城市道路中OGFC排水沥青路面施工技术.pdf

浙江建 筑 ， 第 2 7卷 ， 第 2期 ， 2 0 1 0年 2月 Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n ， V o 1 2 7 ， N o 2 ， F e b 2 0 1 0 城 市道路 中 OGF C排水 沥青路面施工技术 Co n s t r u c t i o n Te c h n o lo g y o f t h e OG F C Dr a i n a g e As p h a l t Pa v e men t i n U r b an Ro a d 潘 龙 文 PAN L on g一 e ( 浙江工 程建设监理公 司， 浙江 杭州 3 1 0 0 1 2 ) 摘要 ： 结合杭州市文三路整治工程 ， 从道路路 面材料 、 沥青混合料配合 比设计 、 施工工艺等 方面介绍 了城 市道路 中 O G F C排 水沥青路面的施工技术应用 。实践证明 ， O G F C排水沥青混合料适用于城市道路 ， 但是 在使用过程 中， 路 面的正确使用 和有效维护 必须得 到重视 。 关键词 ： O GF C； 排水沥青路面； 城市道路 ； 配合 比设计 ； 施工工艺 中图分类号： T U 9 9 7 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 83 7 0 7 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 0 3 0一O 4 美 国于 2 0世 纪 7 0年代 出现 排 水性 路 面 ， 称 为 开 级 配 沥 青 磨 耗 层 O G F C( O p e n g r a d e d F r i c t i o n C o u r s e s ) ， 我 国于 2 0世纪 8 0年代末 引进 O G F C路 面。铺筑大孔隙排水式沥青混合料 O G F C的主要 目 的是使路面在高速行车条件下， 雨水可 以极迅速地 通过混合料内部的大的开 口孔 隙排 出路面以外 ， 不 产生溅 水 和水 雾 ， 同 时大 幅度 降 低 路 面 噪音 。 O G F C排水沥青路面的主要特点有 ： 排水性好 ； 减少 水雾 和眩光 ； 良好 的降噪 效果 ； 抗 滑 性好 ； 安全 性 高 ； 强度 和耐久 性好 。 1工 程概 况 杭州市文三路整治工程设计快车道路面结构 ： 7 c m 粗 粒式 沥青 混凝 土 ( A C 2 5 I)+经 编玻 纤 复合 土T 布 +5 c m 中粒 式沥 青混 凝土 ( A C 2 0 I)+防水 土工 布 +5 c m高 黏 度 改性 沥 青 混凝 土 ( O G F C 1 3 ) 。 慢车道路面结构 ： 5 c m 中粒式 沥青混凝 土 ( A C 2 0 I)+经编玻纤复合土工布 + 5 c m高黏度改性沥青 混凝土 ( O G F C 一 1 3 ) 。其中 O G F C排水沥青路面 ( 即 高黏度改性沥青混凝土) 1 4 6 8 4 2 m 。 2路面材料技术要求 2 1 粗 集料 O G F C混合料粗集料达到 8 0 左右 ， 由粗集料 形 成骨 架空 隙结 构 ， 所 以 ， 粗骨 料 的性能 好坏 是关 系 到混 合 料性 能 好 坏 的 关 键 ， 其 性 质 、 形 状 及 级 配对 O G F C混 合 料 的性 能 有 着 重 要 的影 响 。O G F C粗集 料的技术要求见表 l 。 表 1 OGF C路面粗 集料技 术要求 收稿 日期 ： 2 0 0 9 0 8 0 7 作者简介 ： 潘龙文( 1 9 7 6 一 )， 男 ， 湖北浠水人 ， 工程师 ， 从事市政工程监理工作 。 J 第 2期 潘龙文 ： 城市道路中 O G F C排水沥青路面施工技术 3 1 2 2 细 集料 细集料在 O G F C排水沥青混合料 中只 占很小的 比例 ， 但细集料对混合料 的性 能影响较大 。