1、注冊建造師繼續(xù)教育2013.06.12李立寒，同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，李立寒，同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，2012.04.252012.04.25；2012.04.252012.04.25；u排水性瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)及養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)探討（PPT），上海浦東新區(qū)公路管理署 李橋林 副署長 2010年3月18日；u其他相關(guān)文獻(xiàn)。 21.排水路面介紹2.主要優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)3.排水性瀝青混合料組成設(shè)計(jì)4.排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.排水性瀝青路面施工6.施工質(zhì)量管理與檢查驗(yàn)收3 排水性路面或透水性路面是由大空隙率的瀝青混凝土面層取代傳統(tǒng)的密級配混凝排水性路面或透水性路面是由大空隙率的瀝青混凝土面層取代傳統(tǒng)的密級配混

2、凝土面層，目前路面工程界對此類高空隙率的瀝青混凝土面層有兩種名詞表示。土面層，目前路面工程界對此類高空隙率的瀝青混凝土面層有兩種名詞表示。美國方面稱之為美國方面稱之為開級配磨耗層（開級配磨耗層（Open Graded Friction Course，簡稱，簡稱OGFC），），一般鋪設(shè)厚度約為一般鋪設(shè)厚度約為1.5cm2.5cm，作為功能層使用；，作為功能層使用；歐洲稱之為歐洲稱之為多孔隙瀝青混合料（多孔隙瀝青混合料（Porous Asphalt，簡稱，簡稱PA）或排水層（）或排水層（Drainage Course）;日本則稱之為日本則稱之為排水性鋪面排水性鋪面，一般鋪設(shè)厚度約為，一般鋪設(shè)厚度約

3、為45cm，作為結(jié)構(gòu)層使用。，作為結(jié)構(gòu)層使用。 在國內(nèi)，我們往往把在國內(nèi)，我們往往把OGFC作為排水性路面的簡稱作為排水性路面的簡稱。應(yīng)用的正是作為結(jié)構(gòu)層使用。應(yīng)用的正是作為結(jié)構(gòu)層使用的排水路面。的排水路面。1. 排水路面介紹l 排水性瀝青路面是一種典型的骨架孔隙結(jié)構(gòu)。l連通空隙在道路內(nèi)部形成發(fā)達(dá)的排水網(wǎng)道，雨水通過網(wǎng)道沿道路橫坡在路體內(nèi)部排出。1. 排水路面介紹項(xiàng)目項(xiàng)目開級配磨耗層開級配磨耗層排水性面層排水性面層主要用途主要用途增強(qiáng)雨天時的阻力，防止浸水增強(qiáng)雨天時的阻力，防止浸水的磨耗層（不計(jì)入厚度計(jì)算）的磨耗層（不計(jì)入厚度計(jì)算）增強(qiáng)雨天時的阻力，防止浸水，降增強(qiáng)雨天時的阻力，防止浸水，降低

4、噪聲的表面層（計(jì)入厚度計(jì)算）低噪聲的表面層（計(jì)入厚度計(jì)算）施工厚度施工厚度（mmmm）20mm20mm左右左右40-50mm40-50mm結(jié)合料結(jié)合料2020號、號、3030號硬質(zhì)瀝青等號硬質(zhì)瀝青等高粘度改性瀝青高粘度改性瀝青集料的最大集料的最大粒徑（粒徑（mmmm）10101313或者或者2020空隙率（空隙率（% %）1515左右左右2020左右左右瀝青率（瀝青率（% %）6.07.56.07.54.06.04.06.0養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)不需要專門養(yǎng)護(hù)清孔不需要專門養(yǎng)護(hù)清孔需要定期養(yǎng)護(hù)清孔需要定期養(yǎng)護(hù)清孔開級配磨耗層和排水性路面的區(qū)別2. 主要優(yōu)點(diǎn)-出色的安全性l日本對多孔隙排水降噪瀝青路面使用后期

