長(cháng)期以來(lái),我國高等級瀝青路面結構都防水設計的,因為水損害影響路基強度﹑易產(chǎn)生路面坑洞,是產(chǎn)生瀝青路面早期損壞的“元兇”之一。與此同時(shí),防水路面的排水也是設計和施工中解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一,否則,雨天路面產(chǎn)生積水和“水飄”會(huì )對行車(chē)安全造成致命影響。然而,“堵不如疏”,近些年排水瀝青路面的出現從另一個(gè)方向更好的解決了這一問(wèn)題。集排水、降噪和增強安全行車(chē)功能的排水性路面鋪裝技術(shù)成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。
日前,中國公路學(xué)會(huì )與上海浦東建設路橋聯(lián)合舉辦了“2010年世博交通論壇既全國排水性路面技術(shù)現場(chǎng)研討會(huì )”,來(lái)自全國各地公路建設系統170多人專(zhuān)家和代表參與本會(huì )。長(cháng)安大學(xué)前校長(cháng)孫祖望教授、同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院孫立軍教授、呂偉民教授和上海路橋瀝青材料有限公司總經(jīng)理徐斌等學(xué)者專(zhuān)家分別就排水性瀝青路面技術(shù)的概念、現狀、性能及應用作了近10場(chǎng)系列學(xué)術(shù)報告,并和參會(huì )代表們就安全降噪的排水性瀝青路面技術(shù)進(jìn)行了深入交流和探討。
前景廣闊的排水路面
排水性瀝青路面起源于歐洲,目的是為了提高雨天行車(chē)的安全性和舒適性。國內外大量的研究表明,早期排水路面所用的瀝青結合料黏度相對較低,在交通流量大的道路上應用容易產(chǎn)生較多病害,近幾年逐漸向采用高黏度瀝青方向發(fā)展。在國外,以日本為代表的高黏度瀝青技術(shù)應用,成為日本建設高速公路排水路面的主要形式。
隨著(zhù)經(jīng)濟建設的發(fā)展,我國對排水路面的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究,并在一些地區高速公路鋪設了排水性瀝青路面實(shí)驗路段,為試驗研究技術(shù)完善積累了豐富經(jīng)驗。在我國早期,排水路面采用普通瀝青或一般的改性瀝青作為膠結料,路面的耐久性、抗飛性等問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決,制約了排水瀝青路面技術(shù)在我國的發(fā)展。隨著(zhù)日本高黏度改性瀝青結料排水路面技術(shù)的應用,有效解決了排水瀝青路面的耐久性。
上海浦東建設材料公司總經(jīng)理徐斌作為國內較早開(kāi)展排水性瀝青路面技術(shù)的研究者,親歷了我國排水路面技術(shù)的引進(jìn)、研發(fā)到實(shí)踐的全過(guò)程研討。會(huì )上,據徐斌介紹,從2002年開(kāi)始,上海浦東路橋建設股份有限公司與日本道路施工工藝研究機場(chǎng)開(kāi)展了技術(shù)合作,引入排水性瀝青路面,在消化吸收國外經(jīng)驗的基礎上,先后在浦東北路、冬融路、港城路、世博園會(huì )展區等完成了排水性瀝青路面的實(shí)施技術(shù),實(shí)現了排水性瀝青路面安全、降噪和環(huán)保的特性。由于進(jìn)口高黏度瀝青改性?xún)r(jià)格昂貴,建設單位在施工造價(jià)上難以承受,成為是排水路面技術(shù)發(fā)展受制約的主要原因。2006年,上海浦東路橋建設股份有限公司自主研發(fā)了高黏度瀝青改性劑(RST),并成功應用世博園會(huì )展區、浦東外環(huán)線(xiàn)等工程,大大降低了排水瀝青路面的造價(jià),為我國排水路面技術(shù)大范圍推廣提供了有利條件。
高黏度劑――排水路面核心技術(shù)
核心技術(shù)決定了一門(mén)技術(shù)的優(yōu)越性,高黏度改性劑技術(shù)便決定了排水性瀝青路面技術(shù)的特性。
