊 名：湖南交通科技英文刊名：HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：35(3)分类号：U416.217关键词：沥青路面 排水基层 排水基层性能

OGFC排水沥青路面 第3篇

一、城市道路中OGFC排水沥青路面施工技术的主要优点

随着我国近年来城市道路建设的快速发展, 原来的传统沥青路面带来的一系列问题逐渐突出, 已经不能满足现在的城市发展需要。主要表现在, 传统路面带来的噪音污染非常大, 已经成了现在城市的主要污染之一。另外, 由于传统沥青路面吸热率较大, 给城市带来了严重地热岛现象。并且在多雨季节, 道路排水也成为了一个城市道路发展的重要难题。为了缓解城市道路的这些问题, 我们一直都在致力于研究新型路面结构及路面材料。城市道路中OGFC排水沥青路面施工技术具有较大的空隙结构, 使得以上问题都能够得以有效地解决。OGFC排水沥青路面因为具有较大的空隙, 就会使道路中的雨水和雾气能够从孔隙很好地排出。同时通过大孔隙可以吸收车辆运行产生了车辆噪音, 减小了噪音污染。并且由于他结构稳定, 可以提高车辆的抗滑性能大大提高行车安全性, 是一种值得推广的新型绿色环保技术。

二、城市道路中OGFC排水沥青路面施工的主要技术要求

1. 路面材料施工技术要点

一般而言, OGFC排水沥青路面施工过程中, 粗集料成份应当控制在80%左右。作为路面骨架, 其关系到路面性能好坏的关键, 主要是对粗集料形状及配比的要求。相对来说, 细集料在OGFC排水沥混合物料中比例较小, 但影响很大。主要是对细集料要求干净、坚硬、干燥、无风化, 这样才能保证良好的粘附性。沥青是OGFC排水沥青路面的主要部分, OGFC排水沥青路面尽量不要采用我们现在使用的普通沥青材料。根据大量实践表明, 要取得比较好的性能, 必须对沥青实施改性操作, 使其具有耐高温、粘性强以及稳定性好等优点, 同时还要有较好的抗裂性, 避免低温开裂。在施工过程中, 为了提高OGFC排水沥青路面各层的粘结力, 应该在中层面和下层面的顶面上浇洒一定量的乳化沥青作为粘层油。同时在OGFC排水沥青路面底层和中层之上要加上防水土工布形成防水层, 一般多采用聚酯长丝针刺无纺土工布。排水管为钢管, 钻孔纵向间距应该控制在10 cm, 排水管之间采用套管连接。

2. OGFC混合料的配比技术要求

通常在设计OGFC混合物料配比时, 采用的是马歇尔试件体积设计法, 即将其中的空隙率作为配比设计标准。OGFC排水沥青路面混合物料配比设计以后, 需对沥青用量予以肯特堡、析漏等试验操作, 并且然则检查混合物料水、高温状态的稳定性。OGFC混合物料中的沥青应该选用改性后的高粘度沥青, 这样才能达到最好的效果。在我们OGFC混合无聊的配比中, 一定要根据实际情况, 反复试验来确定最佳的工艺配比参数, 这样才能得到最好的使用效果。

3. OGFC排水沥青路面的施工技术要求

在OGFC排水沥青路面的施工过程中, 搅拌混合料要采用间歇式拌合, 摊铺时采用履带式摊铺机才能更好地完成施工。另外, 在压路机械的选择上, 最好不要选择振动、轮胎等形式的压路机, 笔者建议可选用超过12 t的钢筒式压路机。同时还要注意对乳化沥青下层的封层施工质量进行控制, 建议采用洒布车洒布操作。OGFC排水沥青路面实际施工作业时, 应注意排水沥青混合料自身的温度。因为它是影响整个路面工程施工质量的决定性因素, 同时也施工难点所在。因此, 在实际施工过程中, 排水沥青混合物料应当在一般沥青混合物料铺设温度基础上, 至少要高出10℃~20℃。只有这样, 才能确保OGFC排水沥青路面的施工质量。同时在搅拌过程中也要提高混合物料的拌合温度, 要保证温度在175℃~185℃, 应该做到随时搅拌随时使用。因为其他原因需要短时间贮存时, 存储时间不要超过24 h, 并且温度要保持在降低10℃以内。

