富利路排水降噪沥青路面设计简介

摘 要：本文针对富利路排水降噪沥青路面的特性、路面结构、材料组成及技术要求做了简单的介绍，并对路面排水结构作了专门设计。

关键词：深圳；富利路；排水；降噪；高粘度改性剂；技术要求；排水结构

1 概述

深圳市光明新区富利路（公明北环路～通兴路）市政工程北起公明北环路，南至通兴路，道路全长2.788km。富利路采用城市Ⅰ级主干道设计标准，设计车速为50km/h，道路红线宽50m，机动车道为双向6车道。K0+840～K1+952.929路段现状为居民密集区，为减少交通噪声对居民区的影响，本路段路面设计为排水性沥青路面，其类型为开级配沥青磨耗层（OGFC-13）。

2 排水沥青路面特性

排水性沥青路面（draining pavement）是一种以具有相互连通空隙的开级配沥青混合料为磨耗层的路面结构，其空隙率一般在15%～22%范围内。由于空隙率大，雨水能迅速渗入从路面内部排走，故雨天能防止滑溜和水雾，夜间能防止眩光，又能明显地降低交通噪声，改善路面标线的可见度，降低热岛效应，因此它是一种绿色环保型路面。

3 排水沥青路面结构设计

经计算，本道路排水性路面结构如图3.1所示。

4 材料

材料组成包括粗集料、细集料、填料、沥青及改性剂，为保证排水性沥青路面具有良好的孔隙特性、抗水性和足够的力学强度，其所用材料应满足一定的技术要求。

4.1 粗集料

在排水性沥青混合料中，粗集料的含量占到矿料总量的70％以上，从混合料成型机理可以知道，这种功能型混合料之所以有较高的空隙率，是基于含量较多的粗集料之间的嵌挤作用。集料嵌挤作用的好坏在很大程度上取决于集料石质的坚硬性、集料的颗粒形状和棱角性。因此在选取材料时，要求使用的集料具有高粘附性（与沥青）、高耐磨耗性、高耐破碎性、高耐研磨性、高抗冻融性及耐久性，且必须严格限制粗集料的扁平颗粒含量。因此在综合考虑经济性、取材条件因素的基础上，应尽可能选取优质材料。

粗集料由岩石破碎加工而成，其岩石应具有足够的强度和硬度。集料应清洁、干燥、无风化、无杂质，颗粒呈立方形，表面粗糙而富有棱角，其质量应符合表4.1要求。

表4.1 粗集料的技术要求

技术项目技术指标技术项目技术指标

石料压碎值≤26％含泥量（水洗法＜0.075mm颗粒含量）≤1％

洛杉矶磨耗值（LA）≤28％软石含量≤3％

表观相对密度≥2.6与沥青的粘附性（渗抗落剂后）≥5级

吸水率≤2.0％针片状含量≤12％

1个破碎面的碎石含量≥100％磨光值（PSV）≥42％

≥2个破碎面的碎石含量≥90％

4.2 细集料

上面层所用细集料应采用石灰岩轧制的机制砂，若当地确实缺乏石灰岩材料时，也可采用其它硬质岩石轧制的机制砂或天然砂。下面层所用细集料应采用石灰岩轧制的石屑。细集料应洁净无泥、干燥、无风化、无杂质、具有一定棱角性，不含黏土和杂质，并应有适当的颗粒级配。细集料质量应符合表4.2的要求。

为提高排水性路面的水稳性，可采用磨细的消石灰粉或水泥取代部分矿粉，用量控制在集料总量的2％。

4.4 沥青及改性剂

排水性沥青混合料因具有较大的空隙率，与一般的沥青混合料相比，易受日光、空气、水等的影响，因此要求使用的沥青结合料对集料有着耐久性的包裹力、高粘附性，同时还要有较强的抗剥落性，能以较厚的薄膜包裹集料等各种高性能。本道路高粘度改性沥青选用70号道路石油沥青A级基质沥青进行聚合物改性，改性剂采用TPS改性剂，其渗量约为TPS：基质沥青=12：88。TPS改性剂物理特性如表4 4所示。5 排水降噪路面沥青混合料的矿料级配及沥青用量范围

5.1 级配

排水降噪路面沥青混合料矿料级配应符合工程设计规定的级配范围。本道路采用OGFC-13，设计空隙率控制在17～22％，级配范围见表5.1。

排水性沥青混合料的沥青用量通过试验确定，本道路沥青油石比应控制在4.8%～5.2%范围内。沥青用量太少，油膜过薄，影响路面的耐久性，沥青膜的厚度宜控制在9～10为好。如发现沥青用量过低，则可以通过添加0.2%～0.3%纤维材料以增加沥青用量。若经费容许在混合料中添加腈纶纤维或聚脂纤维，则不仅可吸收沥青，还能提高路面的抗松散能力。

5.3 排水降噪路面沥青混合料技术要求

排水降噪路面沥青混合料应符合表5.2中的技术要求。

5.2 最佳沥青用量范围设计

1）以油石比5.0%为中点，选取若干个点（5～7个），双面击实50次制作马歇尔试件，用体积法计算试件的空隙率。

2）进行沥青混合料的析漏和飞散实验，用析漏实验的结果确定沥青混合料的最大沥青用量，用飞散实验结果确定沥青混合料的最小沥青用量，并确定最佳沥青用量。

6 排水结构设计

开级配多孔隙排水性沥青混合料是一种孔隙连通的开机配沥青混合料，它为路面范围内的降水提供了一条快速排出路面范围的通道，降水透过多孔排水沥青表层，在表层内部的空隙流动，沿不透水的下卧层表面从侧向排至两侧边沟，经道路排水系统排走。

建立合理的排水结构体系，将积滞在路面结构内的水分迅速排到路面和路基结构外，是改善路面使用性能、提高其使用寿命的必要手段。本道路的路面排水结构如图6.1所示。

为便于清理和维护，与常规密级配城市路面一样，每隔20m的距离设置雨水井收集路面雨水及排水沥青路面空隙水。

7 结束语

一方面由于排水降噪沥青路面具有排水、降噪、防滑、防热岛效应等诸多优点，并且技术可行，在我国南方多雨地区具有较强的现实意义和推广价值。另一方面由于排水降噪沥青路面的空隙率大，大粒径骨料较多，沥青为稳定性好、粘结性强的高粘度改性沥青，对施工工艺要求比较严格。且在营运期应配备专用清洗设备定期对路面进行清洗，以保证路面的排水性能。

参考文献

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