细集料 应 干净 、 坚硬 、 干 燥 、 无 风 化 ， 有适 当 的 级 配 ， 并 与 改 性 沥青 有 良好 的粘 附性 。 O G F C路 面 细 集 料 的技 术 要求 见表 2 。 表 2 OGF C路面细集料 技术要求 2 3 沥 青 铺 筑 O G F C路 面 ， 采用 普通 沥 青很 难 满 足要 求 ， 国内外的实践经验表明 ， 要得到性能 良好的结合料 ， 最好 采用 改 性 沥 青 。 沥青 宜 采 用 高 温 、 热 稳 定 性 较 好 、 粘 结 性强 的 高 黏 度 改 性 沥 青 。沥 青 应 具 有 较 小 的针入度 、 较高 的软化点 和粘度 ， 应有 较好 的抗裂 性 ， 避 免 沥青 面 层 低 温 开 裂 。高 黏 度 改 性 沥 青 的技 术要 求 见表 3 。 表 3 高黏 度改性沥青 的技术要 求 试验项 目 技术要求 针人度 ( 2 5 0 C， 1 0 0 g ， 5 s ) 0 1 m m 软化点 ( T R ) q c 延度 ( 1 5) c m 闪点 C 薄膜加热试验 ( T F O T) 后 的质量 变化 粘韧性( 2 5) ( N m) 韧性 ( 2 5 ) ( Nm) 6 0粘度 ( P as ) 2 4乳化 沥青粘 层 油 为 了提高 O G F C排水 沥 青路 面上 面层 与 中面 层 及 中面层 与下 面 层 的粘 结 力 ， 应 在 中面 层 和 下 面 层 的顶 面上 浇洒 乳 化 沥青 作粘 层 油 。乳 化沥 青 的技 术 指 标见 表 4 。 本工程要求在土工布施工前先洒布 阳离子 P C - 3乳 化沥 青 粘层 油 ， 用 量 0 3 0 4 k g m ， 再 铺 设 土 工 布 ， 最后 再洒 布 一层 阳离 子乳 化 沥青 粘层 油 ， 用 量 0 4 0 6 k g m ， 洒布 温 度控 制在 7 0 8 0 。 表 4 改性 乳化沥青 的技 术要求 2 5 防 水 土 工 布 防水 土 工 布用 于排 水 沥青 底层 ， 中面层 之 上 ， 由 土 工织 物 在浸 透 沥 青 后 形 成 防水 层 ， 土工 织 物采 用 聚酯长丝针刺无纺土工布 ， 技术指标如下 ： 单位面积 质量 2 0 0 g m ， 抗拉强度 8 k N m， 熔点 2 3 0 o C。 2 6排 水 管 排 水管 为 钢 管 。 钻 孔 纵 向 间距 1 0 c m， 排 水 管 之 间 采用 套管 连 接 。 3 OGF C 混合料配合 比设计 3 1 一般 规 定 ( 1 ) O G F C混合料配合 比设计采用 马歇尔试件 的体积设计方法进行 ， 并 以空隙率作为配合 比设计 主要指标。配合比设计指标应符合本规范规定的技 术标 准 。 ( 2 ) O G F C混合 料 配 合 比设 计 后 必 须 对设 计 沥 青用量进行析漏试验及 肯特堡试验 ， 并对混合料进 行高温稳定性 、 水稳定性 等检验。配合 比设计检验 应符合本规范的技术要求 。 3 2材 料 选择 ( 1 ) 用 于 O G F C 混 合 料 的粗 集 料 、 细 集 料 的 质 量应符合本规范对表 面层材料 的技术 要求。O G F C 宜在使用石粉的同时掺用消石灰 、 纤维等添加剂 ， 石 粉质量应符合本规范第 4章的技术要求。 ( 2 ) O G F C宜采 用 高粘 度 改性 沥 青 ， 其 质量 宜 符 合表 3的技术要求。当实践证明采用普通改性沥青 或纤维稳定剂后能符合 当地条件时也允许使用。 3 3 确 定设 计 矿料 级 配和 沥青 用量 ( 1 ) 按试验规程规定 的方法精确测定各种原材 料 的相对密度 ， 其 中 4 7 5 mm以上的粗集料为毛体 3 2 浙江建筑 2 0 1 0年第 2 7卷 积相 对 密度 ， 4 7 5 mm 以下 的 细集 料 及 矿 粉 为 表 观 相对 密度 。 ( 2 ) 表 5级 配 范 围 作 为 工 程 设 计 级 配 范 围 ， 在 充分 参考 同类 工 程 成 功经 验 的基 础 上 ， 在 级 配 范 围 内适 配 3组 不 同 2 3 6 m m 通过 率 的矿料 级配 作为 初 选级 配 。 表 5 开级配排水式磨耗层 混合 料矿料级配范 围 ( 3 ) 对每一组初选 的矿料级配 ， 按式( 1 ) 计算集 料的表面积。根据希望的沥青膜厚度 ， 按式 ( 2 ) 计 算每一 组混 合料 的初 试 沥青 用 量 P 。通 常 情 况下 ， O G F C的沥 青膜 厚度 h宜为 1 4 I x m。 A ： f 2+0 02 a+0 0 4b+0 0 8c+0 1 4d +0 3 e+ 0 6 f+1 6 g ) 4 8 7 4 ( 1 ) P 6 ：h X A ( 2 ) 式 中 ： A为 集 料 的总 表 面积 。其 中 a 、 b 、 C 、 d 、 e 、 f 、 g 分别代 表 4 7 5 m m、 2 3 6 mm、 1 1 8 mm、 0 6 m m、 0 3 mm、 0 1 5 m m、 0 0 7 5 m m 筛 孔 的 通 过 百 分 率 ， 。 ( 4 ) 制作马歇尔试件 ， 马歇尔试件 的击实次数 为双面 5 0次 。用体积法测定试件 的空隙率， 绘制 2 3 6 mm通过率与空隙率的关系曲线 。根据期望 的 空隙率确定混合料 的矿料级配 ， 并再次采用以上方 法计算初始沥青用量。 ( 5 ) 以确定 的矿 料级 配 和 初 始 沥青 用 量拌 和沥 青混合料 ， 分别进行马歇尔试验 、 谢伦堡析漏试验、 肯特堡飞散试验、 车辙试验 ， 各项指标应符合本表 6 的技术要求 ， 其空隙率与期望空隙率 的差值不宜超 过 1 。如不符合要求 ， 应重新调整沥青用量拌和 沥青 混合料 进行 试验 ， 直 至符 合要求 为止 。 表 6 OGF C混合 料技 术要求 ( 6 ) 如各项指 标均符合要求 ， 即配合 比设 计 已 完成 ， 出具配合 比设计报告。 4 OGF C路面施 工工艺 】 4 1 机械 采用问歇式拌和楼拌制混合料 ， 自卸汽车运输， 摊铺设备采用履带式摊铺机 ； 压路机械不 宜采用振 动压路机和轮胎压路机 ， O G F C混合料宜用 1 2 t以 上的钢筒式压路机碾压 ； 乳化沥青下封层施工应 采用专用洒布车洒布。 4 2施 工 温度 控 制 排水沥青混合料的温度控制是施工中的关键和 难点。一般情况下， 排水 沥青混合料在普通沥青混 合料施工的温度基础上提高 1 0 2 0。排水沥 青混合料在施工中各阶段的温度控制见表 7 。 表 7 O G F C排水 沥青混合料温度控制值 4 3 拌 制 ( 1 ) 必须提 高混合料拌合温度 ， 确保 出厂温度 在 1 7 5 1 8 5之 间 。 ( 2 ) 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 2 4 h ， 储存期间温降 不 宜超 过 1 0 。 第 2期 潘龙文： 城市道路中 O G F C排水沥青路面施工技术 4 4 运 输 ( 1 ) 排水沥青混合 料采用 自卸车辆 运输 ， 车辆 应清洁 ， 防止混 合料发生变化。车辆 的数量应与摊 铺 机 的数量 、 摊 铺 能 力 、 运 输 距 离 相 适 应 ， 在 摊 铺 机 前应 形 成一 个 不 问断 的供 料 车 流 。 ( 2 ) 为便 于卸料 ， 沥青混 合料运输 车的车箱底 板和侧板应 抹一层 隔离 剂 ， 并 排除 可见游 离余液 。 使用油水混合液作 隔离剂 时 ， 应严格控制油 与水 的 比例 ， 严禁使用纯石油制 品。由于隔离剂对 沥青 可 能有 稀 释作 用 ， 应控 制 使 用量 。 ( 3 ) 运料 车装 料时 ， 应通过前 后移动 运料车来 消除 粗 细料 的 离 析 现 象 。 一 车 料 最 少 应 分 3次 装 载 ， 对于大型运料车， 可分多次装载。 ( 4 ) 为了保证均匀 、 连续摊铺 ， 在摊铺机前应至 少保证有 3辆 以上的运料车等候卸料。