排水性沥青路面在高架快速路上的应用效果.pdf

排水性沥青路面在高架快速路上的应用效果 邱轶 上海浦东路桥建设股份有限公司 上海 2 0 1 2 1 0 摘要：宁波横一路高架铺装了排水性沥青路面，从排水性、抗滑性、降噪性和降温性4个方面阐述排水性沥青路面的应 用效果。结果表明，排水路面对以满足中雨以下降水量的及时排放、路面构造深度和横向力系数明显高于普通路面， 且抗滑性能优越 ；相比普通路面，降低路面噪声5 8 d B ，降低路表温度3 5。 C ，缓解了城市热岛效应。 关键词：排水性沥青路面 高架快速路 排水性 抗滑性 降噪性 降温性 中图分类号 ：U 4 1 6 2 1 7 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 7 3 9 0 2 Ap p l i e d E f f e c t o f Dr a i n a g e As p h a lt Pa v e me n t o n El e v a t e d Ex p r e s s wa y Qi u Yi Sh a n g h a i P u d o n g R o a dBr id g e Co n s t r u c t io n Co L t d Sh a n g h a i 2 0 1 2 1 0 1 排水性沥青路面简介 排水性沥青路面 ( O G F C) 是一种使用高黏度沥青材料 包裹石石嵌挤 的骨架 ，形成空隙率高达1 5 2 5 的沥青 混合料 ( 图1)。在路用性能稳固基础上 ，还具有排水、降 噪、降温功能 ，是一种集功能性、安全性于一身 的新型沥 青路面。 雨水 图1 排水性沥青路面结构示意 排水面层 粘层或封层 2 工程概况 横一路项 目位于宁波环城南路高架路 ，跨越杭 甬运 河 ，机动车道和人行道采用分离式设计 ，全长1 2 2 5 5 m， 机动车道总宽1 2 m。服务对象以客运交通为主 ，兼有轻型 货运交通。该工程于2 0 1 2 年1 1 月竣工 ，正常路段双 向8车 道 ，设计车速8 0 k m h ，排水路面设计空隙率 为2 0 。 3应用效果分析 3 1 排水性 对于普通密级配路面 ，雨 天道路 表面水膜厚度大 ， 作者简介：邱 轶 ( 1 9 8 2 一)，男，本科，助理工程师。 通讯地址：上海市J l l l t 公路3 0 1 1 号3 号楼2 1 3 室 ( 2 0 1 2 1 0 )。 收稿日期：2 01 4 0 3 2 4 车辆行驶过程中易将路面水往后带起 ，形成水雾 ，车速愈 高 ，水雾高度愈大，严重影响后车司机 的视线 ，造成交通 安全隐患。排水性沥青路面 由于路面空 隙大，在路面不积 水情况下 ，道路表面基本无水膜 ，因此车辆经过时水雾现 象不明显。图2 为3种路面排水能力。 E 苣 ， 蝶 篙 蜘 排水性沥霄路面 -沥青玛蹄砟脂石混合科路撕 ( S M A _密级配沥瞥混凝l士混合 料路晰 ( AC 截碰 图2 3种路面排水能力对 比 从图2 看 出，排水路面的平均渗水系数超过6 0 0 0 mL mi n ，满足 中雨以下降水量的排放，而普通路面和S M A 路面 由于其混合料结构特点 ，渗水系数很低 ，雨水几乎 不向下 渗 ，只是在路表流动 ，往往会形成路面积水，对行车安全 影响很大。 3 2 抗滑性 路面抗滑性能是指路面抵抗其上行驶车辆产生滑行现 象的能力 ，其物理意义为路面与车辆轮胎之间摩擦力的大 小 ，是影 向 路面行车安全的重要因素之一。本文主要从路 面构造深度和横向力系数两方面来描述排水路面的抗滑优 势 。 2 0 1 2 年1 1 月至2 0 1 4 年1 月，对横一路高架排水路面进 行 了5次构造深度检测 ，并与A C 一 1 3 路面对比，检测结果如 图3 所示 。 I 2 0 1 4 6 B u i l d i n g Co n s t r u c o n I 7 3 9 图3 现场构造深度和通车时间关 系 从 图3 看出 ，排水路面构造深度明显大于A C 路面 ，路 面刚建成时，排水路面的构造深度是A C 路面 的4 4倍 ，通 车1 年后增加到5 2 信 ；排水路面： D A C 路面构造深度随时间 的衰减速率分别为0 0 4 5 mm 月和0 0 1 6 mm 月，按照该速 率 ，O GF C 路面2 年左右构造深度降至1 2 mm，仍然具有良 好的抗 滑特性。 