CN103334366B

CN103334366B - 一种排水式沥青路面的施工方法

Info

Publication number: CN103334366B
Application number: CN201310299645.5A
Authority: CN
Inventors: 王平平; 林沐; 周文; 任世波
Original assignee: SHENZHEN XINGBAN CONSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN XINGBAN CONSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2033-07-17
Also published as: CN103334366A

Abstract

本发明涉及一种排水式沥青路面及施工方法，属于道路施工技术领域。该路面包括具有向两侧倾斜排水斜度的路面层和将路面层与地基隔开的隔水层，路面层两侧下部具有空隙率为35%-40%的集水层，集水层外侧通过间隔分布的下倾渗水孔与构筑在路面两边的集水沟连通，路面层为空隙率18%-25%的排水沥青路面层，隔水层两侧分别从集水层底部延伸到集水沟，集水沟的底部低于集水层。本发明实现了“透”、“堵”、“排”有机结合的排水功能，可以使雨天行车产生的溅水和水雾显著降低，保持良好的可视性。

Description

一种排水式沥青路面的施工方法

技术领域

本发明涉及一种路面施工方法，尤其是一种排水式沥青路面及施工方法，属于道路施工技术领域。

背景技术

雨天在高速公路之类可以高速行驶道路上驾车经常遇到的问题是，路面的雨水无法及时排除，因此常被前面的车辆溅起，形成妨碍视线的水雾，严重影响交通安全。

随着道路建设的迅速发展，公路的防水结构及施工处理日益受到重视。专利号为ZL201010132658.X和ZL201010132668.3的中国发明专利分别公开了基本相同的二种防水减振路面结构及其施工方法，其路面自上而下包括面层、基层、排水垫层和路基,面层与基层之间设置防水减振功能层,基层与排水垫层之间设置不透水的防水层,防水层与基层、排水垫层均自然分离,排水垫层与路基之间设置透水过滤层,施工方法为:自下而上为路基、透水过滤层、排水垫层、防水层、基层、防水减振功能层和面层。此类路面虽对于防止路表水和地下水对路面和路基造成的破坏具有一定效果,但对于需要及时排水的高速公路而言，并未解决问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种可以及时有效避免道路积水的排水式沥青路面，同时给出相应的施工方法，从而有利于保证雨天行车安全。

为了达到以上目的，本发明的排水式沥青路面包括具有向两侧倾斜排水斜度的路面层和将路面层与地基隔开的隔水层，其特征在于：所述路面层两侧下部具有空隙率为35％-40％的集水层，所述集水层外侧通过间隔分布的下倾渗水孔与构筑在路面两边的集水沟连通，所述路面层为空隙率18％-25％的排水沥青路面层，所述隔水层两侧分别从集水层底部延伸到集水沟，所述集水沟的底部低于集水层。

本发明的排水式沥青路面(简称OGFC)或称透水沥青路面实现了“透”、“堵”、“排”有机结合的排水功能。由于隔水层不透水，因此避免了雨水侵蚀路基，渗入路表的雨水通过排水沥青路面层横向渗流到路侧的集水层，并汇集到设置在路边的集水沟中，通过集水沟排至排水管路等排水系统。因此可以使雨天行车产生的溅水和水雾显著降低，保持良好的可视性。

本发明进一步的完善是所述集水沟具有间隔分布的颈缩段。当雨水在集水沟中流经颈缩段时，将产生一定的文丘里效应，从而对集水层产生“抽吸”作用，使其中的雨水更容易通过渗水孔进入集水沟内。

本发明的排水式沥青路面施工方法包括以下步骤：

第一步、铺设隔水层——按预定标高做好两侧具有沟壕的路基后，全幅洒铺0.3～0.5kg/m²的改性乳化沥青(参见200610165011.0号中国专利文献)，通常15～20mm厚，待改性乳化沥青完全破乳实干形成隔水层；通常路基渗水系数小于50ml/min，如路基渗水系数大于50ml/min，则先洒铺0.15～0.2kg/m²的改性乳化沥青至渗水系数达标；

第二步、填充集水层——在路侧沟壕的隔水层上填充沥青碎石混合料并夯实，形成空隙率为35％-40％的集水层，集水层上表面与路面隔水层上表面平齐；

第三步、构筑集水沟——在集水层外侧构筑通过间隔分布下倾渗水孔与集水层连通的混凝土集水沟，集水沟标高低于集水层标高；

第四步、铺筑排水沥青路面层——在路面全幅铺盖沥青碎石混合料，经过碾压形成空隙率为18％-25％的排水沥青路面层。

分析研究表明，由于排水沥青路面层由碎石和沥青均匀混合而成，因此其空隙率取决于沥青混合料用的各级骨架配合比的大小(即碎石级配)和沥青的用量。经考虑诸多因素并反复试验，要在碾压后形成空隙率为18％-25％的排水沥青路面层，碎石应符合以下质量百分比级配：100％过13.2毫米筛孔、90-100％过9.5毫米筛孔、50-70％过4.75毫米筛孔、10-22％过2.36毫米筛孔、6-18过1.18毫米筛孔、4-15％过0.6毫米筛孔、3-12％过0.3毫米筛孔、3-8％过0.15毫米筛孔、2-6％过0.075毫米筛孔。这样可以按嵌挤机理形成理想的骨架-空隙结构，从而与适当沥青均匀搅拌混合后达到理想的空隙率指标。

