大孔隙排水降噪路面在城市道路中的應用研究

摘 要：本文以大連市快速路項目為依托，介紹排水降噪路面在大連城市道路中應用的可行性及其所帶來的社會效益，突出該路面有別于其他普通瀝青路面的技術特點和工程指標，為排水降噪路面在城市道路中的推廣應用提供有價值的經驗參考。

關鍵詞：排水降噪；瀝青路面；城市道路；高架橋

0引言

隨著城市交通量的日益增加，道路建設迅猛發展，路面平整性，行車舒適性、交通道路安全和噪聲污染問題已經越來越受到人們的重視。排水降噪路面作為一種新型的路面材料，在城市道路上的應用實例較少。城市交通有行駛速度慢、停車剎車多的特點，對道路高低溫穩定性和耐久性的要求也高，目前國內正式采用大規模排水性路面建設僅有杭州市，本項目依托大連市快速路這一重點工程，探討排水降噪路面在市政工程中尤其是在城市高架橋上應用的可行性及其路用性能。

1工程概況

隨著社會經濟的快速發展，大連市內道路堵塞情況日益嚴重，嚴重影響了城際交通。本工程正是為了改善這種交通狀況而修建的。項目由北向南貫穿大連市東部城區，連接大連市主城區與外城區、開發區等周邊區域，全長11.3km，寬24m，行車道采用雙向六車道，全線均為高架并設有六處上下橋匝道，設計車速70公里/小時。該項目在全線鋪設了排水降噪路面。

2排水降噪路面的服務性能

（1）透水性好，在路上不會形成積水或水膜，減輕水漂，水霧等情況。

（2）提高行駛安全性，改善能見度，減少司機的駕駛疲勞。

（3）降低交通噪音。排水降噪路面比普通瀝青路面能降低噪聲3—8db。

（4）降低城市熱島效應，降低路面溫度，增加城市大氣濕度，調節整個城市熱環境。

3排水降噪路面的工程技術指標

3.1排水降噪瀝青路面結構

普通瀝青路面結構一般為5cm中粒式瀝青砼+6～8cm粗粒式瀝青砼+30cm～45cm水泥穩定碎石基層。而對本次在橋面上使用排水降噪瀝青路面，其鋪裝結構為：4cm排水降噪橋面+陽離子改型乳化瀝青+5cm AC-13F細粒式改性瀝青混凝土+XY-01水泥基滲透結晶型防水材料+10cm FC-50纖維網混凝土，下面層沿防撞墻預留10cm寬度，鋪筑排水降噪橋面，并在其底部沿防撞墻鋪設Φ=18mm的網狀導水盲管。

3.2排水降噪瀝青路面材料及技術要求

3.2.1瀝青

排水降噪路面孔隙率較大，粗集料含量高達70%以上，設計空隙率一般為15%～25%，骨料之間形成嵌擠型的空間骨架結構，普通瀝青難以對這種骨架結構產生足夠的約束作用，而高粘瀝青對集料有較好的包裹力、粘附性和足夠的韌性，能保證瀝青混合料在高孔隙率的情況下，仍然具有良好的抗水損壞、抗車轍和抗飛散能力。高粘瀝青與普通瀝青相比，最重要的技術指標為60 ℃ 粘度，普通瀝青90#這一指標值要求≥140，而高粘瀝青要求≥100000。

3.2.2礦料

排水瀝青混合料以粗集料為主，為保證其使用性能得到充分發揮，集料需要有足夠的強度、抗壓碎性和抗沖擊性和磨光值。為保證混合料排水功能，石料外形應具有近似正方形形狀，對針片狀粒料要求嚴格。本項目中使用的集料為玄武巖，填料采用砂和礦粉。

3.3排水降噪瀝青混合料配合比設計與性能指標

排水降噪瀝青混合料的級配設計方法與一般混合料不同，常規的馬歇爾試驗方法并不適用。本工程瀝青混合料的設計主要參考了日本的配合比方法，步驟如下：

（1）目標空隙率的確定。研究表明，空隙率與路面的排水能力成正比，但空隙率過大也會帶來路面材料耐久性不足等負面影響，本工程根據大連實際的降水情況以及交通狀況，將空隙率定為20%。

（2）初試級配確定。以2.36mm集料通過質量百分率在中值范圍附近±3%左右為目標，暫定三種配合比。級配如下：

（3）參照日本《排水性鋪裝技術指針（案）》中有關瀝青用量預估計算公式，根據瀝青膜厚度和集料表面積初定瀝青用量。排水瀝青混合料的瀝青膜厚度h一般取14μm。計算得初始瀝青用量為4.5%

（4）滿足目標空隙率級配的確定。在初試瀝青用量下，將三種初試級配按照馬歇爾試驗方法成型試件，采用體積法測定成型試件的空隙率，繪制2.36mm通過率與空隙率的關系曲線，通過回歸公式（Y=-0.595X+29.149 R2=0.95）計算出目標孔隙率20%對應的2.36篩孔的通過率為15.4%。對級配做出調整，使2.36篩孔通過率為15.4%作為最終配合比。

（5）最佳瀝青用量的確定。以初始用量為基礎，以0.5%為間隔，取五組不同的油量，分別進行析漏和飛散試驗，通過兩個試驗的拐點得到最小瀝青用量OACmin=4.15%和最大瀝青用量OACmax=4.875%，通過計算并參照馬歇爾試驗的結果確定最佳瀝青用量為OAC=4.69%，取整4.7%。

（6）混合料性能檢驗。確定最佳瀝青用量后，分別進行馬歇爾試驗，析漏試驗，飛散試驗，車轍動穩定度等試驗，檢驗設計的混合料是否滿足路用性能要求，如表2示。

表2 排水降噪瀝青混合料性能指標

4結語

排水降噪路面是一項即可產生良好經濟效益、社會效益，又可提高環境效益的實用技術，尤其是當前提倡可持續發展的大環境下，研究并實施排水降噪路面技術具有重要的現實意義。

本工程在引進日本高粘度改性瀝青生產技術的基礎上，根據大連市特有氣候條件和交通環境，開發適合大連本地的排水降噪路面技術，同時提出了相應的技術指標。為今后排水降噪路面在城市道路和橋梁上的應用提供經驗參考和研究基礎。

參 考 文 獻

[1]伍石生. 低噪音瀝青路面設計與施工養護[M]. 北京：人民交通出版社， 2005.

[2]布赫. 淺談開級配抗滑磨耗層（OGFC）在國內的應用[J]. 交通標準化， 2007， 168（8）：217–220.