5、的研究表明，該路面對提高安全駕駛，減少由于交通事故造成的財(cái)產(chǎn)損失是相當(dāng)明顯的。事故發(fā)生數(shù)事故發(fā)生數(shù)年度事故發(fā)生數(shù)統(tǒng)計(jì)表年度事故發(fā)生數(shù)統(tǒng)計(jì)表1 1年前未鋪設(shè)排水降年前未鋪設(shè)排水降噪瀝青路面噪瀝青路面1 1年后鋪設(shè)了排水降年后鋪設(shè)了排水降噪瀝青路面噪瀝青路面事故數(shù)下降了事故數(shù)下降了85852. 主要優(yōu)點(diǎn)-出色的安全性2. 主要優(yōu)點(diǎn)-減少水霧2. 主要優(yōu)點(diǎn)-抗滑2. 主要優(yōu)點(diǎn)-2. 主要優(yōu)點(diǎn)-上圖為中環(huán)路浦東段使用排水路面后路面噪音觀測數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示在相同車速情況下，使用排水降噪路面后產(chǎn)生的路面噪音平均比普通路面低57dB，該效果在低速情況下尤為突出。 2. 主要優(yōu)點(diǎn)-2. 主要優(yōu)點(diǎn)-同時大孔隙排水

6、降噪路面也存在著一定的缺點(diǎn)。應(yīng)同時大孔隙排水降噪路面也存在著一定的缺點(diǎn)。應(yīng)避免避免在以下區(qū)域使用在以下區(qū)域使用: :（1 1）環(huán)境質(zhì)量較差，易于被飄塵或泥土堵塞的路段；）環(huán)境質(zhì)量較差，易于被飄塵或泥土堵塞的路段；（2 2）低速重載路段；）低速重載路段；（3 3）承受高的水平剪切作用的路面，如轉(zhuǎn)彎道等；）承受高的水平剪切作用的路面，如轉(zhuǎn)彎道等； 排水瀝青路面排水瀝青路面 需要專門的清洗車對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。需要專門的清洗車對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 隨著國內(nèi)清洗養(yǎng)護(hù)車輛的研制成功，完全可應(yīng)用排水性路面的優(yōu)點(diǎn)，并將隨著國內(nèi)清洗養(yǎng)護(hù)車輛的研制成功，完全可應(yīng)用排水性路面的優(yōu)點(diǎn)，并將其吸聲、降噪、排水、提高行車安全等優(yōu)勢

7、發(fā)揮。其吸聲、降噪、排水、提高行車安全等優(yōu)勢發(fā)揮。2. 主要缺點(diǎn)17u原材料p 瀝青、集料、纖維、抗剝落劑瀝青、集料、纖維、抗剝落劑u配合比設(shè)計(jì)要求p設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)指標(biāo)p級配范圍級配范圍u目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)18u排水性瀝青混合料生產(chǎn)方式p預(yù)混式預(yù)混式高粘度改性瀝青高粘度改性瀝青p直投式直投式基質(zhì)瀝青基質(zhì)瀝青+改性劑粒子改性劑粒子 基質(zhì)瀝青質(zhì)量滿足基質(zhì)瀝青質(zhì)量滿足A-70#道路石油瀝青的技術(shù)要求道路石油瀝青的技術(shù)要求 高粘度改性劑品質(zhì)和摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定高粘度改性劑品質(zhì)和摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定 配制的高粘度改性瀝青性能應(yīng)符合技術(shù)要求配制的高粘度改性瀝青性能應(yīng)符合技術(shù)要求 混合料的拌合溫度與拌合時間需要經(jīng)過

8、試拌確認(rèn)混合料的拌合溫度與拌合時間需要經(jīng)過試拌確認(rèn)19技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)單位單位技術(shù)要求技術(shù)要求JTG F40-2004零剪切粘度（零剪切粘度（60）Pas4000020000（毛細(xì)管粘度）（毛細(xì)管粘度）針入度（針入度（25） 0.1mm4040軟化點(diǎn)（環(huán)球法）軟化點(diǎn)（環(huán)球法） 8580延度（延度（5） cm2050(10)閃點(diǎn)（閃點(diǎn)（COC） 260260薄膜烘箱試驗(yàn)薄膜烘箱試驗(yàn)（163，5h）殘留物殘留物質(zhì)量變化質(zhì)量變化%0.60.6針入度比針入度比 %7020u高粘度改性瀝青 (High viscosity modified asphalt )p60零剪切粘度顯著高于普通改性瀝青，適用于排