沥青用量按下式计算确定：

Pb＝h×(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74

式中：Pb为沥青用量(即沥青占沥青与碎石混合料的百分比)

h为沥青膜平均厚度，取12-16(μm，最好14μm)

2表示碎石通过13.2mm、9.5mm筛孔的通过率按100％计，a、b、c、d、e、f、g分别为碎石通过4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm筛孔的百分率(％)。

总之，本发明借助渗流理论分析和反复试验，确定了沥青路面层合理的空隙率18％-25％——空隙率过大影响路面强度和寿命，过小则排水不畅，而空隙率则通过合理的碎石级配和沥青用量加以控制，从而不仅使路面强度达标，且渗透系数达到0.1cm/s以上，能排出降水量25mm/24h以上的中到大雨，在中雨及小雨时的排水效果理想，不会形成地表径流。对于大到暴雨，影响视觉的已主要是降落的雨水，路表的雨水将在雨小、雨停之后及时排除，从而显著提高行车安全性。并且，本发明的路面具有理想的抗滑性能，即使在路表有水的情况下，仍能够维持轮胎与路面的良好接触，避免“水漂”现象。此外，排水式沥青路面还起到了多孔吸声材料的作用，因此具有降低路面噪音功能，压缩空气通过空隙及时消散，彻底消除轮胎底部空气压缩后释放产生的“声爆”。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例的集水沟结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例排水式沥青路面的基本结构如图1所示，路面层1为厚度5-8cm、空隙率为18％-25％的排水沥青路面层，具有大于1.5％(控制在1.5％-3％为宜)的向两侧倾斜排水斜度。厚度为15～20mm的隔水层2由0.3～0.5kg/m²的改性乳化沥青构成，将路面层1与地基隔开。路面层1两侧下部具有厚度为15～20cm、空隙率为35％-40％的集水层3，集水层3外侧通过间隔分布的下倾渗水孔5与构筑在路面两边的集水沟6连通。集水沟6的底部低于集水层3。集水沟6邻近路面的一侧为混凝土构成的马路牙4，沟内安置排水管7。隔水层2两侧分别从集水层3底部延伸到集水沟6。集水沟6沿其长度方向间隔分布有形成颈缩段的圆弧过渡内凸8。路面铺设的横向接缝处均对应颈缩段。

本实施例排水式沥青路面施工包括以下步骤：

第一步、铺设隔水层——按预定标高以常规方法做好两侧具有沟壕的路基后，全幅洒铺0.3～0.5kg/m²的改性乳化沥青15～20mm厚，待改性乳化沥青完全破乳实干形成隔水层；如发现路基渗水系数大于50ml/min，则先洒铺0.15～0.2kg/m²的改性乳化沥青至渗水系数小于50ml/min；

第二步、填充集水层——在路侧沟壕的隔水层上填充沥青碎石混合料并夯实，碎石按以下质量百分比级配：100％过19毫米筛孔、90-100％过16毫米筛孔、70-90％过13.2毫米筛孔、45-70％过9.5毫米筛孔、12-30％过4.75毫米筛孔、10-22％过2.36毫米筛孔、6-18过1.18毫米筛孔、4-15％过0.6毫米筛孔、3-12％过0.3毫米筛孔、3-8％过0.15毫米筛孔、2-6％过0.075毫米筛孔，从而形成空隙率为35％-40％的集水层，集水层上表面与路面隔水层上表面平齐；

第三步、构筑集水沟——在集水层外侧构筑通过间隔分布下倾渗水孔与集水层连通的混凝土集水沟，集水沟标高低于集水层标，集水沟6邻近路面的一侧建成高于路面的马路牙；

第四步、铺筑排水沥青路面层——按以下质量百分比级配碎石：100％过13.2毫米筛孔、90-100％过9.5毫米筛孔、50-70％过4.75毫米筛孔、10-22％过2.36毫米筛孔、6-18过1.18毫米筛孔、4-15％过0.6毫米筛孔、3-12％过0.3毫米筛孔、3-8％过0.15毫米筛孔、2-6％过0.075毫米筛孔；沥青占沥青与碎石混合料的百分比Pb＝h×(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74，沥青膜平均厚度h取14(μm)，a、b、c、d、e、f、g分别为碎石通过4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm筛孔的百分率(％)，将沥青加热融化后与碎石均匀混合，在路面铺盖沥青碎石混合料，经过碾压形成空隙率为18％-25％的排水沥青路面层。