卸料时在距 摊 铺 机前 2 0 3 0 c m 处 空档 停 车 ， 不得 碰 撞 摊 铺 机 。 铺 筑 中 由摊铺 机 顶推 车 辆 同步 前进 。 4 5 摊铺 ( 1 ) 摊铺温度对于排水沥青混合料 的摊铺质量 至关重要 。为防止降温速度过快而造成压 实困难 ， 排水沥青混合料 的摊铺 温度应较普 通 沥青混合料 高。而且 ， 在 摊铺 前 ， 摊 铺 机 熨 平 板 必 须 先 预热 4 0 mi n 左右 ， 使熨平板温度达 到 1 0 0以上。 ( 2 ) 摊铺 机 的 作 业 选 择 应 考 虑 工 期 要 求 、 质 量 要求及分配 的拌和机生产能力、 压路机生产能力 、 气 候特点 、 混合料类型等诸多因素 ， 将摊铺速度控制在 2 3 mmi n。 ( 3 ) 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 。 ( 4 ) 由于排水 沥青混合 料粗集料 多 ， 应 调整好 振捣和振动级数 ， 以确保 足够的初始压实度和振不 碎集料。一般调整摊铺机振捣和振动级数为 5级 。 ( 5 ) 若 采 用 两 台 摊 铺 机 梯 队 联 合 摊 铺 ， 靠 边 缘 的摊 铺机 走 在前 面 ， 采 用 超 声 波 非接 触 式 平 衡 梁 找 平 ， 另 一 台 摊 铺 机 紧 跟 后 ， 相 隔 35 m， 纵 缝 重 叠 1 0 c m左右 ， 内侧采用纵波仪在已铺面上行走。 4 6 碾 压 ( 1 ) 碾压温度的确定： 初压温度为 1 4 5 c I =一1 5 0； 复压温度应控制在 1 3 5 一 1 5 0； 终压温度应控制在 9 0 以上 。 ( 2 ) 压 路机 行 驶 速度 。应 根 据 摊 铺机 的摊 铺 速 度和混合料压实控制温度来确定 ， 同时对于初压 、 复 压 、 终压 ， 压 实 速度 应 有 所不 同 。压 实指 标见 表 8 。 表 8 排水沥青路 面压实指标 4 7排 水 管 在 铺 筑 面层 时 ， 需对 排 水管 进 行保 护 ， 避免 沥青 混合料堵塞排水管孑 L 眼 ， 确保排水性路 面结构 中的 雨水能顺畅的排至排水管。两侧排水边沟应有足够 的排水坡度 ， 确保排至边沟的雨水能够迅速排出。 4 8接 缝 处 理 接缝处理是排水沥青面层施工工序中重要的一 环 ， 包括纵 向接缝和横 向接缝 。接缝处理不好 ， 易在 接缝处产生 凹凸 ， 致使平整度不 良， 造成接缝跳 车； 或由于接缝处压 实度不够 和结合强度 不足 而产 生 裂纹 。 ( 1 ) 施工 中应 尽量减 少接缝 。如无 特殊情况 ， 每天的施工不得 间断 ， 两台摊铺机在不影响作业 的 情 况 下 应 尽 量 缩 短 距 离 ， 相 距 宜 为 l 53 0 c m。纵 缝应在较高温度下碾压结合密实。 ( 2 ) 在接缝处施 工时 ， 应对接缝 清扫后进行加 温处理 ， 加热温度应 达到 1 0 0 左右后 才可摊铺排 水沥青混 合料 。应对 混合 料 及 时压 实， 使 之 相互 密 接 。 ( 3 ) 施工中横 、 纵接缝都应采用热接缝 的方法 。 4 9 开 放 交 通 O G F C路面施 工结束后 ， 应在路 表面温度 降到 5 0 C以下 ， 方可开放交通。如急需开放交通时， 应洒 水冷却。当发现 O G F C沥青路面在开放交通后有发 软的迹象 ， 或大吨位运料车转弯时出现掉粒 、 轮印等 情况 ， 应加强早期交通的控制 。 5有待解 决 的问题 排水 沥青面层在使 用过程 中受行驶车辆 的滚 压 ， 夏季高温时易引起空隙挤缩 。另外 ， 道路环境的 砂土灰尘和异物也会堵塞空 隙， 这些会大大降低排 水沥青 面层的排水降噪机 能。O G F C排水沥青的成 本较高， 本工程排水 沥青混合料 采用进 口高黏度沥 青 ， 原材料成本高 ； 排水沥青这种高空隙率结构的抗 ( 下 转第 5 8页) 5 8 浙江建筑 2 0 1 0年第 2 7卷 中 ， 因此该景 观 湖不 需 要 外 添加 水 源 。