排水性沥青路面实践

公路交通科技应用技术版排水沥青（ｄｒａｉｎａｇｅａｓｐｈａｌｔ）路面，又称透水沥青（ｐｏｒｏｕｓａｓｐｈａｌｔ）路面，针对表面层来说又称多孔隙沥青磨耗层（ＰＡＷＣ，ｐｏｒｏｕｓａｓｐｈａｌｔｗｅａｒｉｎｇｃｏｕｒｓｅ），指压实后空隙率在２０％左右，能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层，其实质为按照嵌挤机理形成骨架－空隙结构的开级配沥青混合料。

排水路面具有抗滑，降噪，减少水雾等特点，既利于环保，又利于交通安全，符合当前的技术发展趋势。

排水路面在我国处于起步的阶段，目前尚无排水性路面设计和施工技术规范，也无成熟的建设经验。

本文以盐通高速公路试验段为基础，系统的介绍了排水路面的施工的要点及注意事项，为该类型的路面推广和应用提供依据和参考。

１试验段概况盐通高速公路排水性沥青路面排水试验段长１８ｋｍ。

原路面的结构见表１，是典型的半刚性基层沥青路面结构。

表１原路面结构／ｃｍ试验路调整为排水沥青路面结构时，路面结构层次变化仅限于上面层：将原４ｃｍ厚的ＡＫ－１３Ａ抗滑表层变为同厚度的排水沥青面层ＤＡＰ－１３。

原沥青路面的上面层与中面层之间的改性乳化沥青粘层油取消，改为排水性沥青路面专用的防水粘层材料。

课题组对多种材料进行了试验对比，最终决定采用改性乳化沥青和防水粘层涂料ＦＹＴ作为防水粘结层用料。

防水粘层在排水性沥青路面结构中起着至关重要的作用，主要有３个方面：（１）与普通密级配沥青混凝土相比，排水沥青面层与中面层之间的接触面积减少了约１５％～２５％，因此要求具有更高的粘结强度，确保层间的完全连续条件。

（２）具有防止雨水下渗的作用，并保证防水功能的耐久可靠。

（３）我国目前路面结构多为半刚性基层沥青路面，裂缝难以避免。

使用延伸性较好的防水粘层材料，可以作为裂缝的应力吸收层，阻止裂缝的向上反射，确保防水效果。

２原材料及混合料设计指标（１）沥青经过多种方案的比选，课题组决定采用ＳＢＳ改性沥青（９２％）＋ＴＰＳ（８％）及７０＃基质沥青（８８％）＋ＴＰＳ（１２％）制成高粘改性沥青。

ＴＡＦＰＡＣＫ－Ｓｕｐｅｒ（简称ＴＰＳ）是由日本大有建筑株式会社为排水性沥青路面而专门生产的沥青改良添加剂，改性的主要目的就是提高沥青的粘度。

高粘度改性沥青应满足表２所示的技术要求。

（２）集料粗、细集料技术要求如表３及表４所示。

粗集料应严格控制针片状颗粒含量、软石含量、压碎值等关键性指标。

填料要求采用石灰岩矿粉，干燥、洁净。

进场矿粉储藏时不得受潮，拌和机回收的粉料不得使用，更不作者简介：杨国涛（１９７７－），男，山东聊城人，在读硕士。

排水性沥青路面实践杨国涛１，杨军１，曹东伟２，刘清泉２（１．东南大学交通学院，江苏南京２１００１６；２．交通部公路科学研究院，北京１０００８８）摘要：排水性沥青路面（ＰｏｒｏｕｓＡｓｐｈａｌｔＰａｖｅｍｅｎｔ）由于其优良的迅速排水、防止漂滑、降低噪音等性能日益受到人们的重视。

我国对于排水性沥青路面研究和应用尚处于起步阶段。

文章以盐通高速公路试验路段的施工为基础，系统地介绍了排水沥青路面的施工方法及其施工的要点，为排水路面在我国的推广和应用提供参考。

关键词：排水性沥青路面；施工方法；施工要点中图分类号：Ｕ４１６．２１７文献标识码：Ｂ上面层ＡＫ－１３Ａ（ＳＢＳ改性沥青）４中面层Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ－２０（ＳＢＳ改性沥青）６下面层Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ－２５８基层水泥稳定碎石３８底基层二灰土２０得与进场矿粉混杂，矿粉技术要求见表５。