实践证明，不透水的隔水层有效避免了雨水侵蚀路基，而雨水则渗入具有一定空隙的路表，通过排水沥青路面层横向渗流到路侧的集水层，并汇集到设置在路边的集水沟中，通过集水沟及排水管排至排水系统。而采取间隔分布的颈缩段结构，可以借助文丘里效应，对集水层内的渗水产生一定的抽吸导流作用，使其中的雨水更迅速通过渗水孔进入集水沟内，进一步降低(同等条件溅水量试验结果表明可降低15％左右)雨天行车产生的溅水和水雾，保持良好的可视性。

实施例二

本实施例的基本情况与实施例一基本相同，不同之处在于：排水沥青路面层约5cm，与隔水层之间还铺有厚度约3cm的路面垫层，路面垫层按以下质量百分比级配碎石：100％过16毫米筛孔、90-100％过13.2毫米筛孔、60-80％过9.5毫米筛孔、12-30％过4.75毫米筛孔、10-22％过2.36毫米筛孔、6-18过1.18毫米筛孔、4-15％过0.6毫米筛孔、3-12％过0.3毫米筛孔、3-8％过0.15毫米筛孔、2-6％过0.075毫米筛孔，因此其空隙率大于排水沥青路面层。这样渗水、排水效果更好。

碾压过程以1.5～2km/h的速度初压2-3遍、4～5km/h的速度复压6-8遍、2～3km/h的速度终压2-3遍。碾压时相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽。纵向接缝采用热接缝，施工时将摊铺的沥青碎石混合料边缘留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺的高程基准，待后摊铺的沥青碎石混合料摊铺后，跨缝碾压，以消除缝迹，施工效果更佳。

以上实施例的混合料碎石级配归纳如下表

混合料碎石(矿料)级配表

本发明还可以有其他实施方式。例如圆弧过渡内凸既可以由集水沟一侧单向内凸，也可以从集水沟两侧双向内凸。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种排水式沥青路面的施工方法，所述沥青路面包括具有向两侧倾斜排水斜度的路面层和将路面层与地基隔开的隔水层，其特征在于：所述路面层两侧下部具有空隙率为35％-40％的集水层，所述集水层外侧通过间隔分布的下倾渗水孔与构筑在路面两边的集水沟连通，所述路面层为空隙率18％-25％的排水沥青路面层，所述隔水层两侧分别从集水层底部延伸到集水沟，所述集水沟的底部低于集水层，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：

第一步、铺设隔水层——按预定标高做好两侧具有沟壕的路基后，全幅洒铺0.3～0.5kg/m²的改性乳化沥青，待改性乳化沥青完全破乳实干形成隔水层；

2.根据权利要求1所述排水式沥青路面的施工方法，其特征在于：所述集水沟具有间隔分布的颈缩段。

3.根据权利要求1所述排水式沥青路面的施工方法，其特征在于：所述集水沟沿其长度方向间隔分布有形成颈缩段的圆弧过渡内凸。

4.根据权利要求1所述排水式沥青路面的施工方法，其特征在于：所述第一步中，当路基渗水系数大于50ml/min，先洒铺0.15～0.2kg/m²的改性乳化沥青至渗水系数达标。

5.根据权利要求4所述排水式沥青路面的施工方法，其特征在于：所述第二步中，混合料碎石按以下质量百分比级配：100％过19毫米筛孔、90-100％过16毫米筛孔、70-90％过13.2毫米筛孔、45-70％过9.5毫米筛孔、12-30％过4.75毫米筛孔、10-22％过2.36毫米筛孔、6-18过1.18毫米筛孔、4-15％过0.6毫米筛孔、3-12％过0.3毫米筛孔、3-8％过0.15毫米筛孔、2-6％过0.075毫米筛孔。

6.根据权利要求5所述排水式沥青路面的施工方法，其特征在于：碾压过程以1.5～2km/h的速度初压2-3遍、4～5km/h的速度复压6-8遍、2～3km/h的速度终压2-3遍，且碾压时相邻碾压带重叠1/3-1/2轮宽。

7.根据权利要求6所述排水式沥青路面的施工方法，其特征在于：纵向接缝施工时将摊铺的沥青碎石混合料边缘留下10～20cm宽暂不碾压，作为后摊铺的高程基准，待后摊铺的沥青碎石混合料摊铺后，跨缝碾压。