葛毅

（貴州省公路工程集團，貴州貴陽 550001）

0 引言

海綿城市建設(shè)背景下，透水瀝青路面應(yīng)用日益廣泛，利用其良好的透水凈化能力可有效減少路面積水，透水瀝青路面的防滑降噪性能可有效提升車輛行駛安全性、舒適性。地表水通過透水瀝青路面快速下滲至地底管道，可有效降低地表溫度，凈化地下水，緩解由路面散熱不佳導(dǎo)致的熱島效應(yīng)。此外，傳統(tǒng)的人行道磚的透水性差，縫隙內(nèi)的雨水長時間積聚無法排干，對車輛行駛及人們行走帶來不便。因此，基于海綿城市建設(shè)需求，著重研究彩色透水瀝青路面在高速公路服務(wù)區(qū)道路改造工程中的應(yīng)用，結(jié)合某高速公路服務(wù)區(qū)現(xiàn)有人行道改造項目，從彩色透水瀝青路面結(jié)構(gòu)各層配合比、最佳油石比的確定以及施工工藝及施工質(zhì)量控制等方面進行研究，并進行試驗檢驗及施工實踐，旨在為同類工程建設(shè)提供參考。

1 彩色瀝青路面材料

材料的制作與準備是彩色瀝青路面設(shè)計與施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。彩色瀝青的物理化學性質(zhì)類似于常規(guī)基質(zhì)瀝青，屬于人工配置的高性能高分子黏結(jié)材料。

1.1 彩色瀝青調(diào)色添加劑

在淺色黏結(jié)材料中添加一定量的調(diào)色添加劑，可以調(diào)整彩色瀝青顏色，實踐中常用的調(diào)色劑主要包括有機調(diào)色劑、無機調(diào)色劑：

（1）相比于有機調(diào)色劑，無機調(diào)色劑對光照、溫度的變化不敏感，遮蓋效果好，成本較低，但色譜較少，使得調(diào)配處的彩色瀝青色澤不夠鮮明。

（2）與無機調(diào)色劑相比，有機調(diào)色劑和易性好，色譜光澤度高、黏附力強，成本較高，且對光照敏感，不耐用，需進行較繁瑣的養(yǎng)護處理。

1.2 彩色瀝青調(diào)色劑選擇

現(xiàn)階段，彩色瀝青調(diào)色劑主要有紅、黃、藍、綠。實踐中主要基于以下幾點因素選用瀝青調(diào)色劑：

（1）添加調(diào)色劑后，瀝青的顏色、飽和度等是否達到要求；

（2）調(diào)色劑的成本；

（3）調(diào)色后的瀝青色彩保持度。

2 設(shè)計方案

該高速公路服務(wù)區(qū)彩色透水瀝青路面結(jié)構(gòu)共包含6層，自上而下分別為5cm厚的彩色透水瀝青面層、透層、15cm厚的孔隙混凝土穩(wěn)定碎石、20cm厚的級配碎石基層、10cm厚的砂墊層、防水土工布。

2.1 瀝青相關(guān)技術(shù)指標

該高速公路服務(wù)區(qū)彩色透水瀝青路面面層為骨架孔隙結(jié)構(gòu)，該層與外界直接接觸，受到車輛載荷、降雨、溫度變化的影響，因此彩色透水瀝青路面需局部良好的耐久性，瀝青黏度需滿足設(shè)計要求，局部良好的抗剝落性能及抗水損能力。在瀝青面層材料中摻加8%HVA高黏度添加劑得到改性瀝青，該瀝青材料的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

結(jié)合該高速公路服務(wù)區(qū)彩色透水瀝青路面結(jié)構(gòu)特點，選擇滲透性強的環(huán)氧瀝青填充基層、面層空隙。該型環(huán)氧瀝青滲透性能強，可滲入滲透系數(shù)K=10-6-10-8cm/s的混凝土結(jié)構(gòu)，選用滲透性良好的樹脂瀝青鋪設(shè)黏結(jié)層，瀝青材料使用量為0.5kg/m2；彩色瀝青是通過剔除重交瀝青中的黑色素，加入調(diào)色劑、珠光研磨反應(yīng)后形成?；谠摳咚俟贩?wù)區(qū)彩色透水瀝青路面改造工程規(guī)模、施工環(huán)境、拌和站生產(chǎn)能力等因素初步擬定以下兩種瀝青混合料顏色調(diào)制方案。

