排水降噪路面在中新天津生态城中的应用.pdf

2 0 1 1 年 3 月第 3 期 城 市道桥 与防洪 道路交通 2 5 排水降噪路面在中新天津生态城中的应用 高立鑫 。 王 志华 ( 天津 市市 政工 程设计 研究 院 ， 天津 市 3 0 0 4 5 7 ) 摘要 ： 排水 降 噪路 面具 有较 高 的空 隙率 和 良好 的排水 降 噪功 能 ， 突 出体现 了安 全性 与环保 性 的理 念 ， 符合 中新 天 津生 态城 的总体设计要求。该文在材料设计中采用高粘改性沥青， 有效提高了路面的功能性和耐久性， 并提出施工温度控制标准和路 面 养护方 法 。 关 键词 ： 排水 降噪路 面 ； 中新 天 津生态 城 ； 高粘 改性 沥青 ； 温 度控制 标准 ； 养护 方 法 中图分类 号 ： U 41 6 2 文 献标 识码 ： B文 章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 2 5 0 2 0 前言 排水 降噪沥青路 面是在不透水 的沥青混凝 土 层 面上铺 筑空隙率高达2 0 左 右的沥青混凝土 抗 滑表层 ，使雨水通过该层 内部 的连通空 隙沿路 面 横坡排 出路外 ，而不致于在路表形成水膜 和径 流 的路面结构l 1 。排水降噪路面具有较大的空隙率 ， 抗滑 系数较高 ； 雨天不 积水 ， 防止水漂 事故 ， 减少 水雾 ， 提高能见度 。 同时较大的空隙消除了空气 的 抽空与压缩， 降低了噪音， 与普通沥青相比降低噪 音38 d B l 2 I 。该项技术2 0 世纪9 0 年代进 人 中国 ， 2 0 0 3 年在西安咸 阳机场 高速公 路上得到大面积应 用 ， 取得 了较好 的效果 ， 而在杭 州 、 上海 等地 的城 市道路也有成功应用 。 中新天津生态城位于 国家 发展战略区域天津 滨海新 区 内 ， 距天津 中心城 区4 5 k m， 距 滨海 新 区 中心 1 5 k m， 规划 面积 3 4 2 k m ， 为资 源节约 型 、 环 境 友好 型宜居示范新城 。中新天津生态城 的总体 设 计要求是 “ 生态 、 环保 、 节能 、 宜居 、 和谐 ” ， 设 计 思 路是 “ 能实行 、 能复制 、 能推广 ” 。而排水降噪路 面突出体现 了安全性与环保性 的理念 ，符合 生态 城 的总体设计要求及思路 。 1 路面 结构设 计及 排水 布 置 排水降噪路 面结构设计 结合 中新天津生态城 的总体要求 ， 及交通状况进行设计 ， 借鉴 国内外经 验 ， 排水 层采 用4 e m O G F C 一 1 3 沥 青 混凝 土 ， 同 时 设计 中需重点考虑下渗水 的排除和避免对下部结 构层 的影 响 ， 因此设 计 中 ， 在 上 、 下层 间铺 筑 1 c m 的胶粉改性沥青 防水层 ；下层采用 中粒式 沥青混 凝土密级配结构 ， 并按照上面层的要求进行施工 ， 严格控制平整度 ， 保证排水 迅速 、 通 畅 ， 避 免因局 收稿 日期 ： 2 0 1 0 1 0 1 9 作者 简介 ： 高立 鑫 ( 1 9 8 1 一) ， 男 ， 天津 人 ， 助 理工 程 师 ， 从 事道 路设 计 与科研 工作 。 部 凹陷形成积水无法排 除 ，引起下渗水对 下部 结 构层 的破坏 。路面 面层具体结构为 ： 排水降噪沥青混凝土上面层( O G F C 一 1 3 ) 4 e m 胶粉改性沥青封层 1 c m 中粒式沥青混凝土下面层 ( A C 一 1 6 F) 6 e m 排水降噪路面的排水设计见图1 、 图2 ， 设置直径 5 e m P V C 纵 向带孔盲管 ， 在收水井处通过横向导水管 与收水井相连。 施工中， 铺筑完下面层后反开槽铺设 盲管 、 导水管和侧平石 ， 集水槽 四周铺设防水层 ， 填 料采用 1 0IT l m单粒径碎石 ， 尺寸1 2 0m l T l 1 8 0 m m。 I I I I c = = = = E = ! = = j C = ： c= =了c =： c = = c = E =， c= = =： l l e = = c = E =， c= = = C = = c= = c= = t = c = 一 = = 一 I f c = = = = ， = = = =， c = = = = = I l l I l 侧 石 I I 侧石 平 石 j 平 石 ， I ，l 集水槽 图 1 排水 盲 管平 面布置 图 图2排水 降噪 路面 断面 图(II 一 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 6 道路交通 城 市道桥 与防洪 2 0 1 1 年 3 月第 3 期 2材料及配合比设计 排水降噪沥青混合料是典 型的开级配沥青混 合料 ， 粗集料的用量 占7 0 以上 ， 骨架形成 的同时 缺乏细集料填充 ，普通沥青难 以对粗集料进行限 制约束作用 ； 同时沥青与空气接触面积较大 ， 沥青 要有较高的抗氧化能力【3 _ 。