排水性瀝青路面在高架快速路上的應用效果

上海浦東路橋建設股份有限公司 上海 201210

1 排水性瀝青路面簡介

排水性瀝青路面（OGFC）是一種使用高黏度瀝青材料包裹石石嵌擠的骨架，形成空隙率高達15%～25%的瀝青混合料（圖1）。在路用性能穩固基礎上，還具有排水、降噪、降溫功能，是一種集功能性、安全性于一身的新型瀝青路面[1]。

圖1 排水性瀝青路面結構示意

2 工程概況

橫一路項目位于寧波環城南路高架路，跨越杭甬運河，機動車道和人行道采用分離式設計，全長1 225.5 m，機動車道總寬12 m。服務對象以客運交通為主，兼有輕型貨運交通。該工程于2012年11月竣工，正常路段雙向8 車道，設計車速80 km/h，排水路面設計空隙率為20%。

3 應用效果分析

3.1 排水性

對于普通密級配路面，雨天道路表面水膜厚度大，車輛行駛過程中易將路面水往后帶起，形成水霧，車速愈高，水霧高度愈大，嚴重影響后車司機的視線，造成交通安全隱患。排水性瀝青路面由于路面空隙大，在路面不積水情況下，道路表面基本無水膜，因此車輛經過時水霧現象不明顯。圖2為3 種路面排水能力。

圖2 3 種路面排水能力對比

從圖2看出，排水路面的平均滲水系數超過6 000 mL/min，滿足中雨以下降水量的排放，而普通路面和SMA路面由于其混合料結構特點，滲水系數很低，雨水幾乎不向下滲，只是在路表流動，往往會形成路面積水，對行車安全影響很大。

3.2 抗滑性

路面抗滑性能是指路面抵抗其上行駛車輛產生滑行現象的能力，其物理意義為路面與車輛輪胎之間摩擦力的大小，是影響路面行車安全的重要因素之一。本文主要從路面構造深度和橫向力系數兩方面來描述排水路面的抗滑優勢[2]。

2012年11月至2014年1月，對橫一路高架排水路面進行了5 次構造深度檢測，并與AC-13路面對比，檢測結果如圖3所示。

圖3 現場構造深度和通車時間關系

從圖3看出，排水路面構造深度明顯大于AC路面，路面剛建成時，排水路面的構造深度是AC路面的4.4 倍，通車1 年后增加到5.2 倍；排水路面和AC路面構造深度隨時間的衰減速率分別為0.045 mm/月和0.016 mm/月，按照該速率，OGFC路面2年左右構造深度降至1.2 mm，仍然具有良好的抗滑特性。

SMA路面具有良好的抗滑性能，本文將排水路面與SMA路面進行對比，以體現排水路面優越的抗滑特性。結果如表1所示。

表 1 新建路面橫向力系數測試結果

表1看出，無論是擺值還是橫向力系數，排水路面均高于SMA路面，顯然，在抗滑方面，排水路面優于SMA路面。

3.3 降噪性[3-5]

排水路面的降噪機理包括兩部分，一是多孔吸聲作用，使進入孔洞的聲能部分轉化為熱能；另一是連通空隙緩解了輪胎與地面接觸產生的噪聲。車輛在高速行駛過程中，驅使輪胎與路面極快地接觸和分離，在輪胎花紋與路面表面形成了局部不穩定的空氣體積流，空氣體積流的快速脈沖運動產生了單極子噪聲。根據同濟大學聲學研究所的有關研究，后者的降噪效果遠大于前者。

對于道路材料降噪效果的檢測，目前國內主要有兩類方法：一類是現場檢測方法，包括遠場法、勻速行駛車內噪聲法、近場法；另一類是評價材料的吸聲系數，均在試驗室完成，包括駐波管法和混響室法。為貼合實際，選擇第一類方法檢測，由于遠場法受外界環境影響較大，本文采用近場法進行現場噪聲檢測，測試結果如圖4所示。

圖4 排水路面與普通路面的噪聲-車速變化曲線

從圖4中看出，轎車在排水路面上最大可降噪達5～8 dB，而中巴也能降噪2～4 dB。隨著車速的提高，兩者噪聲趨近，此時外界影響因素起主要作用。

3.4 降溫性[6]

降低瀝青路面的路表溫度，可以改善道路沿線小氣候，間接促進城市熱島效應的緩解；同時，還能降低路表雨水徑流的溫度，減小對水生態環境的影響。

首先在同一時點（16：00）分別檢測相鄰位置排水性瀝青路面和AC-13路面在干燥狀況下的路表溫度，然后往2條路段上與上面相鄰位置鄰近的2 個固定測試點按同樣的方式澆水，澆完水后即對路面溫度進行檢測。

圖5 排水性瀝青路面降溫效果

圖5看出，路面干燥狀態下，排水性瀝青路面比普通密級配瀝青路面溫度低3～5 °C；灑水后，兩者均迅速降溫，但普通路面在40 min內升溫10 °C，而排水路面溫度基本保持穩定不變，緩解了城市熱島效應。

4 結語

（a）排水路面的平均滲水系數超過6 000 mL/min，滿足中雨以下降水量的及時排放，提高行車安全。

（b）排水路面構造深度和橫向力系數明顯大于普通路面，具有優越的抗滑性能。

（c）在車輛行駛過程中，相比于普通路面，排水路面能夠降低5～8 dB的噪聲。

（d）路面干燥狀態下，排水性瀝青路面比普通密級配瀝青路面溫度低3～5 °C；灑水后，兩者均迅速降溫，但普通路面迅速升溫，而排水路面溫度基本保持穩定不變，緩解了城市熱島效應。