1、浅谈排水性沥青路面在宁杭高速公路二期工程中的应用Of asphalt pavement in the Nanjing-Hangzhou Highway2 Project蒋文国JIANG gwen-guo（江苏省交通工程建设局 江苏 南京 210004）（Traffic Engineering Construction Bureau of jiangsu Province JiangSu NanJing 210004）摘 要 本文通 过排水性沥青路面在宁杭高速公路二期工程上的应用，简单介绍排水性沥青路面在工程施工中的配合比设计以及施工中的注意要点，为今后我国高速公路施工提供经验和建议。【Abst
2、ract】In this paper, asphalt pavement in the Nanjing-Hangzhou Expressway two engineering applications ,a brief asphalt pavement Construction in the mix design and construction of the attention points for future highway construction in China to provide experience and advice .关键词 配合比设计 技术指标 施工要点【Keywor
3、ds】 mix design specifications construction points中图分类号：U412.36+1 文献标识码：B 宁杭高速公路二期工程起点位于南京市绕城公路高桥门附近，终点与宁杭高速公路一期工程主线起点桂庄枢纽相接，是我省重要的南北通道，也是通往浙江及以南地区的重要出口之一，宁杭高速公路二期工程全长 37.277km，全线共采用了三种路面结构形式，分别为AR-AC13型橡胶沥青、高粘度沥青排水路面（PAC13）和 SMA-13改性沥青路面，其中高粘度沥青排水路面（PAC13）为首次大规模铺筑的沥青路面结构形式。排 水 性 沥 青 路 面 采 用 大 空 隙 沥
4、青 混 合 料 作 表 层 ， 将 降 雨 透 入 到 排 水 功 能 层 ， 并 通 过层 内 将 雨 水 横 向 排 出 ， 从 而 消 除 了 带 来 诸 多 行 车 不 利 作 用 的 路 表 水 膜 ， 显 著 提 高 雨 天 行车 的 安 全 性 、 舒 适 性 ，排 水 性 沥 青 路 面 具 有 减少水雾和眩光、降低噪音、防水漂、改善路面标志的可见度 以 及 提 高 潮 湿 路 面 的 抗 滑 性 等 优 点 ， 目 前 已 被 多 国 广 泛 应 用 ， 尤 其 以日 本 使 用 较 为 广 泛 。 宁 杭 高 速 二 期 工 程 NH-NJ22 标 13.1 公 里 、 N
5、H-NJ23 标 镇 江 段宁杭二期排水性沥青路面在宁杭高速公路中的应用27.6 公 里 、 共 20.7 公 里 采 用 了 高 粘 度 沥 青 排 水 路 面 ， 沥 青 混 合 料 现 场 空 隙 率 控 制 在18%-22%左 右 ， 渗 透 系 数 在 （ 4-10） 10-2 cm/s 的 范 围 内 。 下面重点介绍宁杭高速公路二期工程中排水路面施工的注意要点及监控事项。1 配合比设计需要注意的要点1.1 原材料要求排水性沥青路面应使用高粘度改性沥青，高粘度改性沥青应满足技术要求。排水性沥青混合料中粗集料应均匀、洁净、干燥，不含风化颗粒，针片状颗粒少，颗粒形状近似立方体，具有足够
6、的强度和耐久性，宜选用高粘附性、高耐磨耗性、高耐破碎性的优质骨料。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力，禁止使用与沥青粘结性能很差的天然砂及酸性石料破碎的机制砂，要求具有较好的颗粒形状，禁止使用石屑。排水性路面细集料可采用 02.36mm 机制砂或天然砂，规格上要求 2.36mm的通过率大于 98。填料要求采用石灰岩矿粉，干燥、洁净。进场矿粉应密闭保存、不得受潮，拌和机回收的粉料严禁使用。在粗集料粘附性不符合要求时，可考虑添加抗剥落剂，通常添加消石灰，消石灰的添加量可占矿粉量的约 40。防水粘层材料可采用 SBS改性乳化沥青或桥面防水专用的水性沥青基类涂料。材料进场前，应
