排水沥青路面在高速公路中的运用

排水沥青路面在高速公路中的运用

李焰江

重庆交通大学土木工程学院  重庆市  400074

摘要:排水沥青路面是一种新型的沥青路面，在高速公路工程中选用排水沥青路面，能够有效排出路面水分，进而能够有效延长高速公路的使用寿命。本文以某一高速公路工程为例，对排水沥青路面在高速公路中的运用进行了深入研究。通过对掺入不同类型改性剂的排水沥青混合料的性能进行了分析，然后提出了排水沥青路面的施工工艺，具有重要意义。

关键词:排水沥青路面;高速公路;原材料;施工工艺

沥青路面属于柔性路面结构，当车辆在沥青路面上进行行驶时，沥青路面能够有效缓冲行车荷载的冲击，另外，因为沥青路面还具有很多其它的优点，包括便于维修养护与施工、不需要设置接缝、开放速度较快等，所以沥青路面现已被广泛运用于高速公路工程项目中。但是当遇到雨雪天气时，传统沥青路面的抗滑能力会下降，极易引发交通安全事故，与此同时，因为传统沥青路面尚未考虑排水因素，当水分渗入沥青路面以后，难以排出去;另外，在高速公路运营过程中，因为沥青路面长时间受到行车荷载与自然因素的影响，导致沥青路面产生车辙、裂缝、坑槽等病害问题，进而对高速公路沥青路面的驾驶舒适性与使用安全性造成严重影响。在最近几年中，人们越来越关注道路的环保性与安全性，进而出现了一种新型路面结构，即排水沥青路面。排水沥青路面具有很多优势特点，包括能够有效提升路面的抗滑性、快速排出路面积水等。

1. 工程背景简析

某一高速公路工程新建项目，拟选用排水沥青路面。在对该工程进行设计之前，设计单位详细调查与测试了路面结构，同时对本高速公路排水沥青路面试验段进行了设计。在试验段中，道路路面基层为水泥稳定碎石基层，下面层为80mm沥青混合料，上面层为40mm沥青混合料。其中，选用TPS高黏改性沥青，油石比是4．8%;沥青面层选用PA－13透水沥青混合料，设计空隙率为18%。

2. 排水沥青混凝土的原材料

2.1沥青

针对排水沥青混凝土的耐久性与路用性能，沥青材料性能的好坏对其产生着极大的影响。在本文中，主要选用改性基质沥青、A型国产沥青改性剂TPS与B型国产沥青改性剂TPS，对高黏改性沥青进行制作，同时根据相关规范标准来进行相关试验。

2.2集料

本工程主要选用玄武岩来制作粗集料与细集料。

2.3级配

在本次研究中，主要选用均匀设计法，对排水式沥青混合料设计级配的范围进行确定。

3. 工程的具体实践情况

3.1路用性能检验

(1)水稳定性当沥青路面上出现积水时，胶结料与集料二者之间的黏结力在重复车辆荷载与温湿循环影响作用下而下降，还会降低沥青胶结料的黏聚力与沥青路面的使用性能，同时还会破坏沥青路面的结构性能，进而沥青路面极易出现病害问题。综上所述，针对TPS排水沥青混合料的水稳定性，本文选用浸水马歇尔试验来对其进行评价。其中，TPS排水沥青混合料的水稳定性试验结果，如表1所示。

表1TPS排水沥青混合料的水稳定性试验结果

通过对上表进行深入分析后发现，A型TPS排水沥青混合料的标准飞散损失要比B型TPS排水沥青混合料的标准飞散损失要小，A型TPS的浸水残留稳定度高于B型TPS，由此可判断，与B型TPS相比，A型TPS的稳定性更强一些，同时二者的水稳定性都是满足规范要求的。在沥青混合料中通过加入适量的TPS改性剂，能够促使集料表面的沥青厚度加大，在沥青膜与集料二者之间的结界面能够有效避免水分流入其中，促使集料与沥青之间的黏结力变得更强，促使排水沥青混合料具有更强的水稳定性。

（2）高温稳定性针对TPS排水沥青混合料的高温稳定性，选用室内车辙试验来对其进行评价，其中，TPS排水沥青混合料的车辙试验结果，如表2所示。

表2TPS排水沥青混合料的车辙试验结果

通过对表2进行深入分析后可知，TPS排水沥青混合料具有比较强的高温稳定性，A型TPS与B型TPS的动稳定度均满足规范要求。在沥青混合料中加入TPS改性剂以后，能够有效提高沥青混合料的弹性恢复能力与沥青胶结料的粘结性，进而能够有效减小沥青混合料的变形量，能够有效提高排水沥青混合料的高温稳定性。

3.2排水沥青路面的施工工艺

(1)混合料的拌和与运输针对A型TPS混合料与B型TPS混合料，通过选用拌和设备来对其进行拌和，在对以上两种混合料进行拌和过程中，拌和设备一定要保持正常运转，为避免拌和设备发生故障而影响混合料的拌和，一定要提前制定有效的应急处理措施。在运输制备好的混合料过程中，为能够形成连续工作链，一定要对运输车辆进行合理安排。施工单位一定要派专人来指挥装料;为避免在运输过程混合料热量过快流失，一定要将毡布覆盖在混合料上方。(2)混合料的摊铺与碾压在摊铺混合料之前，一定要先对摊铺设备进行预热处理。在摊铺施工过程中，一定要对摊铺温度与摊铺速度进行严格控制;为避免出现级配离析与温度离析现象，一定要对摊铺路幅的宽度进行严格控制;一旦出现波浪、离析等不良现象，在这种情况下，需要采取有效措施对其进行及时处理;在下雨天，不得施工，同时需要对接缝进行及时处理。混合料的碾压，大致包括3个施工环节，即初压、复压、终压。第一，选用光轮压路机进行初压，能够得到比较平整的路面，路面基本被压实;第二，选用光轮压路机来进行复压，能够进一步有效提高路面的密实度与平整度;第三，选用光轮压路机来进行终压，路面压实度满足施工要求。(3)接缝的处理沥青路面接缝大致可以划分为两种类型，即纵向接缝与横向接缝。第一，纵向接缝，选用不少于2台摊铺机对纵向接缝进行热接处理;第二，横向接缝，在大多数情况下选用平接缝方式这种处理方法，先沿着垫板与纵向方向相平的部位进行施工，然后利用锯缝机整平、铲除接头。在进行连续性施工过程中，需要彻底清理干净摊铺层残留的灰浆，同时涂抹黏层沥青。

结语

综上所述，排水沥青路面是一种新型的沥青路面结构，因为排水沥青路面具有较大的空隙率，所以具有较强的排水性能。本文深入研究了掺入不同类型改性剂的排水沥青混合料，同时根据室内试验，提出了相应合理的施工工艺，以期对排水沥青路面的施工起到一定的借鉴作用。

参考文献:

［1］吕明敏，许新权，李浩．排水型沥青路面在揭博高速公路的应用与研究［J］．广东公路交通．2018(02)．

［２］段宝东，李明亮，李俊．双层排水沥青路面在高速公路养护工程中的应用［Ｊ］．筑路机械与施工机械化，２０１８，３５（４）：７１－７４，８０．

［３］吕明敏，许新权，李浩．排水型沥青路面在揭博高速公路的应用与研究［Ｊ］．广东公路交通，２０１８，４４（２）：１１－１６．