刘少华
摘 要：排水性（或透水性）沥青路面是能在混合料内形成排水通道及压实后空隙率约为20%的新型沥青混凝土面层，这是一种品质高、性能优的高速公路路面结构。在本文中，笔者结合实际案例，探讨排水性沥青混凝土路面施工技术的应用。
关键词：排水性沥青路面 配合比设计 施工工艺
中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（b）-0051-02
1 工程概况
XX高速公路排水性沥青混凝土路面是双向六车道，全长17.52km，且全线穿越年均降水量1000～1100mm的亚热带气候区，降雨集中在4～9月，约占年降水总量的40%～50%。该道路工程路面的上、中、下面层分别是4cm PAC13排水性沥青混凝土、6cm SUP20沥青混凝土和8cm SUP25沥青混凝土，其中中面层中掺有2.25‰聚酯纤维。
为了满足工程施工要求，排水性沥青混凝土路面施工选用的原料包括高粘度改性沥青、矿粉及粗、细集料。其中，粗集料选用5～10mm、10～15mm两种规格，注意不得用3～5mm集料，因为PAC是一种间断级配的混合料；细集料选用0～3mm玄武岩机制砂；填料选用优质的石灰岩矿粉及其用量约占集料总重量的5%；高粘度改性沥青是70#沥青、TPS改性剂按88∶12配制而成或SBS改性沥青、TPS改性剂按92∶8配制而成，其中改性方式是骨料改性。
2 排水性沥青混凝土路面施工工艺
在案例工程中，排水性沥青混凝土路面施工的主要工序包括配合比设计、拌和、运输、摊铺、碾压及接缝处理。下面，笔者针对每一种施工工序进行如下阐述。
2.1 配合比设计
排水沥青混凝土设计原理是通过调整矿料的级配比例，使形成的混合料存在较大空隙，一般孔隙率为15%～20%，从而使水通过空隙直接排出路面，达到沥青路面无积水的目的。为了达到孔隙率的要求，配合比设计中用到的细集料较少，尤其是填充骨架的3～5mm碎石，用量一般控制在5%以内，由于细集料少，导致混合料不密实，沥青混凝土的强度主要靠胶结材料的粘结作用，所以，需要添加部分外加剂，增加沥青与矿料之间的粘结力，该混合料添加了TPS改性剂，有效的提高了沥青与矿料之间的粘结力，达到强度要求。
2.2 拌和
由于该混合料对级配的敏感度高，在排水性沥青混合料的拌和中，必须明确下列操作要点：（1）选用TAP-4000LB型以上的间歇式沥青拌和机，其配有除尘设备，有准确的计量称重系统，在生产前经专业部门进行标定，达到准确控制沥青、矿料及TPS改性剂的加入量，配有专业计时装置，可控制各种材料加入时间及干拌、湿拌时间，又可通过摄像头监控改性剂的加入，同时控制室内配备的打印设备可打印沥青、矿料的用量。（2）温度控制，即在每天拌和前，先放出与设计温度不符的集料，待进入热料仓的矿料温度达到要求后，再按正常方法加入沥青，见表1。（3）拌和周期，即通过试拌确定湿、干拌时间分别为45s、8s，据此算出每一盘混合料拌和的正常周期约为65s。（4）TPS改性剂添加，即通过骨料改性的方式，直接将TPS改性剂加入拌和锅中，从而借助骨料在拌和中的剪切力来实现改性，期间注意控制温度计TPS改性剂的投放时机，其中最佳投放时机应是沥青最初向锅内喷射时，具体通过将电铃传感器安装在开启的气缸上来提醒投放，同时将摄像头安装在投放口来监控是否漏投。
2.3 运输
为了保证排水性沥青混合料的性能，要求按拌合站的日生产量及实际运输距离来选定运输车辆的吨位、型号及数量，同时注意下列要点：（1）由于该混合料粗集料较多，为防止装车出现离析，混合料装车时采用前后中顺序。（2）在运料车上覆盖双层篷布，车厢两侧设置保温措施，以实现防污染、防雨及保温的目的。（3）在运料车抵达现场后，检测混合料的温度，分为车顶和车厢侧面检测，车厢侧面设置测温孔，以保证其≥170℃。（4）在车厢底、侧板涂抹植物油，以防沥青粘结在车厢板上。（5）选用15t以上的自卸汽车运送混合料，以适应拌和能力与摊铺速度的要求，同时达到保温目的。（6）在摊铺开始时，等候在施工现场的运料车数量保证每台摊铺机前不少于2辆。（7）安排专人指挥运料车卸料，保证其与摊铺机的间距在10～30cm，并挂空挡及由摊铺机推动前进。