在OGFC排水沥青施工材料运输过程中, 应当加强思想重视。运输过程中应借助自卸车辆, 同时要确保车辆自身的清洁性。只有这样, 才能确保混合物料在运输途中不会发生离析等问题。在此过程中, 还要注意车辆的使用数量。一定要根据铺装能力和运输距离选择好, 形成不间断的运输车流, 不能间断。在我们使用中, 一般可以先在运输车辆的车箱底板和侧板涂上一定量的隔离剂, 这样更加方便装卸。值得注意的是当选用油水混合物作为隔离剂时, 一定好控制好油水混合物的比例。因为隔离剂对沥青有一定的稀释作用, 所以在使用过程中一定要严格注意。运料车装料过程中, 可通过不停的移动来避免粗细料产生离析问题。一般而言, 一车料应当至少分3次进行装载。如果是大型的运料车, 则建议采用分多次装载的法式。实践中, 为确保路面施工摊铺操作的连续性以及路面的平整度, 至少应保证三辆运料车同时备用。只有这样, 才能保证摊铺。

在摊铺时, 温度是影响OGFC排水沥青路面质量的一个关键性因素。在摊铺过程中, OGFC排水沥青应该比普通沥青的温度高, 因为降温过快会导致压实困难。路面摊铺前, 应当对摊铺机自身的烫平板进行预热。实践以40 m in以上为宜, 最终应确保其温度在100℃以上。实际操作过程中, 还要充分考虑压路机以及拌和机的实际生产能力、气候特点等影响因素。对于混合物料而言, 在路供一侧全宽度进行塔铺操作。在纵横施工的接缝处, 如果有多余的沥青, 就会对面层内侧的排水产生不利的影响。对于OGFC排水沥青混合物料而言, 多为粗集料。因此应当严格控制振捣次数, 以保证初始压实度, 一般我们选用的震动系数是5级。当出现2太摊铺机同时作业时, 一定要保证靠边缘的摊铺机在前面, 另一台保持3~5 m的距离紧随其后。

OGFC排水沥青路面碾压施工操作过程中, 应当严格控制具体的施工温度。初始阶段的碾压温度应当控制在145℃~150℃范围之内, 而复压温度应当控制在135℃~150℃范围之内, 终压温度在90℃以上即可。只有这样, 才能取得良好的碾压效果。碾压机的行驶速度在不同阶段要有不同速度, 这样会取得更好地碾压效果。

三、结语

随着社会的不断发展, 城市化进程不断加快, 现有的传统地沥青路面已经不能满足现在社会的发展需要。只有不断地去创新完善新技术, 才是推动行业发展的动力。OGFC排水沥青路面拥有众多优点, 不管从科技创新还是可持续性发展的角度看, OGFC排水沥青路面都是未来我国沥青路面的发展方向。本文通过大量的工作实践, 对城市道路中OGFC排水沥青路面施工技术进行了分析总结, 并提出了自己的建议, 以期为我国OGFC排水沥青路面施工技术的发展做出了有意的探索。

参考文献

[1]潘龙文.城市道路中OGFC排水沥青路面施工技术[J].浙江建筑, 2010 (02) .

[2]邢英敏.城市道路沥青路面施工质量控制与管理探讨[J].科技创新与应用, 2013.

OGFC排水沥青路面 第4篇

关键词：高粘度改性沥青,排水性路面,性能

随着我国高速公路的快速发展, 交通量的不断增大, 车辆性能的不断提高, 车速的不断增大, 道路安全和环境保护问题越来越受到人们的关注。开级配多孔隙排水性沥青磨耗层OGFC是一种孔隙连通的开级配沥青混合料, 为路面范围内的降水提供了一条快速排出路面范围的通道, 降水通过磨耗层垂直到达不透水的下卧层, 然后从侧向排出路面边缘, 不产生溅水和水雾, 同时大幅度降低路面噪声。但是由于该种混合料的孔隙率大, 故其在强度和疲劳耐久性方面不如密级配的混合料;并且由于降水被允许直接进入路面内部从侧向排出路面, 故混合料内部长时间遭受雨水侵蚀, 这对混合料抗水损害的能力必然有更高的要求。所以如何在保证排水性沥青路面功能的前提下, 保证其强度和耐久性是该种混合料设计的关键所在。影响排水性沥青混合料路用性能的因素很多。实验研究表明在相同级配和沥青用量的前提下, 沥青的性质对排水性沥青混合料的路用性能有较大影响。开发和选用适合排水性沥青混合料的沥青尤为重要。

1排水性沥青混合料结合料的发展与现状

国外在排水混合料结合料的改良方面作了不少研究。英国运输与道路试验室TRRL的研究表明:OGFC路面有降低噪声及雨天行车水膜的效果, 但同时发现若不采用改性沥青, 这一特殊路面将在很短时间内因交通作用而产生松散破坏。在日本, 由于开展排水性沥青路面的研究较欧美晚, 从一开始就注意使用改性沥青结合料。《排水性铺装技术方针 (案) 》规定, 用于排水性路面的沥青材料应具备抗破坏、抗水剥落、耐久性佳及抗车辙变形好的特性。可采用改良的高粘度改性沥青、改性沥青Ⅰ型及改性沥青Ⅱ型。在使用改性沥青Ⅰ型和改性沥青Ⅱ型时, 为了增加沥青膜的厚度可添加纤维等, 另外, 为了改善抗剥落性可添加消石灰等物质。日本的所谓高粘度改性沥青, 是指在60 ℃时沥青的绝对粘度大于20 000 Pa·s, 现在被广泛使用。

