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 唐聰

 (上海市市政規(guī)劃設(shè)計研究院，上海200031)

摘要：結(jié)合上海中環(huán)線浦西段（南段）新建工程，進行排水降噪瀝青路面的試驗段應(yīng)用實踐，包括鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、邊緣排水系統(tǒng)設(shè)計、瀝青混合料設(shè)計、試驗段施工與應(yīng)用效果跟蹤研究。應(yīng)用實踐表明：排水降噪瀝青路面對提高雨天行車安全性、舒適性具有良好的效果，還可顯著降低高架道路噪聲。國產(chǎn)成品高黏度改性瀝青性能指標水平與進口高黏度改性瀝青相當(dāng)，可以滿足排水降噪瀝青路面的使用要求。

關(guān)鍵詞：排水降噪；瀝青路面；應(yīng)用實踐

中圖分類號：U416.217 文章編號：1004-4655( 2016) 03-0075-04

 高架道路通常作為城市快速主干路，承擔(dān)著市區(qū)較大比例的運輸任務(wù)，其功能的發(fā)揮，離不開具有良好的通行質(zhì)量與行車安全的路面。上海地區(qū)高架道路運營狀況表明，作為城市快速主干道的高架道路，天氣晴朗條件下服務(wù)狀況總體良好，但在雨天服務(wù)功能并不盡如人意，主要表現(xiàn)：行車可視度與防滑性能不佳，行車緩慢，道路服務(wù)水平下降，堵車現(xiàn)象時有發(fā)生；行車噪聲較大，影響沿線生活和工作的人們；路面反光現(xiàn)象嚴重，易導(dǎo)致疲勞駕駛，誘發(fā)交通事故。分析表明，上述問題的存在，與上海高架道路早先普遍采用密實型瀝青面層

( AK、AC)結(jié)構(gòu)有關(guān)。

 鑒于上海高架道路雨天存在的問題以及排水路面技術(shù)特點，結(jié)合上海中環(huán)線南段道路建設(shè)，在位于中環(huán)線浦西段（南段）A4.1標59號墩~74號墩（長約500 m，雙幅），進行排水降噪路面工程應(yīng)用研究和長時間的跟蹤觀測，以期總結(jié)經(jīng)驗，推進高架道路排水降噪瀝青路面的推廣應(yīng)用，改善城市高架道路服務(wù)水平。

1排水降噪瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計

 采用排水降噪瀝青路面。面層混合料由密實型瀝青混合料調(diào)整為開級配排水瀝青面層( OGFC)。排水瀝青面層采用高黏度改性瀝青，開級配排水瀝青混合料自身具有良好的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等性能，又有較大的空隙率、構(gòu)造深度，導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)層與下部結(jié)構(gòu)層間接觸面積小，結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性將經(jīng)受考驗。

 因此，在進行高架道路排水降噪瀝青路面設(shè)計時，應(yīng)重點做好下部鋪裝結(jié)構(gòu)層的防水粘結(jié)與表面平整度施工的控制工作。上海中環(huán)線南段原設(shè)計瀝青混凝土鋪裝改為“4 cm改性瀝青SMA-13+2 cm改性瀝青AC-05”的鋪裝形式，試驗段設(shè)計時，將原設(shè)計上面層SMA-13調(diào)整為高黏度改性瀝青排水降噪面層（OGFC-13），其余各結(jié)構(gòu)同原設(shè)計（見圖1）。

2邊緣排水系統(tǒng)設(shè)計

 本設(shè)計通過加大邊緣排水系統(tǒng)的滲流量，達到加快降雨快速泄流的目的，具體技術(shù)措施如下。高架道路排水示意圖和邊緣排水系統(tǒng)示意圖分別見圖2和圖3。

 1)增加過水?dāng)嗝�。澆筑鋼筋混凝土找平層時，在鋼筋混凝土鋪裝表面近路緣白帶一側(cè)，預(yù)留20 mm深、150 mm寬的排水槽，施工時應(yīng)嚴格控制排水槽縱向平整度，同時割除與排水槽相鄰的井壁，確保排水順暢。在排水槽內(nèi)壁全斷面按要求做好1cm的橋面防水涂料。改性瀝青AC-05混合料找平層施工邊緣調(diào)整至排水槽內(nèi)邊緣。

 2)增設(shè)1.5 cm排水盲管。將1.5 cm直徑的排水管（彈簧管或塑料管）定位在排水槽外邊緣下角，穿過割除的排水槽，確�？v向順直。

 3)排水槽上部設(shè)計使用開級配瀝青混合料。排水瀝青面層攤鋪施工時，松鋪系數(shù)按1.15控制，則車道位置4 cm厚度OGFC-13攤鋪厚度為4.6 cm，排水槽處瀝青混合料松鋪厚度為8.6 cm，實際松鋪系數(shù)僅為1.08，在與周邊排水瀝青面層同步壓實時，該處壓實度較相鄰區(qū)域低5%左右，空隙率明顯增大，排水效果顯著改善。

3排水降噪瀝青混合料設(shè)計

3.1礦料級配與瀝青用量

 本次試驗路級配執(zhí)行JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（見表1），混合料空隙率約為20%。在選定級配條件下，按不同瀝青用量拌制2種高黏度改性瀝青OGFC-13混合料，進行析漏試驗、飛散損失、馬歇爾體積等指標試驗，確定最佳瀝青用量為4.8%。試驗用試件為雙面各50擊的小馬歇爾擊實方法成型件。