7、按有关规定进行监理见证取样自检和外委检验，经检验合格后方可使用。排水性沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。1.2 目标配合比设计排水性沥青混合料集料级配范围如表 1.1，目标配合比设计步骤如下：检验原材料的技术指标；在推荐的级配范围，根据期望的目标空隙率试配三种配比方案，使 2.36mm筛孔通过率在中值范围3左右；利用理论计算法，根据沥青膜厚度和集料表面积预估沥青用量，不同沥青按不同膜厚计算；击实成型马歇尔试件，检验体积指标，主要是空隙率能否达到目标空隙率的要求；达到要求后再按0.5%，1%变化沥青用量，分别进行析漏试验、飞散试验，确定最佳沥青用量
8、；通常以沥青析漏试验的反弯点作为最佳沥青用量，而且析漏量一般不超过 0.8%(烧杯法)，在此范围内再参照马歇尔试验的结果，选择合适的沥青用量作为最佳沥青用量；最后进行排水性沥青混合料性能检验(见表 1.2)，包括排水性能、抗水损坏性能、飞散试验与车辙试验等。排水性沥青混合料室内试验温度控制按表 1.3 所列。宁杭二期排水性沥青路面在宁杭高速公路中的应用3表 1.1 排水性沥青混合料集料级配范围筛孔尺寸（mm） 通过率（%）16.0 10013.2 901009.5 40714.75 10302.36 9201.18 7170.6 6140.3 5120.15 490.075 37表 1.2 排
9、水性混合料设计技术要求试 验 项 目 单位 技 术 要 求马歇尔试件击实次数 次 双面 50空隙率 1921稳定度 kN 4.0析漏损失 0.8飞散损失 20车辙试验动稳定度 次/mm 3000残留马歇尔稳定度 80冻融劈裂试验残留强度 70浸水车辙动稳定度 次/mm 1500渗水试验 ml/15s 900表 1.3 排水性沥青混合料室内试验温度矿料加热温度 180190沥青加热温度 根据沥青种类确定沥青混合料拌和温度 180击实和车辙成型温度 165析漏试验温度 185配合比设计时拌制沥青混合料需采用小型沥青混合料拌和机，以模拟生产实际情况。每组试件不少于 5个。试件的配料、拌和均应单个进行
10、，以确保试验的稳定性和一致性。1.3 生产配合比设计按目标配合比确定的各冷料仓供料比例上料，从二次筛分后各热料仓取样进行筛分，按目标配合比确定的合成级配曲线确定各热料仓的配合比例。同时，反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量0.3%等三个沥青用量进行试拌，取各油石比试拌料进行析漏试验、飞散试验与马歇尔试验，考察析漏量与体积指标，根据结果可进行适当调整。1.4 生产配合比验证确定的生产配合比进行试拌、铺筑试验段，试验段长度不少于 300m。取现场料进行马歇尔试验、析漏量试验、车辙试验、浸水马歇尔试验和飞散试验，根据抽提、筛分试验结果分析拌合楼对配比控
11、制的准确性。对铺筑的试验路段进行有关性能测试，根据试验施工指标情况分析生产配合比的适用情况，确定摊铺机的操作方式，确定适宜的压实工艺与压实程序（包括明确具体的碾压时间，碾压顺序，碾压温度，碾压速度，静压与振压最佳遍数，压路机类型组合，压路机型号与吨位，压路机振幅、频率与行走速度的组合等） 、以及施工缝的处理方式等。2 加强施工前的检查2.1附属工程绿化工程、路基防护、排水设施等附属工程施工宜提前完成，以防污染排水性沥青路宁杭二期排水性沥青路面在宁杭高速公路中的应用4面。2.2 做好中面层渗水情况评价施工防水粘结层前应对中面层渗水情况进行评价，尤其是桥面、横缝、纵缝、距中间带路缘石和路肩边缘等薄
12、弱部位，调查部位及方法按下表执行。表 1.7 渗水情况调查部位及方法项 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肩边缘 50cm内等薄弱部位；桥面至少 1次 按 JTJ059-95中的 T0971-95测定2.3 防水粘结层施工控制要点洒布或喷涂要均匀，无漏涂，无堆积，达到充分渗透。洒布或喷涂时要观察材料的外观与均匀性，并按要求对洒布量进行检测，正式摊铺上面层前必须按要求检验渗水性，施工后检测粘结强度和抗剪强度指标。防水粘层施工结束后，严禁行人、自行车和各种车辆通行。摊铺时运料车要在指定地点调头倒行至摊铺机，限速 5公里，禁止刹车。遇下列情况之一必须