2TPS改性沥青的性能评价

TPS (全称TAFPACK-Super) 是一种专为排水性沥青路面而生产的沥青改良添加剂。TPS是以热塑性橡胶为主要成分, 再配以粘结性树脂和增塑剂等其他成分, 用机械搅拌混合方式使普通沥青改良成为排水性沥青路面用的高粘度粘结剂。TPS改性沥青属于高粘度改性沥青, 其最大特点是60 ℃粘度高达20 000 Pa·s。有研究表明, 沥青60 ℃粘度对提高排水性沥青混合料强度及耐久性起着关键作用。使用TPS改性剂不仅能使排水性路面沥青结合料达到所需要求, 而且在实际使用的沥青工厂及施工现场的使用性能也能大幅度的得以改善。

3TPS在降噪排水路面 (级配类型为OGFC-16) 中的应用

3.1 材料选择

用于OGFC混合料的粗集料应采用质地坚硬、表面粗糙、形状接近立方体并有良好嵌挤能力的破碎集料, 其质量应符合规范粗集料质量要求中高速公路、一级公路对表面层材料的技术要求。

用于OGFC混合料的细集料宜选用机制砂, 如使用石屑时, 宜采用与沥青粘附性好的石灰岩石屑, 且不得含有泥土、杂物。用于OGFC的填料必须是由石灰石等碱性岩石磨细的矿粉, 推荐采用消石灰、水泥部分或完全取代矿粉。

3.2 级配范围

OGFC级配范围见表1。

3.3 最佳沥青用量设计

1) 以油石比5.0%为中点, 选取5个点双面击实50次制作马歇尔试件, 用体积法计算试件的空隙率。

2) 进行沥青混合料的析漏和飞散试验, 用析漏试验的结果确定混合料的最大沥青用量, 用飞散试验结果确定混合料的最小沥青用量, 试验结果如表2所示, 并确定最佳沥青用量为4.5%。

3.4 高温性能与渗水性能评价

在最佳油石比4.5%下, 对16型沥青混合料进行车辙和渗水试验, 以评价高温性能与渗水性能。OGFC沥青混合料由于粗集料颗粒之间互相良好的嵌挤力和较大的摩擦力, 高粘度沥青的使用, 使得混合料整体粘聚力较大, 混合料产生较高的抵抗荷载力, 因而有较强的高温抗车辙能力。车辙试验稳定度大大高于一般改性沥青混合料。同时在实验中, 发现车辙板出现粘轮现象, 即有少量颗粒粘在轮上, 我们分析认为, 可能是由于混合料在搅拌过程中出现的离析现象, 使得细集料与高粘度改成的胶泥没有发挥作用;另外也可能是试件放的时间短 (约10 h) , 还没有充分固化的原因。

水浸入沥青路面结构时能迅速排出, 是排水路面最大的特点。对16型沥青混合料渗水试验表明沥青混合料渗水性能满足要求, 结果见表3。

3.5 沥青混合料生产

1) 温度控制:

矿料加热温度190 ℃～200 ℃, 沥青加热温度150 ℃～170 ℃, 混合料出场温度 (180±5) ℃。

2) 存放要求:

由于透水降噪混合料细骨料散热快, 不能像普通沥青混合料那样较长时间贮存, 长时间存放会出现沥青流淌现象。

3) 拌合时间:

骨料、TPS高粘度沥青改性剂同时进拌锅干拌10 s, 然后再加入沥青和矿粉湿拌40 s出锅, 一个拌合循环约为75 s, 拌和的混合料应均匀, 无离析、花白和结块等现象。

4结语

TPS是以热塑性橡胶为主要成分, 适当添加其他成分而制成的改性材料, 利用它制作的改性沥青, 当剂量为15%时, 可达到日本高粘度改性沥青的标准。TPS改性沥青具有粘度高、高温稳定性好等优良性能。从沥青混合料的马歇尔试验和车辙试验都可以反映出该沥青具有较高的高温稳定性和抗车辙能力, 沥青混合料性能可全面满足排水性沥青混合料的要求, 这表明TPS确实是一种适合于排水性沥青路面的改性剂。

参考文献

[1]吕伟民.多孔性沥青混合料用结合料的性状与配制[J].石油沥青, 1997 (9) :79-80.

[2]冷真.排水性沥青混合料级配组成设计及性能研究[D].南京:东南大学硕士学位论文, 2003.

[3]南京市市政工程管理处, 东南大学交通学院.路面沥青混合料路用性能研究[C].2002.

