高架桥梁排水性沥青路面排水体系研究初探

2024-07-31

高架桥梁排水性沥青路面排水体系研究初探（通用2篇）

1.高架桥梁排水性沥青路面排水体系研究初探篇一

论高等级路面排水性沥青施工

公路行车速度快,对行车安全要求较高.为了提高高等级公路的行车安全,许多国家对排水性沥青路面的`应用进行了研究.排水性沥青面层具有较高的结构稳定性,较粗的表面纹理提供了良好的抗滑性能,特别是它的空隙率能将降雨期间的表面水迅速通过内部孔隙排至路缘,使路面不易积水,从而降低水溅、水漂和水雾现象,提高沥青路面在潮湿气候的行车安全.本文将从了解组成材料的特殊性人手,分析其施工过程与传统沥青路面施工工艺的不同之处.

作者：陆应标作者单位：凯里市市政工程公司刊名：广东科技英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(2)分类号：U4关键词：排水性沥青施工工艺材料组成功能

2.高架桥梁排水性沥青路面排水体系研究初探篇二

排水性沥青路面是一种特殊的路面形式, 厚度宜为1.5 cm~3 cm, 空隙率为15%~20%, 设计专为路面雨水的排水途径, 因其内部具有相互贯通的空隙及面层下设置的不透水层 (一般为密级配沥青混合料) , 使得这种路面结构组合确保了路面良好的排水性能。同时应在排水层与不透水层之间铺筑防水粘结层, 以免路面基层以下受到雨水影响。

2 排水过程

排水性沥青路面排水过程, 由图1可以看出, 其排水功能表现在“空隙饱水、雨水竖向渗透、雨水横向排出”三个过程。

2.1 空隙饱水

当雨水降落到排水性沥青路面表层后, 先是在排水性沥青混合料渗透, 由于雨水储存达到了饱水状态, 雨水不会停留在路面表面, 而是向排水层迅速渗透, 使得结构内空隙达到饱水状态。

2.2 竖向渗透

雨水持续渗透的过程中, 空隙水发生竖向渗透, 直至排水沥青路面底部的防水粘结层。从某种角度来讲, 排水性沥青路面的耐久性与防水粘结层的质量密切相关。

2.3 横向排出

防水粘结层使得雨水通过结构的空隙沿道路横坡排出道路范围内, 进入道路的综合排水系统中。这三个排水过程并没有严格区分, 一般情况下降雨量较大时, 排水性路面的空隙结构基本迅速达到饱和状态, 而且雨水的竖向、横向渗透也同时发生。

3 OGFC排水路面特点

3.1 优点

1) 减少反光和水雾:雨水下渗, 表面不积水, 可消弱水雾及积水面反光影响。2) 降低噪声:排水路面可降低路面行驶噪声3 d B~5 d B。3) 增加路面抗滑性:排水性沥青路面纹理较好且不积水, 改善了雨天时路面易产生滑移的现象, 提高了路面表面抗滑性, 减少安全事故。

3.2 缺点

OGFC沥青路面也具有一定的局限性, 表现在耐久性较弱, 混合料易受环境影响而老化破坏;材料用量及性能直接影响混合料的力学性能;养护服务较困难, 我国采用的OGFC路面仅作为功能层, 利用轮胎吸力可去除路表孔隙中的堵塞物质, 而欧洲的PA, 一般采用“高压清洗+吸引”方式进行养护。

3.3 应对措施

通过高粘度沥青 (包含:基质沥青、SBS改性剂、橡胶粉、稳定剂及抗氧化剂) 与其他改性沥青性质对比, 验证其适用性, 并针对耐久性及力学性能不足采取以下改善措施[1]:1) 掺加纤维。掺加纤维OGFC的性能见表1。沥青混合料最佳沥青含量显著增大与纤维的添加有关 (纤维的吸油作用) , 同时沥青膜厚度也有所增加, 对提高混合料的耐久性具有一定作用。但是通过路用性能数据并没有发现纤维与高温抗车辙能力的关系, 分析发现由于细集料少, 大部分裹附在粗集料表面的线位无法发挥加筋作用。2) 高粘度改性沥青。高粘度改性沥青对混合料高温抗车辙能力的提高较为显著, 对增强混合料的抗水性能也表现的较为突出, 使得冻融劈裂强度达91.2%, 而且构造深度达到1.7 mm (见表2) , 保证了排水性沥青路面的抗滑性能。