2.4 摊铺
鉴于排水性沥青混合料内含有较多的粗集料，则先分别将主、副夯锤振幅设置为3mm、0mm，同时保证熨平板振动开度、夯锤开度在整个摊铺施工中保持4级水平。在排水性沥青混合料摊铺中，要求注意下列要点：（1）在摊铺前，检查防水粘层是否存有缺陷，若有，则进行人工补洒。（2）摊铺机熨平板提前0.5～1h预热至100℃或以上。（3）安排2台摊铺机间隔2～4m梯队全幅摊铺作业，期间保持2台摊铺机熨平板振动开度与夯锤开度的一致性，从而保证两副混合料的初始密实度相同。（4）按拌和站的生产量、摊铺宽度及厚度等设定摊铺速度，以保持摊铺均匀、缓慢及连续不间断。（5）调整摊铺机至最佳状态，如螺旋布料器转速与链板送料器速度、料门开度相配，同时混合料表面比螺旋布料器的2/3略高。（6）跟机测量混合料的松铺系数、摊铺温度，并如实记录，其中松铺系数和摊铺温度的要求值分别为1.2、155℃～170℃。（7）在未压实混合料前，不得随意踩踏，并安排专人巡查，以发现及处理局部出现裂缝、波浪、离析、油斑等问题。（8）由于路面混合料细集料少，容易出现布料离析，根据试验段情况在摊铺机螺旋布料器适当位置增加反向叶片。
2.5 碾压
为了保证排水性沥青混合料的碾压质量，要求坚持“紧跟、慢压、高频、低幅”原则，并严控碾压遍数，具体应注意下列操作要点：（1）选用轮胎压路机、双钢轮压路机，并排进行梯队碾压，注意从低处碾压至高处时，压路机的轮迹应平行于路基中线，且相邻碾压带的重叠面积为15～20cm轮宽。（2）在混合料摊铺结束后，马上进行初压，注意压实温度为150℃～165℃，不得出现开裂、推移现象。（3）在初压后，及时检查路拱、平整度及按需进行修整，然后再用双钢轮压路机进行复压。（4）胶轮复压，路面温度控制在120℃以上，为防胶轮压路机在高温下粘轮，胶轮在碾压时轮胎上涂植物油，注意严格控制胶轮碾压遍数，一般不得超过2遍，防止细集料上浮，堵塞空隙。（5）终压采用双钢轮压路機，主要静压，从而消除压痕及稳定细料。
2.6 接缝处理
接缝处理是排水性沥青混凝土路面施工的最后工序，其包括纵、横缝。其中，纵横缝以热接缝为主，倘若条件有限，则按要求切缝；横接缝以控制平整度为主，倘若条件有限，则采取与纵接缝同样的方法进行切缝，一般情况下不要出现纵向冷接缝。
3 讨论
在排水性沥青混凝土路面施工结束后，应按要求进行质量检测，如表2所示。结合表2中数据可知，质量检测发现排水性沥青混凝土路面的施工质量基本达标，且混合料的外观均匀，全程未出现离析现象，同时在运输过程，通过覆盖两层帆布进行车顶和双侧车厢保温棉保温，实现了到场温度几乎零损失。虽然摊铺、碾压温度满足设计要求，但检测发现，每摊铺10m，温度下降8℃～10℃，则要求尽量在碾压中少喷水，以控制温度散失及保证复压后的温度保持在120℃～140℃。另外，为了保证排水性沥青混凝土路面的施工质量，做好整个施工阶段的交通管制工作非常必要，比如：全面封闭交通；在表面温度<50℃时，才能开放交通，但严禁急转弯或刹车，该沥青路面配合比设计中虽然增加了改性剂，但是沥青与矿料之间的粘结力在一定范围内是有限的，导致在该路面在应用领域还存在一定局限性，目前建议在有特重交通要求的高速路上不要进行应用，主要用于中、重交通和城市道路，但是随着科技的不断进步，相信该设计理念必将在公路领域得到全面推广。
参考文献
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