9、水性零剪切粘度顯著高于普通改性瀝青，適用于排水性瀝青路面的改性瀝青。一般要求其瀝青路面的改性瀝青。一般要求其60的的零剪切粘度大零剪切粘度大于于40000Pa.s。u零剪切粘度 (Zero shear viscosity)p采用動態(tài)剪切流變儀對瀝青進(jìn)行剪切速率掃描試驗(yàn)，在采用動態(tài)剪切流變儀對瀝青進(jìn)行剪切速率掃描試驗(yàn)，在粘度粘度-剪切速率曲線上，與剪切速率曲線上，與第一牛頓區(qū)第一牛頓區(qū)對應(yīng)的對應(yīng)的剪切速率為剪切速率為（0.010.001）/s的粘度，單位為的粘度，單位為 Pas。21 指指 標(biāo)標(biāo)ABCDE針入度針入度 /0.1mm50+60+70+40+80+軟化點(diǎn)軟化點(diǎn) /8080808080

10、延度延度5 /cm15+30+50+20+40+粘度粘度60 104Pa.s3+3+3+3+3+一般地區(qū)一般地區(qū)重交通道路重交通道路積雪寒冷地區(qū)積雪寒冷地區(qū)小粒徑多孔性小粒徑多孔性鋼橋面鋪裝鋼橋面鋪裝22u問題：p毛細(xì)管法測定粘度存在的問題毛細(xì)管法測定粘度存在的問題p粘度指標(biāo)與技術(shù)要求粘度指標(biāo)與技術(shù)要求23 指指 標(biāo)標(biāo)GN-AGN-BGN-CGN-D針入度針入度 25/0.1mm5770608040607090軟化點(diǎn)軟化點(diǎn) /85858585延度延度5 /cm20402040粘度粘度60/104Pa.s22222222適用性適用性一般地區(qū)一般地區(qū)積雪寒冷積雪寒冷地區(qū)地區(qū)重交通道路；重交通道路；

11、小粒徑多孔性小粒徑多孔性鋼橋面鋼橋面鋪裝鋪裝24p剪切速率增加，瀝青粘度降低，反之亦然剪切速率增加，瀝青粘度降低，反之亦然 零剪切粘度0.0001 無窮剪切速率粘度第二牛頓區(qū)0.01110010000110100100010000第一牛頓區(qū)剪切速率，1/s粘度，Pa.s25u瀝青路面結(jié)構(gòu)受力 分析表明p在行車荷載作用下，在行車荷載作用下，瀝青路面上面層中瀝瀝青路面上面層中瀝青材料的剪切速率分青材料的剪切速率分布范圍：布范圍： (1.3810-34.64)/sp9種瀝青在第一牛頓種瀝青在第一牛頓區(qū)范圍的剪切速率的區(qū)范圍的剪切速率的共同范圍共同范圍(10-310-2)/s零剪切粘度零剪切粘度粘度與

12、剪應(yīng)變速率的關(guān)系26p 所測試的高粘度瀝青的毛細(xì)管粘所測試的高粘度瀝青的毛細(xì)管粘度對應(yīng)的剪切速率多低于度對應(yīng)的剪切速率多低于10-5/sp 毛細(xì)管粘度與飛散損失的相關(guān)性毛細(xì)管粘度與飛散損失的相關(guān)性不顯著不顯著27瀝青瀝青品種品種零剪切粘零剪切粘度度0（Pas）毛細(xì)管粘度試驗(yàn)毛細(xì)管粘度試驗(yàn)飛散飛散損失損失毛細(xì)管粘度毛細(xì)管粘度c（Pas）對應(yīng)剪切對應(yīng)剪切速率（速率（1/s）10#4936019806610-68.611#4163051852910-710.012#738809107210-59.9p 規(guī)定采用動態(tài)剪切試驗(yàn)測定的高規(guī)定采用動態(tài)剪切試驗(yàn)測定的高粘度改性瀝青零剪切粘度，不再采粘度改性瀝青