表1 透水路面專用高黏瀝青指標要求

2.2 方案對比

兩種彩色瀝青混合料方案的技術(shù)對比見表2。

表2 彩色瀝青混合料方案對比

3 配合比設(shè)計

3.1 各結(jié)構(gòu)層集料級配范圍

各結(jié)構(gòu)層集料級配范圍見表3～表5。

表3 多孔水泥穩(wěn)定碎石范圍（骨架空隙型）

表4 多孔級配碎石集料顆粒組成范圍

表5 PAC-10透水瀝青混合料集料級配范圍

3.2 面層混合料配合比設(shè)計

3.2.1 彩色瀝青混合料配合比設(shè)計方法

彩色透水瀝青混合料的主要性能參數(shù)需符合施工設(shè)計要求，合理確定混合料配合比，以保證瀝青混合料的性能滿足施工設(shè)計要求，從而提高路面的滲透能力、防滑能力、凈化能力。該高速公路服務(wù)區(qū)道路改造工程使用的彩色瀝青混合料配合比設(shè)計分三步進行，即設(shè)計目標配合比、生產(chǎn)配合比、驗證配合比，具體配合比設(shè)計流程見圖1。

圖1 彩色瀝青混合料的最優(yōu)配合比設(shè)計流程圖

3.2.2 理論計算法計算預(yù)估油石比

瀝青膜厚度范圍為12～14με，根據(jù)瀝青膜厚度、集料確定最終的瀝青使用量，相關(guān)計算公式見式（1）：

式中：Q為估算瀝青用量；t為假定膜厚；P總為礦料表面積。

3.2.3 最佳瀝青用量的確定方法

按照±0.5%，±1%的瀝青用量分別開展多次瀝青析漏試驗、分散試驗，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)得到相關(guān)圖表，一般根據(jù)析漏試驗反彎點確定最合理的瀝青用量，保證析漏量在0.8%以內(nèi)，最佳油石比的確定如圖2所示：

3.2.4 生產(chǎn)配合比驗證階段

確定配合比后，對試驗段開展路面鋪筑試驗，試驗段總長300m以上。對現(xiàn)場取材進行路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、析漏、車轍、凍融劈裂、標準飛散、浸水飛散、滲水試驗?；谠囼灁?shù)據(jù)分析配合比控制是否到位。對試驗段開展主要性能參數(shù)試驗，按照試驗路段的施工情況確定配合比是否合理，選定合適的攤鋪壓實工藝及施工縫處理措施。在試驗路段的橫截面每隔1m設(shè)置試驗點開展?jié)B水試驗，測試彩色透水瀝青路面施工質(zhì)量，便于及時調(diào)整施工工藝。

4 特殊施工工序

圖2 最佳油石比確定方法示意圖

路面攤鋪壓實施工需確保壓實度滿足要求，避免壓實過度降低路面結(jié)構(gòu)滲透性能。因此試驗段路面各層結(jié)構(gòu)施工時應(yīng)基于壓實度測量結(jié)果選取最佳壓實方式。基于該高速公路服務(wù)區(qū)彩色透水瀝青路面面層攤鋪施工數(shù)據(jù)初步擬定兩種壓實施工方案，具體見表6。

表6 瀝青面層碾壓推薦方案

沿透水坡方向的土工布不可留接頭，橫向接頭搭接寬度為10cm，搭接后在翻折，鋪設(shè)好土工布后再鋪設(shè)5cm厚砂墊層并壓實。

5 施工質(zhì)量控制

（1）在檢測施工材料的質(zhì)量時，應(yīng)嚴格按照各項指標，對原材料質(zhì)量及規(guī)格進行全面檢測，盡可能選擇有質(zhì)量保障，生產(chǎn)規(guī)模較大的材料生產(chǎn)廠商，并建立長期合作關(guān)系。在材料進場前，要查驗出廠合格證，將材料規(guī)格與設(shè)計要求做好比對，待最后抽樣檢查結(jié)束后，不合格的材料進行及時處理，禁止直接用于施工。

（2）建立健全質(zhì)量控制體系。設(shè)置項目經(jīng)理為質(zhì)量控制小組的主要負責人，組建專業(yè)技術(shù)團隊，合理分工強化職責，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，進一步提高技術(shù)交底工作的效率。

（3）透水瀝青混合料溫度需滿足施工設(shè)計要求，通過施工階段的抽樣檢測來控制混合料溫度、針入度、軟化點、抗壓強度、磨耗率、壓碎值、磨光值等性能參數(shù)。透水瀝青混合料技術(shù)指標見表7；多孔水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)指標見表8。

6 結(jié)語

綜上所述，作為新型路面結(jié)構(gòu)形式，彩色透水瀝青路面在我國高速公路服務(wù)區(qū)道路改造工程中的應(yīng)用較少。彩色透水瀝青路面具有良好的滲透性、排水性、防滑性、耐久性以及觀賞性，應(yīng)用前景廣闊。工程實踐表明，此類路面結(jié)構(gòu)形式可有效滿足高速公路服務(wù)區(qū)路面施工需求，也可用于大型停車場、市政道路、操場跑道等市政基礎(chǔ)設(shè)施，具有良好的適用性。

表7 透水瀝青混合料指標技術(shù)要求

表8 多孔水泥穩(wěn)定碎石基層技術(shù)要求