13、停止施工：气温低于 5时；风力大于或等于 5级时；雨天或预计 2小时内下雨时。2.4 配备齐全的施工机械排水混合料采用机械化连续摊铺作业，施工前必须配备齐全的施工机械，在开工前要做好保养、调试和试机等工作。2.5 检测仪器配备要求试验室必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件，保证按照规定正常开展各项试验检测。分别如下: (1)针入度仪；(2) 延度仪；(3)软化点仪；(4)沥青混合料马歇尔试验仪；(5)马歇尔试件击实仪；(6)试验室用沥青混合料拌和机； (7)脱模器；(8) 沥青混合料离心抽提仪（带矿粉离心加速沉淀仪） ；(9)沥青路面用标准筛( 方筛孔)； (10
14、)集料压碎值试验仪；(11)烘箱( 至少两台) ； (12)试模 (不少于 12 只) ；(13) 恒温水浴； (14)冰箱；(15)路面取芯机；(16) 路面平整度仪；(17)砂当量仪；(18) 渗水仪；(19) 真空减压毛细管粘度仪；(20) 洛杉矶磨耗试验机； (21)车辙试验机； (22)劈裂试验夹具3 施工注意要点3.1 排水性沥青混合料的拌制3.1.1拌和设备要求采用大型间歇式沥青拌和机，要求配有二级除尘设备，并能准确控制矿料、沥青的加入量和时间。当使用高粘度沥青添加剂时，拌和锅应设投料口，应采用自动装置添加，计量准确，保证投放时间；人工添加时必须安装响铃装置和监控设备。3.1.2
15、混合料生产温度控制排水性沥青混合料生产温度控制如表 3.1所示。出料温度低于下限值 170或高于上限值 195的沥青混合料必须废弃处理。宁杭二期排水性沥青路面在宁杭高速公路中的应用5表 3.1 排水性沥青混合料生产温度控制(单位)类型 基质沥青加热温度 矿料温度 混合料出料温度高粘度沥青添加剂 160170 185200 1751853.1.3拌和时间拌和时间经试拌确定，推荐干拌 810s，湿拌 45s，应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，无花白料、无结团成块或严重的粗细集料分离现象。3.2 排水性沥青混合料的运输1、运料车应用双层篷布覆盖，用以保温、防雨、防污染，运料车到
16、达现场后等本车混合料摊铺完后才可揭开保温篷布。2、到达现场时混合料温度不应低于 170。3、为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板涂一层隔离剂（如植物油和水的混合物） ，但不得有余液聚在车厢底部。4、每天开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运料车不少于 4辆。施工过程中，摊铺机前方一般应有 23 辆运料车等候卸料。5、运输车辆不得污染已开放交通的排水性沥青路面；在运输过程中如运料车的轮胎发生污染，应洗净轮胎后再进入施工现场。严禁急转或紧急刹车。6、排水性沥青混合料具有较高的空隙率，热量散发较快，必须落实好保温措施。3.3 排水性沥青混合料的摊铺1、采用 2台摊铺机组成梯队作业进行全幅摊铺，两台摊铺
17、机相隔间距 24m。2、根据拌和机拌和能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度，经计算确定摊铺速度，通常宜控制在 2.0m/min左右。同时，应保证摊铺机缓慢、均匀、连续不断地摊铺，不得出现停机待料或者随意改变摊铺速度的情况。3、摊铺温度与松铺厚度紧跟摊铺机测量，并予以记录，摊铺后沥青混合料温度控制宜在 155170，松铺系数经试铺确定。4、摊铺前摊铺机熨平板加热温度应在 100以上。5、摊铺过程中要派人在摊铺机后巡查，如果有局部油斑、离析、波浪、裂缝等异常现象要及时分析原因，采取措施人工清除，用热料换补，一起碾压。6、当气温低于 10时，禁止摊铺。3.4 排水性沥青混合料的压实注意要点1、初