[4]JTJ 052-2000, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

OGFC排水沥青路面 第5篇

随着国民经济持续高速发展, 我国人们生活水平日益提高, 人们对道路的使用功能和安全环保性能提出了越来越高的要求, 不仅要求道路的使用寿命要长, 具有良好的耐久性, 而且要求道路能更好地防滑、防水漂, 能抑制溅水起雾、减少眩光、降低噪声。由于OGFC路面空隙率高, 安全环保性能好, 符合我国当前对安全、环保和可持续发展的要求。上世纪九十年代中后期以来, 我国大陆地区陆续在一些城市进行试验研究和试验段铺筑, 积累了宝贵经验。04年9月, 交通部发布了《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004, 规范对OGFC路面原材料选择、配合比设计与试验、验证等方面均作出了一些规定。我司承建的厦门仙岳路路口高架改造工程设有OGFC结构, 本文以此为契机, 对SBS单掺、SBS+PE双掺两种类型改性方案进行了对比研究, 并将优选方案进行了应用, 取得了良好效果。

1 材料选择

1.1 粗、细集料

粗集料采用辉绿岩破碎, 有两种规格, 其检验结果见表1。细集料采用辉绿岩破碎后的石屑, 石屑规格0-5mm, 其各项指标的检验结果见表2。

1.2 纤维稳定剂、填料及抗剥落材料

纤维稳定剂采用山东日照市宏祥纤维科技开发有限公司生产的木质素纤维, 填料采用福建龙岩的石灰石磨粉的矿粉, 其检测结果见表3。抗剥落材料为消石灰。

1.3 胶结料

根据文献2及我司施工经验, 选用了新加坡埃索70号和台湾CPC-70号两种基质沥青, 基质沥青检测结果见表4。

2 级配确定

该项目OGFC路面目标空隙率确定为20±2%。根据文献2所要求的程序进行试验, 最终确定的级配见表5。

3 SBS+PE双掺改性SBS单掺改性两类方案的实施与比选

3.1 方案实施

在同一矿料和级配条件下, SBS+ PE双掺改性和SBS单掺改性分别实施了三个方案, 检测结果见表6。

3.2 SBS+PE双掺改性方案可行性分析

方案3的冻融劈裂试验残留强度比仅为50.3%, 方案不成功。

方案2所检指标效果良好, 由于未进行浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比试验, 无法直接判断方案2是否可行, 其最终结论须进行水稳定性能检测后方能确定。该方案未进行水稳定性能检测的原因主要基于以下两点:一, SBS+ PE双掺方案已取得较大进展, 方案1获得成功;二, 方案2、3均采用CPC-70号沥青+SBS+0.3%PE+木质素纤维 (填料中未掺消石灰) , 两者只在SBS剂量、木质素纤维掺量及胶结料用量上稍有区别。从这些区别中, 可以初步判断方案2的水稳定性能应与方案3处于同一水平。在石料与沥青的粘附性不足, 又未掺抗剥落材料消石灰, 且方案3的冻融劈裂残留强度比很低的综合条件下, 方案2的水稳定性能要达到较高水平是比较困难的。

方案1除浸水马歇尔残留稳定度未检测外 (文献2中涉及水稳定性能检测的指标有浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比两项, 但就OGFC而言, 未明确两项必须同时检测, 因而仅检测了冻融劈裂试验残留强度比) , 其余所检指标均取得较好效果。尽管动稳定度比方案2、3降低较多, 但仍超过规范规定值的62.2%。同时, 方案1的冻融劈裂残留强度比为100.3%, 达到较高水平, 因而是一成功方案。方案1之所以能成功, 究其因, 主要应与SBS+PE双掺改性和矿粉中加入了50%的消石灰的共同作用有关。增加0.3 %的PE, 进一步改善了改性沥青性能, 确保了方案1的动稳定度达到较高水平;而方案中由于采用的石料与沥青的粘附性不够, 尽管采用4.7 %SBS+0.3 %PE双掺改性, 能进一步改善改性沥青性能, 但尚不足以使石料与改性沥青的粘附性能抵抗水的侵蚀, 这正是方案3不能完全满足要求的原因。而方案1在填料中加入了50%的碱性消石灰, 能有效改善石料与沥青的粘附性, 对确保其水稳定性起到了关键作用。