所以设计中要平衡考 虑功能性和耐久性 ，使得 排水 降噪路面在有较好 的功能性的同时 ， 还保持较高 的耐久性 。 而功能性 主要体现在空隙率上 ，要保证 空隙率范围是 1 8 2 5 ； 耐久性 主要体现在沥青结合料和集料上 。 设计 中沥青结合料采用 高粘 改性 沥青 ( 6 0 动力粘度大于2 0 0 0 0 P a s ) ， 其具有较高 的粘度和 较好 的抗 氧化 能力 ，能有效提高沥青混合料 的耐 久性 。 粗集料采用玄武岩 ， 同时严格控制 沥青混合 料 的析漏 ( 控制最 大沥青用量 ) 和飞 散试 验值( 控 制最小沥青用量 ) 。 高粘改性 沥青一般 是通过T P S 改性剂 改性 基 质沥青。用量为T P S ： 7 0 # 基质沥青= 1 2 ： 8 8 。在实验 室进 行性 能试验 ， 各项 指标 均符 合技术 要求 ( 见 表 1 ) ，其 中 6 0动力粘度值 均在5 0 0 0 0 P a s 以 上 。在施工中 ， 高粘改性沥青采用干法 改性 ， 直接 投入拌和锅中 ，在机械强力搅拌过程 中与沥青进 行 吸附改变沥青性能 ，这样不仅可 以节省沥青改 性设备 ， 还可 以避免改性沥青 的离析问题 。 表1 高粘改性沥青技术标准 项 目标准要求 项 目 标准要求 排水降噪沥青混合料配合比设计中，集料采 用玄武岩粗集料 ， 石灰岩细集料及矿粉 ； 沥青 为韩 国S K 7 0 号沥青 ， 改性剂 为海川S i n o T P S， 采 用直接 投入式 。沥青混合料的拌和温度控制在 1 8 5 c C， 成 型温度1 6 0 o C 1 6 5，配合比设计结果见表2 ， 最佳油石 比下沥青混合料的各项性能技 术指标见 表3 ， 均符合技术要求 。 表3 OGF C 一 1 3 沥 青混合 料各项 性能技 术指标 态城起步 区纬二路 ( 运河 路 纬三路 ) 段 ， 长 度约 3 3 2 m。 排水降噪沥青混合料的温度控制是施工中 的关键 和难点 ， 各个 阶段温度控制见表4 。 表 4施 工各 阶段 温度 控制范 围 ( 1 ) 正式拌制前 ， 应对确定 的配合 比和级配进 行室内试拌与拌和机试拌 ，验证最佳沥青用量与 混合料质量指标是否符合规定。试拌确定最佳用 量后 ， 拌和 中应严格按量称取沥青用量 ， 沥青用量 在拌和过程 中变化范围不大于 0 3。 ( 2 ) 排水 降噪沥青 混合料细骨料 少 ， 散热快 ， 为避免沥青流淌现象 ， 贮存时间不宜超过2 4 h 。 ( 3 ) 混合料运输时间宜尽可能缩短 ， 运输 过程 中应采取保 温措施 ， 确保混合 料摊铺 温度不低 于 1 6 5 o C。当温度低 于1 6 0 o C时 ， 混合料应废弃 。 ( 4 ) 封层和集水槽处的土工布起防水隔水作用 ， 施工中应严格控制。 ( 5 ) 排水 降噪路面采用小 于1 2 t 的钢筒式压路 机碾压。碾压应采用静压方式 。 4路 面造价 排水降噪路 面采用 了高质量 的矿料和沥青结 合料 ， 有时还添加稳定 材料 ， 拌合效率低 ， 再 加上 养护 比较复杂 ， 这些使得其路面造价比较高。4 c m O G F C 一 1 3 沥青混凝土 造价一般为8 0 元 m ， 而普通 改性沥青混凝 土的造价 大约在5 06 0 元 m ， 所 以 每平方米费用要增 J II 2 0 3 0 元 。 另外 ， 还有较高 的 后期养护成本。 表 2 O G F C 一 1 3 沥青 混 合 料配合 比 试 验结 果 5 路面养 护 排水降噪沥青路 面试验段选取在 中新天津生 ( 1 ) 空 隙堵塞 这是排水降噪路面养护的最 大问题 ，主要是 灰尘 、 泥土浸人空隙堵塞 ， 尤其对于天津地 区风沙 ( 下转第 3 l页) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 3 月第 3 期 城 市道桥 与 防洪 道路交通 3 1 并请 专家论 证 ， 明 确城 区各 条道 路 的承 载 能力 ， 作为 道路 基础 资料 的一部 分 。