若 按 照 6 0 d 湖 水循 环一 次 ， 则 该 系统一 年可处 理 4 2 0 0 m 水 ， 即 每年可 以节 约 4 2 0 0 m 水 资 源 。 由此 可 见 ， 从 长 远 的运行 来看 ， 采用该 人 工生态 系统 是 比较经 济 的。 5 结 语 该景观湖人工生态系统采用环湖绿化带截留净 化初 期雨 水径 流 ， 通过绿 色 能 源 ( 人力 和太 阳能 ) 实 现 湖水提 升 ， 经 过 土 壤 植 物 微 生 物 所 构 成 的 土 地 处 理系统 ， 在 物理 、 化学 和生 物等 联合作 用下 去除 湖 水中的污染物 ， 净 化后的湖水 回到 湖 中， 以补充 湖 水 ， 从而全面改善湖水水质。经过一年多的运行后 ， 湖水水质得到明显改善 ， 现主要水质 指标基本达到 地表水环境质量标 准 中规定的 V类水质标准 。 水车和健身曝气机既作 为人工生态的动力 ， 又成为 景观、 休 闲和健身的器具。 参 考 文 献 1 林鸿 ， 姚雄 ， 周隆华 ， 等 人工湖生态建设 及水质处理措施 J 花木盆景( 花卉园艺版 ) ， 2 0 0 7 ( 1 0 ) ： 2 9 3 0 2 张建 ， 黄霞 ， 刘超翔 ， 等 地下渗滤处理 村镇生活污水 的中 试 J 环境科学 ， 2 0 0 2 ， 2 3 ( 6 )： 5 76 1 3 孙铁珩 ， 李宪 法 城 市污 水 自然 生态 处理 与资源 化利 用技术 M 北京 ： 化学工业出版社 ， 2 0 0 6 ， 1 5 4 王世 和 人工湿 地污水处理 理论与 技术 M 北京 ： 科 学 出版 社 ， 2 0 0 7： 21 0 5 刘梦 云， 常庆瑞 ， 安 韶山 不 同土地 利用 方式土壤 生态 效应设 计研究 J 土壤通报， 2 0 0 6 ， 3 7 ( 1 ) ： 1 4 41 4 8 6 邓志光 ， 吴宗义 ， 蒋 卫列 城市初期 雨水 的处理 技术路线 初探 J 中国给水排水 ， 2 0 0 9 ( 1 0 )： 1 11 4 ( 上接 第 3 3页) 剪切 性能差 ， 重载 车辆 急转弯 或急刹车容易将 路面搓 起， 所以这种路面结构不宜铺筑在弯道大 、 纵坡大或 重载交通地段， 在使用过程中应限制重载车辆通行。 6 结 语 本文结合杭州市文三路整治工程 ， 对路面材料 、 配合 比设计 和施 工 工艺 进 行 了介 绍 ， 得 到 了 比较 系 统的 O G F C技术成果。其主要结论如下 ： ( 1 ) 对路 面材料 提 出 了技 术要 求 ； ( 2 ) 结合 O G F C特点， 提 出了 O G F C混合料配合 比设 计 方法 ； ( 3 ) 通过该 路 O G F C排 水 沥青 路 面 的铺 筑 工 程 实例 ， 提 出 了 O G F C施 工 机械组 合 、 施工 温度 控制 方 法以及 O G F C混合料拌 和 、 运输 、 摊铺 、 碾压等方面 系统 的施 1 二 工 艺 。 参 考 文 献 1 交通部公路 科学 研究所 J T G F 4 0 2 0 0 4公路 沥青路 面施 工技 术规范 S 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 4： 附录 D 2 住房和城乡建设部 C J J l 一 2 0 0 8城镇道路 1 = 程施工 与质量验收 规范 S 北 京： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 8 ： 8 4 3 伍石生 低噪音沥青路 面设计 与施工 养护 M 北京 ： 人 民交 通出版社 ， 2 0 0 5 ： 3 33 6 4 王秉纲 ， 张起森 ， 等 公路 施工手册 路面 M 北 京： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 8 ： 1 5 5一】 6 1