3.3 SBS单掺改性方案可行性分析

方案4的动稳定度低于规范要求, 为不成功方案。

方案5的冻融劈裂残留强度比仅为48.7%, 不符合要求。

方案6与方案5最大的相同点在于SBS的剂量和木质素纤维的掺量均相同。两者的主要区别在于所用的基质沥青不同、胶结料用量不同及在矿料中是否掺有消石灰。从检测的数据来看, 方案6的动稳定度比方案5高出9.9%, 稳定度也高29.9%, 同时方案5未检测的空隙率、飞散试验、析漏试验在方案6中均有检测, 且都达到较高水平。更可贵的是, 方案6的冻融劈裂残留强度比达到89.1%, 满足规范要求, 为一个相当成功的方案。方案6之所以能成功, 究其因, 应与SBS的高剂量和矿粉中加入50%的消石灰的共同作用有关。提高SBS的剂量, 进一步改善改性沥青性能, 确保方案6的动稳定度能达到较高水平;而方案中由于采用的石料与沥青的粘附性不足, 尽管提高SBS的剂量, 能较好改善改性沥青的性能, 但尚不足以使石料与改性沥青的粘附性能抵抗水的侵蚀, 这正是方案5不能满足要求的原因。而方案6加入了50%的碱性填料消石灰, 能有效改善石料与沥青的粘附性, 对确保其水稳定性起到了关键作用。

3.4 方案比选与确定

将方案1、6检测结果对比分析, 方案6有以下优势:一、空隙率较大。而空隙率越大, 实施后的路面排水与降噪功能越好;二、动稳定度高, 高温稳定性能好, 对于高温炎热的厦门, 应选择高温稳定性能好的方案;方案1有以下不足:一、同时采用两种改性剂, 将增加材料采购环节和采购工作量, 增加混合料拌和控制的难度;二、研究中PE改性剂采用直接投入法拌合工艺, 该改性剂公司没有实际使用经验, 如采用, 将增加生产过程的不确定性。由于未进行PE改性剂预混法试验, 其效果如何不得而知, 即使可行, 也存在两方面不利因素, 一方面PE改性剂与沥青极易分离, 说明PE类改性沥青不能存储后使用, 必须在现场随制随用[3], 于生产过程控制不利。另一方面, 采用两种及以上改性剂预混法制备改性沥青质量控制难度大;至于水稳定性能方面, 虽然方案6的试验数据比方案1低, 但已满足要求, 且OGFC结构层位于高架桥顶部, 桥梁纵坡大, 排水顺畅, 受水的影响相对较少。

鉴于以上原因, 确定方案6应用于仙岳路路口高架改造工程。

4 混合料出厂检验

该试验路段分四次共7天施工完成, 施工时间为07年1月5日～07年3月1日, 混合料出厂时均进行了出厂检验, 其出厂检验结果为:毛体积相对密度1.950～1.959;混合料空隙率VV20.7%～21.1%, 均值20.9%;马歇尔稳定度4.9 kN～5.2 kN;马歇尔残留稳定度97.6%～99.7%;析漏试验损失0.02%～0.09%;飞散试验损失7.3%～10.1%。以上检验项目均检测了7次, 除析漏试验损失离散稍大以外, 其它数据的离散均较小, 说明组成混合料的各种材料性能稳定, 拌和过程也处于受控状态。动稳定度试验根据规范只要求在必要时检测, 因而实际只检测了一次, 检测的结果6152次/mm, 满足要求。

5 试验路段路用性能观测与评价

仙岳路路口高架改造工程OGFC试验段于07年3月1日全部完成, 通车前除进行了正常的检测之外, 还进行了路表宏观构造深度、摩擦系数摆值、路面渗水系数等路面使用功能性指标的检测, 通车后还进行了噪声的对比检测, 检测结果及其分析如下。

5.1 抗滑性能观测与评价

5.1.1 评价标准确定

摩擦系数摆值的确定:文献2未提出明确数值, 而文献4则规定以横向力系数SFC60和路面宏观构造深度TD (mm) 为主要指标, 其中横向力系数SFC60与摩擦系数摆值FB20, 有以下关系式:

FB20=0.4064SFC60+36.353 (s=0.82) [4] (5.1.1)

由于实际检测了FB20, 未检测SFC60, 因而必须对两者进行换算。根据厦门年平均降雨量情况, 查文献4, SFC60应大于54, 按式5.1.1计算, FB20应大于58BPN;文献1及西安～咸阳高速公路、勉县～宁强高速公路规定OGFC路面的FB20要“≥46BPN”[1]。由于两种思路得出的指标值有较大差距, 决定按“≥58BPN”和“≥46 BPN”分别进行评价。

路面宏观构造深度TD (mm) 的确定:文献4对沥青混合料路面宏观构造深度TD未明确不适用于OGFC路面 (按文献4中的表7.1.2, 厦门路面宏观构造深度TD应“≥0.55mm”) , 但文献4的条文说明中有以下表述:构造深度并非越大越好, 构造深度过大, 行车噪声增大, 透水的可能性增大, 施工难度也增大。为减少噪声, 很多欧洲国家推崇“细而糙”的路面, 因而交工时构造深度TD在0.6～1.2mm之间为宜, 建议构造深度最好不大于1.4mm。从这种表述中可知, 如果文献4中构造深度TD适用于OGFC路面, 那么, 由于OGFC路面空隙率大, 有降噪和透、排水功能, 因而就不可能有“构造深度并非越大越好, 构造深度过大, 行车噪声增大, 透水的可能性增大, 施工难度也增大”这种提法, 所以对其文献4中构造深度TD指标的理解应不包含OGFC路面在内。据上分析, 确定路面宏观构造深度TD指标“≥1.2mm”。