13、零剪切粘度，不再采用毛細(xì)管粘度，以避免毛細(xì)管法所用毛細(xì)管粘度，以避免毛細(xì)管法所測粘度的虛高現(xiàn)象。測粘度的虛高現(xiàn)象。p瀝青的零剪切粘度采用瀝青的零剪切粘度采用動態(tài)剪切流變儀動態(tài)剪切流變儀DSR設(shè)備設(shè)備進(jìn)行測定進(jìn)行測定p當(dāng)工地現(xiàn)場不具備當(dāng)工地現(xiàn)場不具備DSR時，施工過程控制可以采時，施工過程控制可以采用軟化點(diǎn)指標(biāo)控制高粘度用軟化點(diǎn)指標(biāo)控制高粘度改性瀝青的質(zhì)量。改性瀝青的質(zhì)量。28u瀝青混合料技術(shù)要求瀝青混合料技術(shù)要求p動穩(wěn)定度動穩(wěn)定度4000次次/mmp飛散損失飛散損失15%29高粘度改性瀝青：高粘度改性瀝青：p 零剪切粘度不應(yīng)低于零剪切粘度不應(yīng)低于 40000 Pa.sp 軟化點(diǎn)指標(biāo)不應(yīng)低于軟化

14、點(diǎn)指標(biāo)不應(yīng)低于 85 n粗集料：堅(jiān)硬、潔凈n細(xì)集料：潔凈u礦粉：保證細(xì)度30技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)單位單位技術(shù)要求技術(shù)要求JTG F40-2004石料壓碎值石料壓碎值 %1826高溫壓碎值高溫壓碎值 （190，1h）%20礦粉粒度范圍礦粉粒度范圍0.6mm%1001000.15mm%90100901000.075mm%8510075100粗集料和礦粉的部分技術(shù)要求31我國部分地區(qū)粗集料壓碎值試驗(yàn)結(jié)果我國部分地區(qū)粗集料壓碎值試驗(yàn)結(jié)果序號序號品種品種原產(chǎn)地原產(chǎn)地壓碎值測定值壓碎值測定值(%)壓碎值平均值壓碎值平均值(%)1輝綠巖輝綠巖北京懷柔北京懷柔15.6、14.715.22石灰?guī)r石灰?guī)r北京昌平北京昌

15、平14.6、13.514.13石灰?guī)r石灰?guī)r內(nèi)蒙赤峰內(nèi)蒙赤峰19.0、18.018.54玄武巖玄武巖北京密云北京密云9.0、8.68.85玄武巖玄武巖河北興隆河北興隆9.5、9.29.36輝綠巖輝綠巖上海地區(qū)上海地區(qū)1032u纖維p避免施工過程中的瀝青流淌現(xiàn)象，保證瀝青膜厚避免施工過程中的瀝青流淌現(xiàn)象，保證瀝青膜厚度以增強(qiáng)耐久性度以增強(qiáng)耐久性p由于排水性瀝青混合料經(jīng)常受高壓水流沖刷，不由于排水性瀝青混合料經(jīng)常受高壓水流沖刷，不建議采用木質(zhì)素纖維材料建議采用木質(zhì)素纖維材料u抗剝落劑p當(dāng)集料與瀝青的粘附性等級低于當(dāng)集料與瀝青的粘附性等級低于5級，需要在混合級，需要在混合料中摻加抗剝離劑，摻量為瀝青質(zhì)

16、量的料中摻加抗剝離劑，摻量為瀝青質(zhì)量的0.4%左右，左右，品種與摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定品種與摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定p建議采用石灰等增加水穩(wěn)定性建議采用石灰等增加水穩(wěn)定性33u設(shè)計(jì)指標(biāo)與技術(shù)要求u設(shè)計(jì)級配范圍34技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)單位單位技術(shù)要求技術(shù)要求JTG F40-2004配合比配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)指標(biāo)指標(biāo)試件擊實(shí)次數(shù)試件擊實(shí)次數(shù)次次兩面各兩面各50兩面各兩面各50空隙空隙%18231825馬歇爾穩(wěn)定度馬歇爾穩(wěn)定度kN5.03.5配合比配合比驗(yàn)證驗(yàn)證指標(biāo)指標(biāo)瀝青膜厚度瀝青膜厚度 m1314謝倫堡瀝青析漏量謝倫堡瀝青析漏量 %0.30.3肯塔堡飛散損失肯塔堡飛散損失 %1520動穩(wěn)定度動穩(wěn)定度 次次/mm 4

17、000 1500(一般交通路段一般交通路段) 3000(重交通量路段重交通量路段)殘留穩(wěn)定度殘留穩(wěn)定度%85凍融劈裂強(qiáng)度比凍融劈裂強(qiáng)度比 %858035u當(dāng)瀝青膜厚度大于13 m時，時，飛散損失小于15%36級配級配類型類型通過下列篩孔（通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（）的質(zhì)量百分率（）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075DA-161009010070904570123010226184153123826DA-13100100901006080123010226184153123826DA-1010010010090100507010226184153