4 工程实例

4.1 西安咸阳机场高速公路

机场高速路线全长20.58 km, 双向八车道, 设计速度为120 km/h。上面层采用排水性沥青路面OGFC-13结构, 目标空隙率为20%。路面总厚度83 cm, 主线上面层采用5 cm OGFC-13结构, 匝道上面层采用5 cm SMA-13结构。

1) 基质沥青选用壳牌AH-90号沥青, 改性剂为TPS[2], 剂量为沥青的12%, 即TPS∶基质沥青=12∶88。桥面面层中的混合料中添加了0.1%聚酯纤维, 切段长度6 mm, 纤维的添加主要是确保沥青薄膜厚度及防止流淌 (见表3) 。2) 排水性沥青混合料与普通沥青混合料材料组成对比中发现, 前者粗集料占据80%, 细集料为10%, 后者粗集料仅为55%, 细集料为34%。差异性的结构组成使得排水沥青路面OGFC-13的路用性能如表4所示。

4.2 勉宁高速公路

勉宁高速公路[3]OGFC试验段位于陕南巴山腹地, 气候湿润多雨, 总长707.6 m, 宽10.45 m, 厚度5 cm, 采取OGFC-16 (0.3%木质纤维素) , 空隙率为20%, 中面层为AC-20Ⅰ, 下面层为AC-25Ⅰ (见表5) 。中面层顶部洒布乳化沥青粘层一方面保证OGFC与AC-20Ⅰ的粘结性良好, 另一方面起到防水的作用。针对OG-FC排水性路面, 要求中面层在3 min内的渗透量不得超过10 m L, 否则应进行补洒处理。如表6所示, TPS改性沥青60℃动力粘度较大, 是SBS改性沥青粘度的10倍, 而且软化点及延度指标均高于SBS改性沥青, 表明OGFC混合料力学性能较好。

4.3 海南地区

刘江波[4]指出, 在湿热多雨的地区, 由于对粘附性的要求, 应该选用高温性能良好, 具有较好的弹性恢复性能的改性沥青, 改性沥青粘度高, 有较强的抗剥离性及流动变形的能力。针对开级配沥青混合料技术指标提出如表7所示的技术要求。

5 结语

1) 排水性路面表面层集料必须选择强度高, 洁净、坚硬、耐磨, 无风化、形状近似立方体, 有多个破碎面的集料, 同时采取防污染、防雨措施。

2) OGFC开级配表面层空隙大, 易堵塞, 养护困难, 适用于多雨且污染较小地区的高等级道路。

3) 温度控制是OGFC成功的关键和难点, 完整的监控系统及流畅的工序, 才能保证OGFC既能达到规定的压实度, 又具有规定的空隙率和连通空隙率。

4) OGFC开级配表面层必须采用高粘度改性沥青才能取得较好的使用效果。

摘要：从排水沥青路面的工作原理、材料性能、结构组成角度出发, 并结合实际工程项目, 介绍了OGFC排水路面的优缺点, 提出了针对耐久性和力学性能不足的改善措施, 以提高路面的功能特性, 降低安全事故的发生。

关键词：OGFC,排水沥青路面,原理,材料

参考文献

[1]黄绍龙.开级配沥青磨耗层级配和性能的研究[D].武汉:武汉理工大学, 2004.

[2]严晓生.OGFC-13开级配表面层在西安—咸阳机场高速公路的应用[A].2004年道路工程学术交流会论文集[C].2004:261-268.