OGFC路面現存问题及其解决方法的尝试研究.doc

OGFC路面现存问题及其解决方法的尝试研究 （珠海市规划设计研究院，珠海519002） 摘要：本文研究了OGFC排水降噪面在国内外的应用，分析了国内OGFC应用中存在的耐久性较差、空隙堵塞、施工容易离析，应用环境局限性等问题提出了几点解决方法。双层大空隙路面不但可以有效降低噪声，还可以缓解灰尘的堵塞；掺加纤维可以使混合料耐久性得到提高；通过温拌施工可以有效的提高混合料性能，并且防止OGFC混合料产生离析，但是实际路用性能还有待证实；最后，本文OGFC路面适用于城市快速路。 关键词：排水、降噪路面，OGFC，双层大空隙路面，木质素纤维 OGFC路面在国外已经被成功应用，并且已有良好的设计方案，但在使用过程中仍然存在着许多问题： （1）OGFC是一种空隙率很大的结构，沥青与空气接触面积大，受水和阳光影响比一般密级配的混合料大，沥青老化的速度比较快，沥青和集料的粘附性也比较容易被破坏。虽然采用高粘度改性沥青使OGFC的耐久性有了一定程度的提高，但是这个问题仍然存在。[1] （2）OGFC空隙率会因车辆的不断碾压和灰尘或石屑堵塞随时间逐渐降低，这样它就不能发挥自己的优势，降噪能力和排水能力也都会下降，因此要定期清洗空隙，而目前还没有很好的方法和机器清洗空隙。另外，当OGFC在有积雪的寒冷地区使用时，存在以下问题:由于雪融水很快浸人排水功能层，使未融的雪很难融解，特别在降雪少的情况下，甚至出现仅在OGFC的路面处存在残雪的现象；使用防滑轮胎，会较早出现空隙堵塞。[2] （3）OGFC路面粗集料粒径单一，数量比例大，我国几乎没有专门的石料加工厂，造成了原材料难以加工。粗集料含量多，拌和时混合料的出厂温度很难控制在180土5，摊铺时很容易发生离析[1]。 （4）虽然OCFC有很多优点，但是它的使用具有一定的局限性。应根据当地的地理环境及气候条件推广应用，不宜在风沙大、降雨少的地区应用。OGFC路面的最大问题是路面本身的磨损和环境中粉尘污物对空隙的堵塞。如图1、图2为OGFC道路堵塞情况对比图。 图 1 初修3个月路面情况 图 2 6年后路面空隙堵塞情况 双层大孔隙沥青路面——缓解灰尘堵塞，降低噪声 在荷兰，双层排水沥青路面被称为复式结构。这种路面形式最早是针对欧洲对于噪声污染的严格控制而提出的。如图所示，它是由一层薄的较细的排水沥青路面和其下一层较厚的较粗糙的排水沥青底层组成。其结构形式中，下层的排水沥青结构通过改善侧向排水，其渗透性比传统排水沥青结构要好得多,这对迅速排走积水是至关重要的。细粒式的上层将形成“筛子效应” ，阻止大粒径灰尘进入下面层，而下面层较强的排水能力，将降低细小灰尘和污染物堵塞的几率。因此，可以很容易地利用现有技术将被堵塞的上面层清理干净。其上层排水沥青的表面构造较细，具有声学上的优势。[][7] 图 双层大空隙沥青路面示意图 Hamzah和Hardiman通过采用不同最大粒径的集料(10和14mm)及不同厚度(30 ,20和15 mm)的上面层，来研究其对双层PA路面堵塞行为特性的影响。下面层混合料集料的最大粒径均为20 mm。采用单层PA试件作为对比试验，堵塞行为通过一种新开发的室内模拟试验—透水试验来评估。 试件成型方式如图所示。 图4 试验用双层PA试件（单位：mm）[7] 透水试验是马来西亚理科大学(USM)公路工程试验室新开发的试验方式，目的在于模拟野外的堵塞和孔隙的清理。 透水试验程序如下： （1）使用干净试件(没有堵塞剂)进行透水试验，确定水流通过时间。 （2）拌制1.5g/ml的土颗粒溶液，并用力搅拌数分钟。 （3）将溶液倒入渗透仪导管以堵塞试件。 （4）使用清水通过试件并测定时间，此时一些土颗粒依然滞留在孔隙内。 （5）重复步骤（3)和（4)，直至清水通过时间大于240 s。步骤(1)-(4)组成一次加载。 （6）试件放置一夜，使用真空机清除上颗粒。 （7）使用清水确定水流通过时间。 （8）重复步骤（3)和（4)，直到超过终止时间。加载循环的次数达到终止时间构成一次循环。 图滞留在PA试件中的土颗粒的百分比[7] 从图可以看出，S-20试件中滞留的土颗粒最少，其原因可能是其高空隙率和高透水率。从图还可以看出，随上层PA混合料厚度的减小，滞留在试件顶面的堵塞剂轻微减小；滞留在双层试件顶面上颗粒的质量，最大粒径为10 mm的稍多于14mm的。然而，从总体上来说，除S-20外，滞留在双层PA中的土颗粒少于单层混合料。[] 图为使用刷子、喷射水和真空泵清除试件中上颗粒后的排水性能比较图。 图 不同清除方法对PA排水时间影响图[] 从图可以看出，对于单层S-20T-14和T-10的双层混合料，使用真空法清除上颗粒后，其排水时间分别仅为初始时间的2.171.59和1.51