在 普查 城 区道 路 设 计 承载 能力 基础 上 ，根 据街 路 承 载数 据不 同 增设 限重 标 志牌 ，以确保 市 政道 路设 施 的完好 无损 。 四是相关职能部 门积极应对 ，建立联动执法 机制 ， 成立交警 、 城管执法 、 市政 管理等部 门的超 限 、 超重联合整治小组 。 对未办理重车通行审批手 续 、 碾压路面致损坏 的车辆或超重 、 超限的建筑工 地渣土运输车等进行检查 、 曝光 、 处罚 ：斩断破坏 城市道路 的“ 黑手” 五是 由市政管 理部 门建立流动监 测站 ，重点 巡查建筑工地所在街路及附近街路 ， 根据 城 市道 路管理条例第二十八条 、 邯郸市市政设施管理 条例 第二 十 四条 ， 对履 带车 、 铁轮 车或 者超 重 、 超高 、超 长 、超宽 车 辆需 要 在城 市 道路 上 行驶 的 ， 必须 征得 城市 市政设施 主管 部 门同意 。未经 同意 可等 同为违 反市 政设 施管 理 条例 ，进行 赔 偿 和处 罚 。 六是提高城市道路设计标 准 ，城市道路基层 多为石灰土或二灰 碎石结构 ， 为半 刚性结构 ， 强度 较高 ， 而沥青混凝土面层为柔性结构 ， 变形能力较 强。在实际的行车过程 中 ， 行车荷载作用下 ， 沥青 路 面承受 的荷载力传递至基层 ，但 由于基 层强度 ( 上接 第 2 6页) 较大更易产生空隙堵塞。 国外 普遍采用真空 吸尘 车 。 国内也 有透 水沥 青路 面 养护 车 ，但 应 用较 少 。 根据生态城试验路段 具体情况 ，可用方法 ： 52 0 MP a 的高压水 冲刷 、 压缩空气 冲刷 、 真 空泵 吸出 、 注水一 吸出法( 高压 水和真空 泵并用 ) 进行 处理。养护周期一般在36 5 月 。 ( 2 ) 冬季养 护 冬 季的养护也是重 点 。防止路 面结冰 ， 要 有 一 套完整 的道路监控系统 。及时清雪 、 撒盐 ， 而不 能撒砂或灰渣 ， 以防止造成空 隙堵 塞。 其冬季用盐 量一般为普通路面的2 倍 。 ( 3 ) 小面积修补 现场热再生法 ，即在切块边缘处 不能涂沥青 等混合料 ，要采用热一热接头 ，即在切块 周 围加 热 ， 与修补 的大空隙沥青混合料共 同压实。 高 ， 不易变形 损坏 ， 因而反作用 于沥青 表面层 ， 形 成沥青 路面损坏。建 议规划设 计部 门在设计城市 道路结 构时多考虑强 基强面 ， 即加厚基础 、 加厚面 层的办法 以期延长路面 的使用年限。 七是细化市政 设施损坏赔偿标 准 ， 将超重 车 、 履带车过桥 或进入市 区道路 ， 管线穿 ( 跨 ) 越 车行 道 、 桥 梁 ， 管 线 附 着 占用 人行 道 ， 沿 道路 用 地 设 置管 、 电缆 ， 沿桥 附挂 管 、 线 、 电缆等 涉及 市政 设 施 的一 切 情 况 一并 纳 入 占用 市 政设 施 范 畴 ， 统 一 收费 。 八是对超 载车辆设立黑名单制度 ，进市施 工 车辆要经市政管理部 门进行核验 ，与交警部 门共 同核发市政工程施工专用证 ，对城市道路 限载重 量进行规定 ， 要求施 工车辆按时间 、 按指定路线行 驶， 违者严禁进入邯郸运输市场。 5 结语 治理超重超载是全 国性 的一个难题 ，在公路 检查中 已屦见不鲜 ，而城市道路治超重又成为 了 一 个新 的话题 ， 现在 的城 市道路 已被 “ 马路 杀手 ” 碾 压的千疮百孔 ， 只有通 过抓 源头 、 抓制度 、 抓 检 查 、抓处罚等一系列行之有效 的手段 才能根本解 决这个难题 ， 还城市道路 的原有面 目， 为城 市道 路 “ 增 寿 ” 。 6 结语 天津地 区风沙较多 ，排水 降噪路 面的铺 筑难 度 比较大 ， 其后期 的养护是重点 。 排水降噪路 面试 验路铺筑完后进行排水性能试验 ， 效果 良好 ； 雨天 时 ， 和普通路段对 比明显积水较少 ， 有效地体 现了 中新 天津生态城 “ 生 态 、 环保 ” 的特点 。这次试验 路 的铺筑也为 以后在天津地区进一步推广使用积 累经验 。 参考 文献 1 屈殿 功 O GF c 排 水性 沥青混 凝土 路面 施工 技术 【 J 公 路 ， 2 0 0 4 2 】 伍 石 生 低 噪 声 沥青 路 面设 计 与 施 工养 护 MI 北 京 ： 人 民交 通 出版社 ， 2 0 0 5 【 3 】 徐亦航 排 水性 沥青 路 面技术 性能 研究【 D 西安 ： 长 安大 学硕 士 学位论 文 2 0 0 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m