滑降噪沥青路面施工技术

防滑降噪沥青路面施工技术防滑降噪沥青路面施工技术一、排水降噪路面的发展一、排水降噪路面的发展排水性沥青路面（排水性沥青路面（drainage asphalt pavement）是指采用排水性沥青）是指采用排水性沥青混合料作为表面层，其下设置防水层，渗入到排水性沥青面层内的水在防水混合料作为表面层，其下设置防水层，渗入到排水性沥青面层内的水在防水层上横向流入边缘排水设施，而不再向下渗透到下承层的路面。层上横向流入边缘排水设施，而不再向下渗透到下承层的路面。排水性沥青路面排水性沥青路面空隙率达到空隙率达到18%-25%,厚度一般为厚度一般为4cm-5cm的磨耗层。的磨耗层。因因空隙率大，又称为多孔性磨耗层或多孔性防滑层空隙率大，又称为多孔性磨耗层或多孔性防滑层(Porous Wearing Course or Porous Fric-tion Course)。同时具有降低噪声的功能，因而又称其为低噪声沥青。同时具有降低噪声的功能，因而又称其为低噪声沥青路面路面(Low-noise Asphalt Pavement)。开级配多孔性沥青路面在欧美国家已得到广泛应用。美国在上世纪开级配多孔性沥青路面在欧美国家已得到广泛应用。美国在上世纪50年代研年代研究开发了开级配抗滑磨耗层究开发了开级配抗滑磨耗层(OGFC)，取代过去的表面处治，如封层、石屑封，取代过去的表面处治，如封层、石屑封面等路面。面等路面。OGFC不完全与欧洲的排水性路面相同，不完全与欧洲的排水性路面相同，OGFC空隙率一般达到空隙率一般达到15%左右，铺筑厚度仅左右，铺筑厚度仅19mm-25mm，它主要提供良好的抗滑性，并不，它主要提供良好的抗滑性，并不具备充分的排水功能，故实际上应属于超薄沥青磨耗层。因此排水性沥青路面具备充分的排水功能，故实际上应属于超薄沥青磨耗层。因此排水性沥青路面不能简单定义为不能简单定义为Open-Graded Friction Course，而应该定义为，而应该定义为DrainageAsphalt，缩写为，缩写为DA。排水性沥青路面的优点排水性沥青路面的优点排水性沥青路面的优势主要体现在安全效益、环境效益、经济效益排水性沥青路面的优势主要体现在安全效益、环境效益、经济效益1）安全效益）安全效益减弱甚至消除雨天道路的表面径流，大大降低水漂现象出现的几率减弱甚至消除雨天道路的表面径流，大大降低水漂现象出现的几率提高道路表面的宏观构造，增大道路的湿摩擦系数提高道路表面的宏观构造，增大道路的湿摩擦系数变道路表面的镜面反射为漫反射，消除雨夜眩光现象变道路表面的镜面反射为漫反射，消除雨夜眩光现象增强了雨天道路标志标线的可见性增强了雨天道路标志标线的可见性减少了轮胎侧方与后方雨天杨起的水花与水雾，为后车驾驶员提供了能见度减少了轮胎侧方与后方雨天杨起的水花与水雾，为后车驾驶员提供了能见度2）环境效益）环境效益由于高孔隙率的原故，传统路面上被反射的轮胎由于高孔隙率的原故，传统路面上被反射的轮胎路面噪声从源头上得路面噪声从源头上得到了降低。到了降低。与密级配沥青路面相比，夏季路表温度更低，使行人感觉更舒适，同时对与密级配沥青路面相比，夏季路表温度更低，使行人感觉更舒适，同时对缓解城市热岛效应有一定贡献缓解城市热岛效应有一定贡献由于厚的沥青膜与相对粗糙的表面构造，以及相对均匀的粗颗粒，排水路由于厚的沥青膜与相对粗糙的表面构造，以及相对均匀的粗颗粒，排水路面的外观相当漂亮，如再添之以色彩，可作为景观路铺装的良好候选面的外观相当漂亮，如再添之以色彩，可作为景观路铺装的良好候选3）经济效益）经济效益降低汽车行使时的滚动阻力，据称燃油消耗量能降低降低汽车行使时的滚动阻力，据称燃油消耗量能降低2%的量级。的量级。宏观构造提高而产生轮胎应力降低，有人提出了轮胎磨耗率降低的效益。宏观构造提高而产生轮胎应力降低，有人提出了轮胎磨耗率降低的效益。潮湿路面情况下，驾驶员会减速，多孔隙路面的潮湿路面情况下，驾驶员会减速，多孔隙路面的“干燥干燥”外观使得这种现外观使得这种现象减少，增加了道路的运力，降低了交通拥挤。象减少，增加了道路的运力，降低了交通拥挤。