S MA路面具有 良好 的抗 滑性能 ，本文将排水路面 与 S M A 路面进行对比，以体现排水路面优越的抗滑特性。结 果如表1 所示。 表 1 新建路面横 向力系数测试 结果 试验方法 设计指标 O G F C - l 3 S MA 路面 摆值 ( B P N) 4 5 6 0 5 2 横向力 系数 ( S F C 6 0 ) 5 4 7 5 7 0 表1 看出，无论是摆值还是横 向力系数 ，排 水路面均 高于S M A 路面 ，显然，在抗滑方面，排水路面优于S MA 路 面 。 3 3 降噪 性 排水 路面的降噪机理包括两部 分 ，一是多孔吸声作 用 ，使进入孔洞的声能部分转化为热能 ：另一是连通空隙 缓解 了轮胎与地面接触产生的噪声。车辆在高速行驶过程 中 ，驱使轮胎与路面极快地接触和分离 ，在轮胎花纹与路 面表面形成 了局部不稳定的空气体积流 ，空气体积流的快 速脉冲运动产生了单极子噪声。根据 同济大学声学研 究所 的有关研究，后者的降噪效果远大于前者。 对于道路材料降噪效果的检测 ，目前国内主要有两类 方法：一类是现场检测方法 ，包括远场法、匀速行驶车 内 噪声法、近场法 ；另一类是评价材料 的吸声 系数，均在试 验 室完成 ，包括驻波管法和混响室法。为贴合实际，选择 第一类方法检测，由于远场法受外界环境影响较大 ，本文 采用近场法进行现场噪声检测，测试结果如图4 所示。 ( 轿车 ( 轿车 ( 中巴 ( 中巴 图4 排水路面与普通路面的噪声- 车速变化曲线 7 4 0 I 建 筑 旌 工第 3 6 卷第 6 期 从图4中看 出，轿车在排水 路面 上最大可降噪达5 8 d B ，而中巴也能降噪24 d B 。随着车速的提高，两者噪 声趋近，此时外界影响因素起主要作用。 3 4 降温性 降低沥青路面 的路表 温度 ，可 以改善道路 沿线小气 候 ，间接促进城市热 岛效应的缓解 ；同时 ，还能降低路表 雨水径流的温度，减小对水生态环境的影响。 首先在同一时点 ( 1 6 ： O 0) 分别检测相邻位置排水性 沥青路面S n A C 1 3 路面在干燥状况下的路表温度 ，然后往2 条路段上与上面相邻位置邻近的2个 固定测试点按 同样的 方式浇水，浇完水后即对路面温度进行检测。 OC Y C I 3 f燥路面 OC F C 一 1 3 i i 术后路面 A c I 3 _ f ： 燥路断 c 一 1 3 洒水后路断 图5 排水性沥青 路面降温效果 图5 看出 ，路面干燥状态下 ，排水性沥青路面 比普通 密级配沥青 路面温度低3 5。 C；洒水后 ，两者均 迅速降 温 ，但普通路面在4 0 mi n内升温1 O。 C，而排水路面温度基 本保持稳定不变，缓解了城市热岛效应。 4 结语 ( a) 排水路面的平均渗水系数超过6 0 0 0 mL mi n ，满 足中雨以下降水量的及时排放 ，提高行车安全。 ( b) 排水路面构造 深度和横向力系数明显大于普通 路面 ，具有优越的抗滑性能。 ( C) 在车辆行驶过程中，相比于普通路面，排水路面 能够降低58d B 的噪声。 ( d) 路面干燥状态下，排水性沥青路面 比普通 密级 配沥青路面温度低3 5。 C ；洒水后 ，两者均迅速降温 ，但 普通路面迅速升温 ，而排水路面温度基本保持稳定不变， 缓解了城市热岛效应。 0 0 0 【 1 沈金竟 开级配多空隙排水型沥青路面 J 国外公路， 1 9 9 4 ( 6 ) ： 1 5 - 2 0 2 中西弘光排水性路面铺装功能持续性的研究【 J J 池善玉译 广西 交通科技，2 0 0 2 ( 4 ) ： 7 1 2 【 3 范旭辉 公路低噪声沥青混合料材料设计与应用 J 林业科技情 报， 2 0 1 3 ( 3 ) ： 8 0 8 1 ， 8 4 【 4 叶飞琴 城市道路交通噪声的控制探讨【 J 环境， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 9 0 9 7 5 】伍石生 低噪声沥青路面设计与施工养护 M】 北京： 人民交通出 版 社 2 0 0 5 6 】 张新 大孔隙透水沥青路 面对城市热岛效应的影响分析 D 北京： 北京交通大学，2 0 0 7 、 疆