排水性路面機能恢復(fù)車

在歐洲，排水性瀝青路面除了被用于提高路面安全性的目的外，另一個主要用途是減少人口和道路稠密地區(qū)的交通噪音。法國公路部門還指出，排水性瀝青面層有助于減弱夜晚行駛時車燈的眩光。西歐許多國家都鋪筑了排水性瀝青路面。比利時使用排水性瀝青混合料鋪筑路面有二十多年歷史，在1979年時高速公路鋪筑的排水路面就有32700m2。法國約有10%的公路使用排水性瀝青路面，至目前總計已鋪設(shè)240000m2;但自1990年起，法國的排水性瀝青路面鋪筑有減少的趨勢，主要原因在于路面空隙易造成堵塞，同時冬季除雪劑的消耗增加很大。英、德等國為研究排水性瀝青路面對降低噪音及耐久性的功效，進行各種組成材料的鋪設(shè)，其空隙率超過20%。荷蘭、丹麥針對孔隙阻塞問題，研究了雙層式排水性瀝青路面。上層采用最大粒徑4mm或8mm，下層采用最大粒徑11mm或16mm，總鋪筑厚度達70mm。兩層材料壓實后的空隙率均超過20%。歐洲透水性路面的空隙率起初為15%，后來為防止孔隙逐漸堵塞及養(yǎng)護管理的方便，設(shè)計空隙率逐漸提高到20%或大于20%。歐洲的排水性路面面層較厚，粗集料最大粒徑為10~20mm，其中以12.5mm最多，集料的要求比美國開級配瀝青抗滑磨耗層(OGFC)更嚴(yán)格。西歐各國對瀝青材料的選擇達成的基本共識是使用改性瀝青，瀝青主要考慮以下要求:具有較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗氧化性能。各國近年來使用的結(jié)合料見表1.1-1。在瀝青混合料配合比設(shè)計上，不采用與密級配配合比設(shè)計相同的方法，特別是馬歇爾法與開裂試驗，而且認(rèn)為排水性瀝青混合料的抗車轍性能較高，有關(guān)高溫穩(wěn)定性的室內(nèi)試驗如車轍試驗也不太相關(guān)。工程上主要依靠擊實試驗決定空隙率，同時開發(fā)了肯塔堡飛散試驗，這是歐洲常用的排水性瀝青混合料配合比設(shè)計方法。

歐洲各國排水性瀝青路面使用的瀝青結(jié)合料

使用過程中由于孔隙被堵塞，所有的排水性瀝青路面都被證實有逐漸喪失排水和降噪效果的趨勢，這在城市里比較突出。道路部門對此缺乏有效的維護手段，因此排水性瀝青面層的使用壽命受到限制。歐洲在排水性瀝青面層下面鋪設(shè)一層不透水薄膜或防水層來防止水對下層的侵蝕，從而較好地解決了美國OGFC應(yīng)用中出現(xiàn)的下層路面水損壞問題。

美國從上世紀(jì)50年代就開始使用開級配抗滑磨耗層OGFC，這種技術(shù)是從碎石封層發(fā)展起來的，開始采用撒布法施工瀝青預(yù)拌碎石，厚度只有1cm左右;為改善高速公路雨天行車的良好抗滑性能，美國聯(lián)邦公路管理局(FHWA)在1970年開始檢討原先采用的封層處理的缺陷，研究開發(fā)了開級配抗滑磨耗層(OGFC)，一般其空隙率約達15%左右，使用多粗集料級配，其主要功能是提供一個有較高抗滑阻力的表層，同時具有降噪，減少水漂、水濺、水霧、眩光等作用。1973年開始推廣OGFC的使用，在1974年頒布了一套OGFC混合料設(shè)計方法[3]。據(jù)1982年調(diào)查，全國鋪筑里程已達15000公里，且多鋪筑在交通量大的州際公路，鋪裝厚度大多為19mm，空隙率約為12%~15%，是允許空隙發(fā)生堵塞的。在機場也廣泛使用OGFC以減低雨天產(chǎn)生水漂現(xiàn)象。美國聯(lián)邦公路管理局(FHWA)于1990年12月制定了"開級配抗滑磨耗層(OGFC)混合料設(shè)計方法"。

OGFC使用高質(zhì)量、耐磨光、能提供良好摩擦性能的集料。粗集料不能使用較純石灰?guī)r和易磨光的集料，粗集料中至少應(yīng)有75%(質(zhì)量比)的集料有兩個破碎面，90%的集料有一個以上破碎面，洛杉磯磨耗損失不應(yīng)超過40%。

排水瀝青路面在日本被稱為"超級路面"。日本從1980年前后組團赴德國考察后，開始研究引進歐洲的排水性瀝青路面技術(shù)。雖然起步較晚，但發(fā)展較快，1987年東京都環(huán)道7號率先采用排水性瀝青混合料鋪筑，表現(xiàn)出了排水性瀝青路面突出的性能特點。自1990年排水性瀝青路面已成為最標(biāo)準(zhǔn)的路面之一在日本各級道路廣泛應(yīng)用，至1996年12月止，已累計超過800萬m2的鋪筑業(yè)績。

日本的排水性瀝青混合料與歐洲PA相似，采用的最大公稱粒徑有13.2mm及16.0mm三種，目標(biāo)空隙率達到20%，鋪筑厚度4cm~5cm。近年來，為提高排水性瀝青路面的吸音降噪性能，日本又對最大公稱粒徑9.5mm和4.75mm的混合料展開試驗研究。

但是，可以說歐洲的技術(shù)并沒有適合高溫多濕的日本氣候和交通條件。施工后不久便出現(xiàn)了孔隙堵塞及交通載重引起的骨料飛散，車轍變形問題相當(dāng)嚴(yán)重。因此，日本致力于開發(fā)適合日本的氣候條件和交通條件的排水性瀝青路面。經(jīng)過大量的實踐與研究，日本道路協(xié)會于1996年11月發(fā)布了《排水性鋪裝技術(shù)指針(案)》作為排水性瀝青混合料的設(shè)計施工指南。同年日本道路公團做出所有的高速公路必須采用排水性路面鋪裝的決定后，排水性瀝青路面的鋪筑面積大規(guī)模增長，在一般公路、城市道路的交叉口，出于減噪與安全目的城市街道，排水路面也被較多使用。圖1.1-1是日本排水性瀝青路面的年鋪筑面積情況，截至到2002年3月，日本公路40%的鋪面轉(zhuǎn)變?yōu)榕潘詾r青路面。日本對多個修筑排水性瀝青路面前后的雨天事故調(diào)查對比，發(fā)現(xiàn)使用排水瀝青路面后雨天事故可減少80%左右，從而基本上與晴天事故率相當(dāng)[35]。