欧洲欧洲在德国在德国，排水沥青混合料最大公称粒径为，排水沥青混合料最大公称粒径为8mm和和11mm,空隙率在空隙率在15%-25%之间，之间，5%沥青混合料，沥青面层厚度沥青混合料，沥青面层厚度4cm，面层下封层采用聚合物，面层下封层采用聚合物改性沥青乳液和表面撒布的改性沥青乳液和表面撒布的8-10kg/m2的石屑构成。的石屑构成。在法国在法国，粗集料采用断级配，粗集料采用断级配,几乎没有几乎没有2-6mm的集料，集料公称粒径为的集料，集料公称粒径为10mm和和14mm，空隙率约，空隙率约22%，沥青结合料主要有普通沥青，聚合物改，沥青结合料主要有普通沥青，聚合物改性沥青、橡胶沥青和纤维改性沥青等。性沥青、橡胶沥青和纤维改性沥青等。在英国在英国，排水沥青混合料最大公称粒径为，排水沥青混合料最大公称粒径为20mm、14mm、10mm,沥青含沥青含量在量在3.2%-5.7%之间，研究表明，最大公称粒径之间，研究表明，最大公称粒径10mm，使用寿命，使用寿命5年左右。年左右。排水功能寿命排水功能寿命4年左右，年左右，最大公称粒径最大公称粒径20mm，使用寿命，使用寿命8年左右。排水功能寿命年左右。排水功能寿命6.5年左右，年左右，近年来，欧洲研究开发了双层式排水沥青路面，这种路面最早由荷兰近年来，欧洲研究开发了双层式排水沥青路面，这种路面最早由荷兰1990年年开始在城市道路试用，双层排水路面一般都有开始在城市道路试用，双层排水路面一般都有20%-30%的空隙率，上层用的空隙率，上层用小粒径排水沥青混合料，下层颗料较大，可保证灰尘与水分可以被迅速排走。小粒径排水沥青混合料，下层颗料较大，可保证灰尘与水分可以被迅速排走。美国美国在美国在美国，50年代开始使用开级配抗滑磨耗层年代开始使用开级配抗滑磨耗层OGFC，主要采用撒布法施工沥青，主要采用撒布法施工沥青预拌碎石，厚度只有预拌碎石，厚度只有10mm左右，容老化、剥落，后研究开发了开级配抗滑磨左右，容老化、剥落，后研究开发了开级配抗滑磨耗层，空隙率约为耗层，空隙率约为15%，最大公称粒径为，最大公称粒径为9.5mm。铺装厚度大约。铺装厚度大约19mm,90年代，逐渐向欧洲学习，且普遍使用改性沥青、使用纤维添加剂以提高沥年代，逐渐向欧洲学习，且普遍使用改性沥青、使用纤维添加剂以提高沥青用量等趋势青用量等趋势二、排水降噪路面结构形式及特点二、排水降噪路面结构形式及特点排水性沥青路面结构应包括排水性沥青面层、排水性沥青路面结构应包括排水性沥青面层、防水层、密实结构中防水层、密实结构中(下下)面层、基层及垫层。面层、基层及垫层。边缘排水系统的常见类型边缘排水系统的常见类型 透水管式排水系统主要由透水管式排水系统主要由透水性填料集水沟、纵向排水管、横向出水管和过滤织物透水性填料集水沟、纵向排水管、横向出水管和过滤织物(土工布土工布)组成的。一般应满足以下要求组成的。一般应满足以下要求:1、纵向排水管管径按设计流量由水力计算确定，通常为、纵向排水管管径按设计流量由水力计算确定，通常为70mm-150mm。排水。排水管的埋设深度，应保证不被车辆或施工机械压裂，并应超过当地的冰冻深度。在非冰管的埋设深度，应保证不被车辆或施工机械压裂，并应超过当地的冰冻深度。在非冰冻地区，新建路面时，排水管管底通常与基层底面齐平冻地区，新建路面时，排水管管底通常与基层底面齐平;改建路面时，管中心应低于基改建路面时，管中心应低于基层顶面。排水管的纵向坡度宜与路线纵坡相同，但不得小于层顶面。排水管的纵向坡度宜与路线纵坡相同，但不得小于0.25%。2、横向出水管径间距和安设位置由水力计算并考虑邻近地面高程和道路纵横断面、横向出水管径间距和安设位置由水力计算并考虑邻近地面高程和道路纵横断面情况确定，一般在情况确定，一般在50m-100m范围内选用，出水管的横向坡度不宜小于范围内选用，出水管的横向坡度不宜小于5%。城市。城市道路中应将水引入市政排水总管、渠。道路中应将水引入市政排水总管、渠。3、集水沟底面的最小宽度，对新建路面，不应小于、集水沟底面的最小宽度，对新建路面，不应小于300mm;对改建路面，应能对改建路面，应能保证排水管两侧各有至少保证排水管两侧各有至少50mm宽的透水填料。宽的透水填料。软式排水管软式排水管 排水性沥青路面边缘排水系统也可以采用排水侧石或平石来排水。上海世博园区排水排水性沥青路面边缘排水系统也可以采用排水侧石或平石来排水。