市政道路透水沥青混凝土施工技术研究

2020-10-21 04:21李剑桥郭安顺
关键词:市政道路作用

李剑桥 郭安顺

摘 要:透水性沥青路面是一种新兴的路面结构型式,通过使用大孔隙结构层使得雨水能够进入路面结构,最终进入土基或通过排水设施排走。这一设计理念正好与海绵城市的建设相符合。将透水性路面用于市政道路施工,可有效提升路面使用性能,保证工程质量。本文在全面了解透水性路面作用的基础上,结合具体工程案例,对市政道路透水路面施工原材料选择和施工工艺进行了分析与探讨。

关键词:市政道路;透水沥青混凝土;作用

1 透水性路面的作用

伴随我国城镇化建设进程的不断加快,城市人口越来越多,工厂和车辆产生的热量日益增多,同时,居民的生活用能也随之增加,进一步加重了城市“热岛效应”。基于城市文明建设需求,原本裸露的自然土壤被人工混凝土路面硬化,阻碍了雨水下渗,甚至导致城市积水问题严重,当每年雨季来临之时,时常听到“城市看海”的新名词。透水性路面具有良好的透水性能,能够快速消除道路、广场积水问题。将透水沥青混凝土铺筑于城市道路,可起到以下作用:

(1)雨水渗透作用。通过透水性路面可保证自然下落的雨水直接下渗到地表,缓解城市排水系统的压力。

(2)减小热岛效应。水的比热容相对较大,在蒸发过程中,水将会吸收大量热量,同时,也会将部分路面表层的热量带走。夏季高温时节,相比传统沥青混凝土路面,透水沥青混凝土路面温度更低。

(3)降低路面径流污染。一般情况下,透水路面都会与海绵生态植草沟等一起设置,当径流水从其流过时,很大程度上将大幅降低路面径流污染,起到净化水体的作用。

2 工程概况

某市年降水量在1200~1900mm,雨季多集中在6~8月份,据实际情况调查发现,雨季过程中城市内涝现象频发,路面积水问题严重。基于“海绵城市”理念的提出,为了综合利用与存储雨水,走良性水循环发展之路,决定在市政道路工程建设中采用透水性沥青路面。

3 市政道路透水路面原材料选擇

沥青结合料:透水沥青混凝土内粗集料较多,PAC强度多通过结合料黏结作用形成,因此,此部位路面承载力较差。为此,在选择沥青材料时,可采用高粘度改性沥青,从而提高沥青混合料的使用性能。

粗集料:当集料粒径在2.36mm以上时,便可称为粗集料。在PAC内粗集料含量较高,基本超过80%,通过粗集料之间的相互嵌挤,可构成混合料骨架—空隙结构。根据工程需要,可采用玄武岩作为粗集料,并选择两种不同规格,即5 mm~10 mm,10 mm~15 mm,保证材料坚硬、洁净、无杂质,且各项技术指标满足规范要求。

细集料:细集料是指粒径在0.075~2.36mm之间的集料,在PAC内承受荷载的主骨架为粗集料,因此,细集料用量较少,可采用天然砂、机制砂或石屑等作为细集料。根据本工程实际情况,本文采用0~5 mm的石灰岩,且保证材料坚硬、洁净、无杂质。

矿粉:沥青混合料内,矿粉主要充当集料和沥青材料的粘结剂,保证沥青能够吸附在集料表面,从而形成沥青结合料,并达到粘附粗细集料的目的。一般情况下,可采用磨细后的石灰石粉、水泥、消石灰等作为PAC内的矿粉,且保证其各项性能指标均能满足相关规范要求。

4 市政道路透水路面施工工艺

4.1 拌和

透水性沥青混合料和普通沥青混合料拌和方法大致相同, 但在生产过程中由于使用的粗集料较多, 拌和温度较难控制。且使用了粘度较大的高粘度改性沥青, 因此必须提高混合料拌和温度, 确保出厂温度控制在170℃~180℃之间。一般情况下, 透水性沥青混合料在普通沥青混合料施工的温度基础上提高10℃~20℃, 因为混合料中粗集料用量很多, 易产生沥青的析漏和粗细集料颗粒的离析, 所以透水性沥青混合料宜随拌随用。如因生产或其他原因需要短时间储存时, 储存时间不宜超过24 h, 储存期间温降不应超过10℃。

4.2 运输

透水性沥青混合料的空隙率较大, 因此温度下降速度比普通沥青混合料快, 故在运输过程中应注意以下几点:(1)透水性沥青混合料宜采用大吨位运料车运输, 以保证在摊铺机前形成一个不间断的供料车流。运料车在开始运输前, 应在车厢及底板上涂刷一层油水混合物, 使混合料不致与车厢粘结。(2)任何情况下, 运料车在运输过程中都应加盖苫布, 以防表面混合料降温结成硬壳, 在运输过程中混合料的温度损失不应超过10℃。(3)运料车到达现场后, 应严格检查沥青混合料的温度, 不得低于摊铺温度160℃的要求。

4.3 摊铺

摊铺机开始铺筑前应对熨平板预热至100℃以上, 铺筑过程中应开动熨平板的振动或捶击等夯实装置。沥青混合料的摊铺速度应调正到与供料速度平衡, 必须、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。由于改性沥青或沥青混合料生产影响拌和机生产率, 摊铺机的摊铺速度应放慢, 通常控制在2~3 m/min。当供料不足时, 宜采用运料车集中等候, 集中摊铺的方式, 尽量减少摊铺机的停顿次数。此时摊铺机每次均应将剩余的混合料铺完, 做好临时接头。如等料时间过长, 混合料温度降低, 表面结硬成硬壳, 影响继续摊铺时, 必须将硬壳去除。

4.4 碾压

碾压施工时,一般分为三个步骤,即初压、复压、终压。根据工程实际情况,初压及复压时,均可采用滚筒式压路机(10~12t重)初压时碾压速度控制在2~2.5 km/h,温度在140~160℃之间,复压时碾压速度控制在2.5~3.0 km/h。终压则采用胶轮压路机(8~15t重),碾压速度控制在2.0~2.5 km/h,温度不得低于70℃。碾压施工中,不得选择振动碾压法,应采用静压施工工艺,碾压施工中,必须紧跟摊铺机进行施工,压路机和摊铺机之间的距离可控制在20m以内。

4.5 养护及交通管制

待碾压成型后,必须做好交通管制,严禁车辆通行,可在终压施工后4h,或表面温度在50℃以下,待路面强度满足要求后,即可开放交通。随着交通开放,透水性沥青路面的空隙率将被二次压密,或出现空隙被泥沙杂物堵塞等现象,将逐渐减小空隙,造成排水、降噪、抗滑、降温等功能下降。为此,必须做好路面养护工作,提高养护力度。

5 结束语

综上所述,我国城镇化的迅速发展,将会对自然环境造成不利影响,特别是暴雨内涝灾害问题极为常见,“看海”已成为城市内涝的新名词。在加快城镇化进程的基础上,如何更好地协调发展与环境之间的矛盾显得尤为重要。作为新一代的城市雨洪管理系统,在适应环境变化与应对雨水灾害面前,通过铺筑透水混凝土路面来建设市政道路具有重要现实意义。

参考文献:

[1]徐仁崇,桂苗苗,龚明子等.不同成型方法对透水混凝土性能的影响研究[J].混凝土,2011(11):129-131.

[2]张晓华,孟云芳,任杰. 浅析国内外再生骨料混凝土现状及发展趋势[J].混凝土,2013(07).

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