5.1.2 检测结果及其评价

该项目TD、FB20的检测结果见表7。

该项目OGFC面层FB20检测结果大于46BPN, 说明其抗滑性能已达较高水平, 但平均值低于58BPN, 也说明其抗滑性能与文献4的要求存在一定差距。由于该工程FB20的检测时间是在OGFC路面完工后通车前进行的, 集料上覆裹的薄沥青层处于完好状态, 影响了其抗滑性能的检测效果。

该项目TD的检测结果大于确定的指标1.2mm, 已充分表明该项目的抗滑效果。

5.2 透水性能观测与评价

5.2.1 评价标准确定

虽然文献2未提出OGFC路面渗水系数检测要求, 但文献1和文献4中均有涉及, 且要求一致, 均为“>900ml/15s”以上。因此该项目透水性能指标确定为“>900ml/15s”, 即“>3600 ml/min”。

5.2.2 检测结果及评价

该项目路面渗水系数检测结果见表8。

该项目渗水系数 (ml/min) 最小5600, 平均5973 , ≥3600, 满足评价指标要求。

5.3 降噪效果观测与评价

5.3.1 OGFC试验路段与SMA路面噪声对比检测及其分析

仙岳路OGFC-13试验段均布于路口高架跨线桥上, 高架桥引道采用SMA-13结构, 由于两种结构层的基质沥青和骨料均相同, 只在基质沥青改性和空隙率方面差别较大, 因而进行噪声对比检测可行。为减少背景噪声影响, 检测时间选择道路交通量相对较少的凌晨0:00～1:00, 检测车辆为本田雅格, 车辆行驶速度为道路设计行车速度60km/h, 检测仪器为SL-5816声级计。测点布置示意图见图1, 测试结果见表9。

各测点按1#到8#的顺序检测, SMA路面检测顺序为1#2#7#8#。SMA路面1#2#数据非常接近, 其余数据均随检测时间的推迟呈下降趋势, 且OGFC试验段的这种趋势更加明显。究其原因, 应与背景噪声有关, 由于仙岳路为城市一级主干道, 桥上桥下交通量均很大, 尽管检测时间选在凌晨, 但从现场情况来看, 仍有一定交通量, 且这种交通量随时间的推迟呈下降趋势, 由于SMA路面段1#2#最早检测, 7#8#最晚检测, OGFC试验段检测时间居中, 因而如以检测结果平均值对两种不同结构类型路段的噪声进行对比, 可基本消除背景噪声所造成的影响。从检测数据可知, SMA路面所测噪声平均值72.8dB, OGFC试验段所测噪声平均值68.9dB, 因而OGFC试验段比SMA路面降低噪声3.9dB。

5.3.2 检测结果分析与评价

比利时专家对降噪沥青路面降噪效果得出如下经验公式:dL=0.005HVc[1] (5.3.2)

式中:dL为噪声降低值 (dB) ;H为层厚 (mm) ;Vc为空隙率 (%) 。

该项目OGFC结构层厚H为40mm, 实测空隙率均值为20.9%, 据式5.3.2计算, 本工程OGFC路面噪声降低预测值为4.18dB。而检测结果OGFC-13比SMA-13路面降低噪声3.9dB, 两者相差仅3.3%, 这一方面说明比利时专家提出的降噪经验公式有一定的普适性和可靠性, 从另一个方面也印证了仙岳路OGFC-13路面达到了预期降噪效果。另外, 国内相关文献显示:105国道中山段OGFC-10比AC10路面降低噪声2～2.3dB[8];重庆渝邻高速公路OGFC-13试验段能降低噪声0.3 ～3.0dB[5];宝鸡～牛背一级公路试验段OGFC-13比AC-16Ⅰ型沥青路面降低噪声3.7dB[1];杭州～金华线K18+200～K18+375处OGFC试验路面与普通沥青路面相比可降低轮胎/路面噪声4.7～5.4dB[1]。通过对比可知, 本工程的降噪效果总体上要好于上述所列工程, 这也从另一个侧面反映了仙岳路OGFC-13路面的降噪效果。