上海世博园区排水性沥青路面采用了排水侧石作为边缘排水系统性沥青路面采用了排水侧石作为边缘排水系统三、排水降噪路面路用性能三、排水降噪路面路用性能3.1高温稳定性高温稳定性沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条件下，沥青混合料承受多次重复荷载作沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不发生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力和用而不发生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象则高温稳定性符合要水平力的综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象则高温稳定性符合要求。求。我国国家标准采用马歇尔稳定度试验法作为高温稳定性的评定方法。我国国家标准采用马歇尔稳定度试验法作为高温稳定性的评定方法。将选定级配组成的矿质混合科，加入适量的沥青，将选定级配组成的矿质混合科，加入适量的沥青，在规定条件下拌制成均匀的混合料，击实成直径在规定条件下拌制成均匀的混合料，击实成直径101.6mm，高，高63.5mm的圆柱形试件，按规定的圆柱形试件，按规定条件保温，然后把试件迅速卧放在弧形加荷头内，条件保温，然后把试件迅速卧放在弧形加荷头内，以以50.5mmmin的速度加压。当试件破坏时达的速度加压。当试件破坏时达到的最大荷载即为到的最大荷载即为稳定度稳定度（kN），此时对应的压），此时对应的压缩变形量称为缩变形量称为流值流值(0.1mm)。泛油泛油3.2低温抗裂性低温抗裂性低温抗裂性是沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏的能力，冬季，沥青混合料随着温低温抗裂性是沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏的能力，冬季，沥青混合料随着温度降低，变形能力下降，在车行荷载作用下，薄弱处产生裂缝，为防止低温开裂，度降低，变形能力下降，在车行荷载作用下，薄弱处产生裂缝，为防止低温开裂，可选用粘度相对较低的沥青，或采用改性沥青，同时适当增加沥青用量，以增加沥可选用粘度相对较低的沥青，或采用改性沥青，同时适当增加沥青用量，以增加沥青混合料的柔韧性。青混合料的柔韧性。横向裂缝横向裂缝纵向裂缝纵向裂缝网状裂缝网状裂缝沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气因素（如阳光、空沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气因素（如阳光、空气和雨水等）的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。主要包括气和雨水等）的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。主要包括水稳定性、耐水稳定性、耐老化性、耐疲劳性老化性、耐疲劳性。沥青混合料的耐久性与组成材料的性质有密切关系。在大气因素下，沥青的化学组分沥青混合料的耐久性与组成材料的性质有密切关系。在大气因素下，沥青的化学组分会产生转化，油分减少，沥青质增加，使沥青的塑性逐渐消失而脆性增加，路面使用会产生转化，油分减少，沥青质增加，使沥青的塑性逐渐消失而脆性增加，路面使用品质下降，产生龟裂破坏，通常称为品质下降，产生龟裂破坏，通常称为“老化老化”。路面老化的速度，在一定程度上反映。路面老化的速度，在一定程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力。了路面材料抵抗自然因素作用的能力。3.3耐久性耐久性3.4抗滑性抗滑性路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面性路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质