表２高粘度改性沥青技术要求表３粗集料技术要求表４细集料技术要求表５矿粉技术要求（３）防水粘层防水粘层材料要有出厂合格证、检测报告，进场前ＳＢＳ改性乳化沥青和防水粘层涂料ＦＹＴ要进行检测。

（４）混合料的设计指标目前我国还没有对排水沥青路面设计、施工和质量评价建立规范和标准，课题组查阅了大量国外规范及相关的文献，同时根据盐通路的具体情况又做了大量的室内试验，提出了如表６的混合料的技术指标要求。

表６排水性沥青混合料技术指标要求３粘层施工（１）中面层的渗水调查Ｓｐｅｒｐａｖｅ２０表面粗糙，局部粗集料含量多，空隙多，构造深度大。

对于横缝、纵缝、距中间带路缘石和路肩排水沟５０ｃｍ内等薄弱部位、桥面，项目部在课题组成员指导下对其渗水情况进行了调查与评价，调查部位及方法按表７所示。

表７渗水情况调查部位及方法（２）防水粘层施工根据调查结果，课题组决定采用如下的粘层施工方案：①对于正常路段中面层横缝、纵缝、距中间带路缘石和路肩排水沟５０ｃｍ内等薄弱部位（渗水系数大于５０ｍＬ／ｍｉｎ），先洒铺０．３ｋｇ／ｍ２ＳＢＳ改性乳化沥青进行局部处理，完全破乳后再用０．６ｋｇ／ｍ２ＳＢＳ改性乳化沥青进行全幅洒铺，必须等乳化沥青完全破乳实干后才能进行上面层施工；②对于特大桥等路段使用防水粘层涂料ＦＹＴ，用量为１．０ｋｇ／ｍ２。

当使用喷涂机施工时逆风向喷涂，用底层材料喷涂第一层防水涂料，用量０．６ｋｇ／ｍ２；实干后用面层材料进行第二次喷涂，用量为０．３￣０．４ｋｇ／ｍ２，经检查实干后方可进行上面层施工。

４混合料的配合比设计（１）目标配合比设计试验项目技术要求针入度（２５℃，１００ｇ，５ｓ）／０．１ｍｍ≥４０软化点／℃≥８０延度／ｃｍ（１５℃）≥５０（５℃）≥２０弹性恢复（２５℃）／％≥８５质量变化率／％≤０．６针入度残留率／％≥６５≥１５６０℃动力粘度／Ｐａ・ｓ≥５００００运动粘度（１７０℃）／ｍｍ２・ｓ－１≤３贮存稳定性，４８ｈ软化点差／℃≤２．５ＲＴＦＯＴ延度（５℃）／ｃｍ试验项目技术要求压碎值／％≤２０洛杉矶磨耗损失量／％≤２５视密度／ｇ・ｃｍ－３≥２．６０沥青粘附性级≥５坚固性试验／％≤１２针片状含量／％≤１０水洗法＜０．０７５ｍｍ颗粒含量／％≤１软石含量／％≤２磨光值ＢＰＮ≥４５试验项目技术要求视密度／ｇ・ｃｍ－３≥２．５０亲水系数≤１塑性指数≤４＜０．６ｍｍ１００＜０．１５ｍｍ９０～１００＜０．０７５ｍｍ７５～１００试验项目单位技术要求备注视密度／ｇ・ｃｍ－３≥２．５０坚固性（＞０．３ｍｍ部分）／％≤１２砂当量／％≥６０适用于机制砂项目频度备注外观全线人工调查、记录渗水系数横缝、纵缝、距中间带路缘石和路边排水沟５０ｃｍ内等薄弱部位、桥面至少１次按ＪＴＪ０５９－９５中的Ｔ０９７１－９５测定试验项目技术指标要求马歇尔试件击实次数／次双面击实，各５０次空隙率／％２０（±１）析漏损失／％≤０．８标准飞散损失／％≤２０浸水飞散损失／％≤３０马歇尔稳定度／ｋＮ≥３．５流值／０．１ｍｍ２０～４０残留马歇尔稳定度／％≥８０动稳定度／次・ｍｍ－１≥３０００冻融劈裂试验残留稳定度／％≥７０透水系数／ｃｍ・ｓ－１≥０．１科技成果推广公路交通科技应用技术版排水性沥青混合料集料级配范围及合成级配见表８。

（２）生产配合比设计和验证生产配合比设计必须从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算使矿料级配接近目标配合比设计的合成级配，以确定各热料仓的矿料和矿粉的比例，供拌和机控制室使用。