6 结束语

采用高剂量SBS单掺改性和SBS+PE双掺改性, 均能使OGFC混合料各项性能指标达到预期目标。在剂量8%SBS单掺或5%SBS+0.3%PE双掺的基础上再掺用木质素纤维, 能有效提高OGFC混合料高温稳定性能, 并达到较高水平。但在改善混合料水稳定性能方面, 在石料与沥青的粘附性只达到4级的情况下, 不管是高剂量SBS单掺改性, 还是SBS+PE双掺改性, 都应在填料中掺入消石灰方能使方案的水稳定性能满足规范要求。虽然两种方案均技术可行, 但从应用角度分析, SBS+PE双掺改性方案由于同时采用两种改性剂, 管理难度大, 生产、质量控制的可靠性弱, 因而应优选高剂量SBS单掺改性方案。从所优选方案的工程应用效果来看也令人满意, 路面抗滑性能、渗水性能、降噪性能均取得了良好效果, 可应用于类似工程。

摘要：在材料选定的基础上, 通过试验确定集料级配, 以同一集料级配, 采用SBS单掺改性和SBS+PE双掺改性两种胶结料类型, 分别对OGFC混合料进行了3个方案的试验研究, 结果显示, 两种胶结料类型均有一个方案能使混合料的各项性能指标满足要求。经比选后, 将高剂量SBS单掺改性方案应用于仙岳路OGFC试验段, 取得了良好的效果。

关键词：OGFC,SBS单改性,SBS/PE双改性,对比,研究

参考文献

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⑶沈金安, 改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社, 1999.

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⑺胡曙光、刘小星等.排水降噪防滑沥青路面材料的设计与施工[J], 武汉理工大学学报, 2006 (5) :

⑻邱慧强, 罗国斌.开级配沥青表层 (OGFC) 试验路施工[], 广东公路交通, 2003 (增刊) :

沥青路面排水结构形式的选择 第6篇

排水性沥青路面是20 世纪80年代在发达国家发展起来的一种新型路面, 它采用将空隙率较大 (一般为17 %～22 %) 的排水性沥青混合料用于路面上面层, 并在其下铺不透水层的路面结构。由于这种面层结构具有多孔性的特点, 路表积水可以不经排水设施而直接从路面结构中下渗并迅速排出, 不仅减少了溅水、喷雾等危害的发生, 增加了路表的摩擦系数, 而且在降低噪声和环保等方面也具有明显优势, 因而在城市道路工程中得到了广泛应用。

1 排水性沥青路面的优点

1.1 适应多雨气候, 提高雨天驾驶的安全性

雨量充沛容易使雨水在路面形成水膜, 当汽车在水膜路面上行驶时, 因轮胎与地面之间的水膜不能完全消除, 而使汽车在水膜上漂滑。雨天安全事故多发的主要原因就在于行车时车辆轮胎与密级配路面之间存在部分水膜而导致路面的抗滑能力迅速下降。路面水膜的厚度计算公式可以通过建立数学模型得出:

undefined (1)

式中:h坡面上的水膜厚度, mm;

q降雨强度, mm/min;

L坡面长度, m;

n粗糙系数;

i0坡面坡度, %。

由 (1) 式可知, 影响水膜厚度的因素有降雨强度、坡度、坡长及坡面铺筑材料的粗糙程度, 其中坡面长度起主要作用, 坡面的粗糙程度次之, 降雨强度再次之, 坡面坡度的影响最小。即坡面长度越长、坡面越光滑、降雨强度越大, 则坡面水膜厚度越大。

排水性沥青路面表面粗糙、构造深度很大, 通常为2.5～3.0 mm;用摆式仪测定摩擦系数时, 抗滑表层的构造深度为0.8 mm左右、摩擦系数 ( BPN) 在70左右。可见, 排水性沥青路面具有良好的排水功能和适当的粗糙度, 能够有效地减小水膜的厚度。与密级配的路面相比, 该种路面具有路面不反光、视觉良好的特性, 还能起到抑制水雾和溅水的作用。

1.2 降低城市道路噪声

随着社会的发展, 人们对环境保护问题日益关注, 其中公路交通的噪声是影响环境的不利因素之一。对各种类型轮胎的汽车在路面上行驶时的轮子滚动、轮子与路面相互作用产生的噪声测定结果表明, 二者的噪声大小大致相等。因此, 要减小行驶噪声应首先从路面结构性能的优化入手。但任何事物都有其两面性, 例如, 路面粗糙度取最大值可以使路面抗滑并改善路面的安全性能, 但同时会增大滚动噪声和滚动阻力。

排水性沥青混凝土面层具有显著的宏观粗糙度 (实测的路面粗糙度) 和微观粗糙度 (各种刚性骨架多孔材料的粗糙度) 。当宏观粗糙度大 (尤其是路面潮湿时) , 行车的噪声大;当宏观粗糙度在0.5～0.8 mm 时, 滚动产生的噪声最小, 同时也减少了驱动噪声的反射。用摆式仪测定排水性沥青混凝土 (空隙率为20 %) 路面的摩擦系数时发现, 粗糙度为0.8 mm有利于减小路面的噪声。