18、12382637u設(shè)計(jì)原則p采用馬歇爾體積法進(jìn)行設(shè)計(jì)采用馬歇爾體積法進(jìn)行設(shè)計(jì)p以空隙率作為配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)以空隙率作為配合比設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)u配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)p礦質(zhì)混合料配合比的確定礦質(zhì)混合料配合比的確定滿足空隙率要求滿足空隙率要求p計(jì)算瀝青用量計(jì)算瀝青用量瀝青膜厚度宜為瀝青膜厚度宜為(13 14)mp關(guān)鍵性指標(biāo)（析漏、飛散、關(guān)鍵性指標(biāo)（析漏、飛散、DS、凍融劈裂抗拉、凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比強(qiáng)度比TSR）檢驗(yàn)）檢驗(yàn)38p初選混合料配比宜以粒徑初選混合料配比宜以粒徑2.36mm通過百分率處于通過百分率處于設(shè)計(jì)級配范圍中值、中值設(shè)計(jì)級配范圍中值、中值3%左右進(jìn)行控制左右進(jìn)行控制p級配級配2成型試件空隙

19、率為成型試件空隙率為20.3%，符合，符合201（%）要求，確定級配要求，確定級配2為目標(biāo)級配為目標(biāo)級配混合料混合料編號編號瀝青膜厚瀝青膜厚度度(m)2.36mm通通過率過率(%)瀝青用瀝青用量量 (%)毛體積相毛體積相對密度對密度最大理論最大理論相對密度相對密度空隙率空隙率(%)級配級配11318.24.52.0992.55017.7級配級配21315.64.42.0352.55320.3級配級配31310.64.01.9852.56822.739u選用原則p宜優(yōu)先選用排水性瀝青路面宜優(yōu)先選用排水性瀝青路面 年平均降雨量大于年平均降雨量大于800mm的地區(qū)的地區(qū) 城市快速路、主干路、高架道路

20、城市快速路、主干路、高架道路p不宜采用排水性瀝青路面不宜采用排水性瀝青路面 重載交通道路、容易污染的道路、交叉口及公交停靠站。重載交通道路、容易污染的道路、交叉口及公交停靠站。u設(shè)計(jì)內(nèi)容p結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)p結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)p防水層設(shè)計(jì)防水層設(shè)計(jì)p排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)40u結(jié)構(gòu)組合與結(jié)構(gòu)厚度p瀝青面層瀝青面層p防水層防水層 稀漿封層稀漿封層 熱瀝青、改性乳化瀝青碎石封層熱瀝青、改性乳化瀝青碎石封層 熱瀝青、改性乳化瀝青粘層熱瀝青、改性乳化瀝青粘層p密實(shí)式中（下）面層、基層密實(shí)式中（下）面層、基層瀝青混合料類型瀝青混合料類型符號符號 面層厚度（面層厚度（mm）排水性瀝青混合

21、料排水性瀝青混合料DA-103040DA-134050DA-16506041u邊緣排水系統(tǒng)上海世博園區(qū)排水性瀝青路面邊緣排水系統(tǒng)42u施工溫度工序工序預(yù)混式預(yù)混式直投式直投式瀝青加熱溫度瀝青加熱溫度165175（高粘度改性瀝青）（高粘度改性瀝青）155165（基質(zhì)瀝青）（基質(zhì)瀝青）礦料加熱溫度礦料加熱溫度190-200混合料出料溫度混合料出料溫度170185混合料貯料倉貯存溫度混合料貯料倉貯存溫度貯料過程中溫度下降不超過貯料過程中溫度下降不超過10混合料廢棄溫度混合料廢棄溫度195或者或者155攤鋪溫度攤鋪溫度160初壓溫度初壓溫度150碾壓終了的表面溫度碾壓終了的表面溫度6043u采用預(yù)混法施工p拌和時間不宜少于拌和時間不宜少于50s（干拌時間不少于（干拌時間不少于5s）u采用直投式施工p拌和時間不宜少于拌和時間不宜少于60s（干拌時間不少于（干拌時間不少于10s）44u松鋪厚度p1.051.15u攤鋪機(jī)行走速度p不大于不大于3m/min