同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。

根据析漏和空隙率试验结果确定最佳油石比，再根据性能试验结果检验生产配合比。

５施工关键工序控制（１）施工温度控制施工过程中必须加强排水沥青混合料料温的检测，包括混合料到场温度、摊铺温度、碾压温度等，检测结表８排水性沥青混合料目标配合比合成级配级配各级粒径累计通过百分率／％１６１３．２９．５４．７５２．３６１．１８０．６０．３０．１５０．０７５级配范围１００９０￣１００４０￣７１１０￣３０９￣２０７￣１７６￣１４５￣１２４￣９３￣７Ｓ１１００９０５１．６１６．３１６．１１１．６９７．２６．２４．９表９施工温度控制／℃果要进行记录，温度控制如表９所示。

（２）施工压实控制排水路面是一种骨架空隙结构，排水混合料对压实功很敏感，在施工过程中极易出现压实不足或过压现象。

压实不足，混合料的空隙率过大，对路面的耐久性有很大的影响，而且压实不足，也会影响到骨架的形成，使路面的路用性能受到很大的影响；过度碾压，会破坏骨料的棱角，压碎骨料。

可以说压实的控制是决定排水路面施工能否成功又一关键点。

为此，课题组在匝道上对多种压实方案进行了比选，最终采用的碾压方案如表１０。

表１０碾压方案６施工过程中的检测方法排水性沥青混合料施工过程中的检测试验方法依据我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（ＪＴＪ０５２－２０００），下面列出的是这些试验方法中的特殊要求与注意问题。

（１）温度测量表面温度测量采用标定过的便携式红外温度枪，同时采用红外热像仪监测；内部温度测量采用数显插入式热电偶温度计，检测结果要及时记录。

为了更好的控制排水性沥青路面施工温度，课题组采用红外热像仪进行排水性沥青混合料生产、摊铺、压实的温度监测。

（２）空隙率测定空隙率测定包括空隙率、连通空隙率与独立空隙率。

空隙率测试按现行规范的体积法进行。

连通空隙率测试方法：测定干燥状态下试件的质量（Ａ）；然后将试件放在常温的水中约１ｍｉｎ，测定水中重量（Ｃ）。

连通空隙率（％）＝（Ｖ－（Ａ－Ｃ）／ρｗ）／Ｖ＊１００独立空隙率（％）＝１００－连通空隙率（％）式中，Ｖ为试件的总体积；ρｗ测试水温对应的水的密度。

（３）车辙车辙试件成型宜在现场进行，可使用移动式的轮碾成型机或压路机，禁止使用二次加热的排水性沥青混合料成型制作车辙试件进行试验。

在工地试验室实测的动稳定度多在４５００次／ｍｍ以上，说明了排水混合料具有较强的抗车辙能力。

（４）析漏试验析漏试验采用烧杯法，温度条件为１８５℃，具体操作参见我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（ＪＴＪ０５２－２０００）。

对于排水性沥青混合料，析漏指标是个较重要的指标，现场实测的析漏值多在０．４％￣０．８％间浮动，可以满足设计要求。

（５）渗水系数主要参照日本《铺装试验法便览》的试验方法，采用常水压条件的渗水试验。

利用未脱模的ＭＡＲＳＨＡＬＬ试件，在其上增加一个套筒，有外部水源向套筒内供水，套筒有溢流装置可以保持一定常水位，因而水压保持不变的条件下向下渗透，渗透通过试件的水用一容器收集，测定一定时间内的渗水量来反映试件的渗水性，渗水系数通过单位时间的渗水量、试件高度、透水断面面积的参数计算。

渗透系数ｋ计算如式ｋ＝ＬｈＱＡ（ｔ２－ｔ１）（下转第７０页）机械型号ＤＤ１１０ＤＤ１１０ＤＤ１３０ＤＤ１３０ＸＰ２６０碾压方案静压２遍静压３遍静压１￣２遍速度／ｋｍ・ｈ－１１．５～２１．５～２３．５～４．５３．５～４．５３．５～４．５到场温度≥１７０摊铺温度１５５～１７０初压温度１５０～１６５，宜紧跟压路机复压温度跟着初压终压温度表面６０左右（重型胶轮压路机时５０左右）式中，Ｑ为渗透经过试件的水量，ｃｍ３；ｔ１、ｔ２为测试的开始时间与结束时间；Ｌ为试件的高度（标准马歇尔试件，６．３５ｃｍ），ｃｍ；Ａ为试件的横截面面积（标准马歇尔试件，８１．０３ｃｍ２），ｃｍ２；ｈ为水头高度，ｃｍ。