普通的瀝青鋪筑排水路面,其強度不足,在交通荷載作用下路面容易被壓密而變形,空隙率降低。同時(shí)由于黏度低,集料顆粒表面的油膜較薄,對老化較敏感,集料顆粒容易脫粒,造成路面松散。經(jīng)驗表明,在鋪筑排水瀝青路面必須使用聚合物改性瀝青,特別是高黏度的改性瀝青。
上海交通大學(xué)高分子材料研究所王仕峰教授在報告中介紹,排水性瀝青路面技術(shù)在市場(chǎng)上最常見(jiàn)的三種技術(shù)。
傳統上,聚合物改性瀝青是通過(guò)強剪切使聚合物分散到瀝青中,在這一過(guò)程中存在能耗大,聚合物與瀝青在剪切過(guò)程中容易發(fā)生老化,還需要進(jìn)行穩定化以防止聚合物從瀝青中離析,致使改性過(guò)程十分繁瑣,成本較高。
另一種市場(chǎng)上正在推廣應用的直投式高黏度改性瀝青技術(shù),這是一種新型的直接拌和型高黏度瀝青改性劑,可直接加到石料中與瀝青一起在高溫下拌和,利用石料與瀝青的拌和過(guò)程產(chǎn)生的剪切力,使改性劑直接分散到混合料中。這種技術(shù)比傳統技術(shù)省去了改性瀝青的制備過(guò)程,并消除了改性瀝青的穩定性。但直投式改性劑同樣還存在質(zhì)量穩定性差,難應付各種基質(zhì)瀝青的變化,對集料飛散、孔隙擠變等損傷現象無(wú)法分析等問(wèn)題。
上海浦東路橋建設公司在直投式高黏度改性瀝青技術(shù)基礎上通過(guò)改性劑的設計、改性劑投放設備改造、基質(zhì)瀝青選擇和混合料等途徑研制新一代高黏度改性劑(RST),很好地解決了以上三個(gè)問(wèn)題, 通過(guò)RST改性的瀝青性能及混合料的性能指標已完全達到日本同類(lèi)產(chǎn)品水平,完全可替代高價(jià)格的進(jìn)口TPS等進(jìn)口高黏度改性劑,成為國內成熟的排水路面技術(shù)。
地域化的排水路面養護標準
任何一種瀝青路面,在承擔交通流量一定時(shí)期后必產(chǎn)生結構性病害,但根據道路結構獨特性不同,其病害內容也不盡相同。
排水路面作為我國近年來(lái)發(fā)展起來(lái)一種新型道路結構技術(shù),目前還沒(méi)有建立一套系統的養護標準。據上海浦東路橋建設股份公司總經(jīng)理劉鋼介紹,2009年,上海浦東路橋建設股份有限公司與浦東區公路管理署等多家單位在上海市建交委立項“排水性瀝青路面養護標準和養護技術(shù)研究”課題,取得了階段性成果。
“排水性瀝青路面養護標準和養護技術(shù)研究”課題小組通過(guò)文獻調研、實(shí)地調查等形式,調查范圍包括日本、丹麥、荷蘭、英國等、國內集中在上海浦東地區的浦東北路、冬融路、濱州路等工程,結合國內經(jīng)驗分析得出,排水性瀝青路面最典型的結構性病害路面飛散,典型功能性病害主要路面空隙堵塞。
據介紹清洗空隙堵塞的排水性瀝青路面,機械清洗應用普遍,日本、丹麥等國家均有成熟的產(chǎn)品和技術(shù),歷經(jīng)多年發(fā)展,從形式單一的高壓水沖逐步發(fā)展到高壓水沖加真空抽吸,沖洗介質(zhì)也從水發(fā)展到空氣,清洗效果不斷提高。“排水性瀝青路面養護標準和養護技術(shù)研究”課題組也聯(lián)合開(kāi)發(fā)我國首臺排水性瀝青路面機能恢復車(chē),2009年10月在上海進(jìn)行路試,并獲得了良好的效果,為我國排水路面養護技術(shù)填補了空白。
排水性瀝青路面結構性病害飛散路面出現后,專(zhuān)家建議應盡早采取局部銑刨修補??偨Y各國經(jīng)驗主要有常規密級配熱拌瀝青混合料、熱拌排水性清混合料、中溫乳化清混合料等七種方法,綜合多重因素,“排水性瀝青路面養護標準和養護技術(shù)研究”課題小組認為,熱拌排水性瀝青混合料是最為理想的修補材料,從經(jīng)濟性方面考慮,用小型專(zhuān)用設備來(lái)替代大型拌和樓,效果驗證等工作正在緊張進(jìn)行中。
為最大程度加深與會(huì )代表對排水路面技術(shù)的認識和理解,大會(huì )還專(zhuān)程組織了現場(chǎng)觀(guān)摩活動(dòng),在上海世博園區參觀(guān)了排水路面的鋪裝和清洗現場(chǎng)作業(yè),實(shí)現了排水路面理論結合實(shí)踐。
我們期待不久的將來(lái),隨著(zhù)排水性瀝青路養護技術(shù)和養護標準的成熟,這項利國利民的排水路面技術(shù)得到全面應用。