18、压与复压宜采用 3台 812t 钢轮压路机，终压可考虑采用 1台胶轮压路机。2、使用双钢轮压路机、轮胎压路机并列成梯队的方式碾压，按初压、复压、终压三个阶段进行。压路机从外侧向中心碾压，由低处向高处碾压，轮迹始终与路基中线平行，相邻碾压带重叠 1520cm 轮宽。3、初压应在混合料摊铺后紧跟进行，压实温度控制在 150165，不得产生推移、发裂，初压为 2遍。初压后观察平整度、路拱，发现问题及时作适当调整。4、复压采用与初压相同的双钢轮压路机，紧接初压进行，复压为 35遍。5、为防止较高温度下胶轮压路机粘轮，终压路面温度为 5070，采用胶轮压路机压实 1遍，胶轮碾压应重叠 1/3的轮宽，以消
19、除压痕，揉搓稳定细料。6、碾压方法应在试验段试铺时进行不同方案比较后确定，根据试验段碾压效果调整宁杭二期排水性沥青路面在宁杭高速公路中的应用6稳定、可靠后再大面积施工。7、压路机行驶速度保持均匀一致，不得在未碾压成型的混合料和刚碾压成型的路面上转向，也不得停留在高于 120且已压实成型的路面上。同时，压路机在操作或静止时，要采取有效措施防止油料、润滑脂或其它杂质落于路面。8、为防止粘轮，可向压路机碾压轮喷少量水，以不粘轮为原则。3.5 接缝施工1、横缝采用垂直的平接缝，摊铺前应涂刷粘层材料，摊铺后应充分压实，连接平顺。2、纵缝应避开行驶车辆的轮迹，而且要与中面层纵向接缝错开 20cm以上。纵缝
20、采用热接缝，施工时应将梯队作业摊铺的混合料部分留下 1020cm 宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，最后作跨缝碾压以消除缝迹。3、在横向施工缝开始施工时，必须控制好平整度，不宜人工补料调整平整度，同时要及时碾压，防止料温损失无法压实。4、排水性沥青路面摊铺过程如果出现较长时间中断，应移开摊铺机，设置施工横缝。3.6 交通管制1、为防止污染路面，排水性沥青面层施工后宜封闭交通。2、紧急情况或施工车辆必须通行时应待摊铺层完全冷却，表面温度低于 50方可开放，并严禁急刹或急转。需要提早开放交通时，可洒水冷却至表面温度低于 50。3、施工车辆通行时，必须保证轮胎洁净；人员通行时，亦应防止泥土污染
21、。4、交通工程作业必须铺设编织布等措施防止污染；同时严禁施工车辆急转、急刹。3.7 桥面部分边缘排水处理为了增加排水效率，在桥面排水性沥青路面边侧可设置 10cm宽的导水槽。导水槽可在上面层施工时完成，即用同样尺寸木块设在防撞墙旁边，摊铺碾压后把木块抽出即可形成导水槽；也可采用施工后切割的方法处理。4 结束语排水性沥青路面在我国已开始逐步都到应用和推广，但其运营后的维护承本较高，首先需 要 配 置 专 门 清 洗 设 备 ， 对 路 面 进 行 定 期 清 洗 ， 大 大 增 加 了 运 营 的 成 本 费 用 ； 面层使用损坏后需进行修复，需要铲除中面层后重新摊铺中面层厚，才可以施工排水性沥
22、青上面层，大大增加了修复费用。由于排水性沥青路面为大 空 隙 沥 青 混 合 料 作 表 层 ， 对 其最 大 的 危 害 是 车 辆 的 超 载 和 垃 圾 污 染 ， 这 两 大 问 题 一 直 是 我 国 目 前 难 以 解 决 的 难 题 。鉴 于 以 上 问 题 ， 本 人 建 议 在 选 取 排 水 性 沥 青 路 面 结 构 形 式 时 应 谨 慎 ， 在 地 方 道 路 、 城区 地 段 尽 量 不 要 选 择 使 用 ， 可 在 多 雨 地 区 的 高 等 级 道 路 中 适 当 选 用 ， 以 发 挥 其 最 大功 效 。参考文献宁杭二期排水性沥青路面在宁杭高速公路中的应用71、钱国超，刘清泉，曹东伟等.排水性沥青路面技术在盐通高速公路上的应用与创新J.公路交通科技（应用技术版）.2006（10）：52-562、中华人民共和国交通部. 公路沥青路面施工技术规范S .2004（个人信息：姓名：蒋文国；性别：男；民族：汉；籍贯：江苏东台；出生年月日：1973.08.10；学历：本科；职称：工程师；单位：江苏省交通工程建设局；主要从事高速公路建设管理，参加了宁杭高速、连盐高速、江六高速公路的建设管理；手机：13851633001；通信地址：江苏省南京市石鼓路 69#2205 房间；邮编：210004；邮箱：）