3.2混合料性能驗證

 對2種不同OGFC-13混合料，分別進行馬歇爾體積指標、水穩(wěn)定性、車轍、低溫小梁彎曲等試驗，試驗結(jié)果如表2所示。

 由表2排水降噪瀝青混合料試驗結(jié)果可得出如下結(jié)論。

 1)國產(chǎn)高黏度改性瀝青性能指標水平與進口高黏度改性瀝青相當(dāng)。

 2)2種高黏度改性瀝青配制的排水瀝青混合料各項性能指標均滿足標準要求。

4試驗段實施與測試

4.1排水降噪瀝青面層施工

 2008年12月14日、2008年1 2月16日分別進行內(nèi)圈、外圈排水降噪瀝青路面施工。

 1)混合料拌合�？紤]到施工當(dāng)日氣溫僅為10℃，混合料拌合按照溫度控制上限標準執(zhí)行，最終混合料出廠溫度基本控制在175~180℃。干拌時間按8s控制，濕拌按45 s控制，出料時未發(fā)現(xiàn)花白料現(xiàn)象。

 2)混合料運輸與攤鋪碾壓。采用側(cè)壁加設(shè)保溫棉的運輸車輛運輸混合料。在常規(guī)覆蓋的基礎(chǔ)上，增加一層棉被覆蓋保溫。采用2臺英格索蘭攤鋪機并肩作業(yè)，攤鋪機間距離控制在10 m以內(nèi)，排水降噪瀝青路面攤鋪溫度為162~169℃。

 按三階段進行碾壓作業(yè)。2臺DYNAPAC（C-422型號）壓路機跟隨攤鋪機進行初壓（3遍），初壓開始溫度均≥150℃；1臺DYNAPAC（C-422型號）壓路機進行復(fù)壓（1～2遍）；1臺YZC-12型號壓路機進行終壓（1遍，直至消除輪跡），碾壓完成后路面溫度為80℃左右。

4.2試驗段質(zhì)量檢測與跟蹤

 試驗段完工后，對路面表觀質(zhì)量觀測表明，路面平整，表觀均勻，未發(fā)現(xiàn)析漏瀝青用量積聚現(xiàn)象，目測評估質(zhì)量優(yōu)良，近期跟蹤觀測表明該路段路面完好，服務(wù)水平優(yōu)良。現(xiàn)場檢測實景圖見圖4。

 2009年1月9日（項目建成初期）、2010年1月21日、201 1年1月5日、2012年3月20日、201 5年1月21日對試驗段防滑性能、滲水系數(shù)等進行了測試，結(jié)果如下。

 1)排水性能分析。試驗段瀝青路面排水性能觀測結(jié)果見圖5。

 雖然現(xiàn)場檢測的數(shù)據(jù)離散性很大，但滲水系數(shù)隨著時間的推移逐漸減小，滲水系數(shù)從剛建成的1 466 m L/(15 s)到第2年的497 m L/(15 s)可知，排水路面初期的滲水能力衰減非常迅速，但是隨后幾年逐漸穩(wěn)定在200~400 m L/( 15 s)的水平。如果要保持良好的滲水能力，養(yǎng)護公司應(yīng)采用專業(yè)的、針對排水路面的清洗車，定期把OGFC表面的空隙清理干凈，保證層內(nèi)排水通暢。

 2)抗滑性能分析。試驗段瀝青路面的構(gòu)造深度和擺值觀測結(jié)果見圖6。

 由圖6可知，排水降噪瀝青路面初期具有較大的構(gòu)造深度與擺值，防滑性能優(yōu)良，使用6a內(nèi)，防滑指標衰減程度仍好于傳統(tǒng)瀝青面層材料。

4.3降噪效果

 2010年1月21日（建成使用1 a），選用江淮瑞風(fēng)面包車以不同速度勻速行駛于二車道，測試人員處于三連跨跨中并倚靠防撞墻，測量車輛以不同’速度通過三連跨過程中的混合噪聲（見圖7）。

作為比較也對鄰近SMA路面進行測試，噪聲測試結(jié)果如表3所示。

 由表3噪聲測試結(jié)果可知，車速為60 km/h、80 km/h正常速度行駛時，相比于同期建成鄰近的SMA瀝青路面降噪幅度可達2 dB。而在較低車速( 40 km/h)條件下，排水降噪瀝青路面也有1dB的降噪效果。因SMA路面本身已屬于低噪聲路面范疇，仍有較大的降低效果，表明其降噪效果良好。

5結(jié)語

 結(jié)合上海浦西段中環(huán)線建設(shè)，選用不同的高黏度瀝青材料，進行500 m的排水降噪瀝青路面應(yīng)用實踐，并對試驗段進行路用性能與降噪效果的跟蹤測試，研究結(jié)果如下。

 1)排水降噪瀝青路面極大提高雨天行車安全性，顯著降低雨水帶來的濺水和水霧，增加輪胎與路表的摩擦力，降低交通事故率。

 2)排水降噪瀝青路面與SMA路面相比有明顯的降噪效果，降噪效果可達2dB，試驗路達到預(yù)期目標。

 3)早期滲水系數(shù)超過1 400 m L/(15 s)，經(jīng)6a左右使用后，衰減至208 m L/(15 s)，僅為建成初期的14%，排水降噪瀝青路面滲水系數(shù)指標衰減迅速。因此，需定期進行養(yǎng)護清洗，保證排水降噪瀝青路面良好的滲水能力。

 伴隨著高黏度改性瀝青的國產(chǎn)化，排水降噪瀝青路面修建成本必將大幅度降低，該技術(shù)必將以其良好的排水降噪性能獲得更為廣闊的應(yīng)用空間。