1.3 改善城市生态环境

随着城市的发展, 越来越多的地表被建筑物和各种硬化铺装所覆盖, 破坏了天然水的循环, 使径流成为常规城市道路路面的突出问题。由于雨水不能在落地的同时就被土壤吸收, 致使地表易产生积水而形成高峰值的径流, 并由城市道路向四周流淌。因此, 在降雨量多的地区可采用排水性沥青路面作为城市道路, 可减少路面表面径流水70 %～80 %, 从而大幅度降低了排水系统的构建成本。此外, 排水性沥青路面还具有涵养地下水、改善城市热岛效应、有效利用雨资源、缓解城市淡水资源缺乏和城市内涝等优势, 对于改善城市生态环境极为有利。

2 选择合理的排水结构形式

为了保证排水性沥青路面的排水顺畅, 可以选择以下4种排水结构形式。

(1) 形式A和形式B。

这两种形式构造简单、施工费用低、缩短了排水层的渗流长度, 提高了排水效率, 适用于路面纵坡i≥1.5 %、路面排水口的最大间距为12 m的情况。其中, 形式B 适用于有中央分隔带的排水设计, 水将直接渗流至中央分隔带内。如图1和图2所示。

(2) 形式C。

这种形式适用于路面纵坡i1.5 %、路面出水口间距最大为12 m的情况。当行车道纵坡坡度小、排水效果不佳时, 在与路缘石平行区域内设置具有纵坡度的U型排水沟予以平衡, 因而其造价比形式A和B要高。如图3所示。

(3) 形式D。

这种形式是利用透水材料 (如排水碎石或排水沥青混合料) 排水, 造价较低, 适用于排水口间距为50 m的情况。具体做法是在与路缘石平行的30 cm 区域内铺筑透水材料, 内设1个导水管, 孔口直径为15 cm, 构成盲沟。透水材料朝着路缘石方向略微向下倾斜, 使雨水透入排水性沥青路面的底层流至行车道边缘进入沟内, 部分雨水透过30 cm 区域的碎石表面下渗至沟内, 最后进入由导水管构成的排水系统。如图4所示。

但当路幅宽度较大时, 在路幅宽度内应设置用透水材料铺成的排水管, 且水管应有必要的坡度, 以避免因路幅过宽、行车污染堵塞排水性沥青路面层而影响面层中水的渗流速度。排水管的设置如图5所示。

3 排水性沥青路面的施工措施

3.1 路面的施工措施

在排水性沥青路面施工时, 应掌握好施工用料和施工方法, 控制好施工温度。沥青混合料的拌制应在普通沥青拌和装置中进行, 为保证投料均匀, 可以装设投料装置。在烘干和加热矿料时, 应注意不能使石屑含量多的矿物混合料过热。石屑颗粒在烘干鼓中加热的温度一般会高于含砂量高的混合料脱离烘干鼓后的温度, 因此, 为保证添加料在拌和器中分布和裹附均匀, 混合料在离开拌和器时的温度上限应控制在180 ℃以下, 建议拌好后在拌和器中放置5～10 s。

为了减小路面噪声, 对于半幅式铺装路面, 在横接缝处, 已经铺成的路带侧面的衔接面不得用结合料喷涂, 否则会使一层的排水通道受阻, 而只能采取在铺成的层边缘区加热的办法以改善连接。铺筑路面施工中应尽量减少间断, 施工时应采取全宽或分段加热作业的方法, 当温度<110 ℃时不得碾压。同时, 为保证路面的质量, 铺成的路面的最小空隙率宜控制在15 %。

3.2选择TPS改性剂, 降低铺装造价

铺装排水性沥青路面的缺点是造价较高。TPS (TAFPACK-Super) 是以热塑性橡胶为主要成分, 再配以粘结性树脂和增塑剂等其他成分而制成的改性材料, 是一种专为排水性沥青路面而生产的沥青改良添加剂。试验结果表明, 在普通沥青中掺加15%的TPS改性后, 沥青感温性明显下降, 高温热稳定性、耐老化性和低温抗裂性显著提高, 达到了高黏度改性沥青的要求, 能更好地适应多雨地区路面排水的要求。添加TPS的排水性沥青混合料还具有动稳定度、水稳定性和低温性能等路用性能优良的特点。可见, 选用TPS改性剂可使排水性路面用沥青结合料达到所需要求, 解决了排水性沥青路面造价偏高的问题, 有助于排水性沥青路面在城市道路中的推广应用。

摘要：概述了排水性沥青路面在城市道路中的优势。针对路面排水问题, 阐述了合理选择排水结构形式的方法, 提出了施工质量控制措施。