OGFC排水性沥青混凝土路面技术

徐伟

（上饶市广丰公路事业发展中心，江西 广丰 334600）

0 引言

开级配沥青磨耗层(OGFC)是以排水性沥青混合料作为主要材料铺设形成的路面结构，其主要优势是具备良好的抗车辙性和抗滑性，在实际应用中能够将路面积水及时排出，满足路面运营要求。在高速公路路面施工环节，将OGFC 作为路面施工材料，需要明确材料的技术指标，并且做好相关的配比优化，同时还要规范技术工艺的操作，如此才能提升沥青混凝土路面工程的施工质量。

1 OGFC 排水性沥青混凝土施工材料分析

在OGFC 排水性沥青混凝土路面施工阶段，应对施工材料进行全面深入的研究，以确保施工材料符合工程需要。

一是沥青材料。沥青是OGFC 混合料的关键，必须达到黏度高、抗老化性好的标准，所以应选择低标号、高黏度的沥青。

二是粗集料。对于OGFC 混合料而言，粗集料包含砾石、碎石、矿渣等，粒径在2.36mm 以上。

三是细集料。主要是天然砂、人工砂、石屑等材料，粒径在2.36mm 以下。如果选择应用人工砂，应将粒径控制在0.5～3.5mm 之间。

四是矿粉。矿粉是OGFC 混合料必不可少的组成部分，其主要作用是填充集料孔隙，占比较小。就目前而言，OGFC 排水性沥青混凝土的细集料规格如表1所示。

表1 细集料规格

2 OGFC 排水性沥青混凝土路面施工技术要点

2.1 拌和

其一，温度控制。在OGFC 混合料中，粗集料占比较大，细集料占比较小，骨料受热后，温度上升速度加快，要想全面控制骨料温度，有着一定的难度。因此，需要加强喷燃器的燃料控制，也可以通过调整细骨料加入比例或者调整控制参数的方式，以确保温度处于合理范围内。在现场开始施工前，进行2 次试铺，如果OGFC 混合料产量低、用量少，则会造成温度无法有效控制。技术人员虽然可以通过拌和楼干燥筒的供油系统以及引风机开度做出调整，但是效果并不明显，所以应选择通过增加细骨料的方式来控制骨料温度。经过技术人员检测发现，骨料通常会高于仪表检测温度25～30C 左右。混合料温度较高的情况下，沥青材料受热极易发生流淌的现象，而温度较低，则会造成施工难度升高、质量下降，所以严格控制温度才能保证工程的质量。经过总结实际经验，确定温度如下：矿料温度190～200C；沥青温度150～170C；混合料出厂温度180±5C。因为骨料温度流失速度快，所以在运输、装卸等环节应加强温度监测，材料堆放时顶部与底部的温差宜控制在3～5C 之间。

其二，存放时间。因为OGFC 混合料内细骨料占比较小，温度流失速度快，所以不能像普通沥青材料那样存放过长的时间，否则将造成材料表面结壳，影响工程施工。

其三，拌和周期。OGFC 混合料拌和环节尤为重要，应按下述要求进行：骨料、改性剂先加入拌锅内干拌10s，加入沥青与矿粉再湿拌40s 出锅；拌和环节要求材料达到均匀性要求，没有花白料、结块等情况，每一个拌和循环周期为75s 左右。由于拌和时间的限制，较之其他种类的混合料，其生产能力下降60%左右；此外，因为OGFC 混合料属于间接级配，粗骨料加入比例较大，所以应结合实际情况，合理调整粗骨料储备量，以满足施工的需要。

其四，添加工艺。外掺剂的添加通常采用人工或者机械方式进行，但是加入比例必须满足要求。如果在试验路段施工，通过人工方式在拌和机料口直接加入即可，如果正式施工，应该应用与拌和机配套的投料设备，利用风压将外掺剂直接投入料仓。某工程曾应用1 台设备投料，投料时间为22s 左右，效率低且故障率高；随后采用2 台设备同时投料，投料时间缩短到10s 左右，但是故障率依然无法降低。经过分析发现，由于投料设备与拌缸连接弯管角度比较大，每次会有部分的改性剂颗粒无法清理干净，长期淤积之下导致堵塞。因此，技术人员对沥青拌和楼加以改进，在拌锅上部焊接1 个漏斗仓进行人工投料，并且采用柔性管道连接，同时还加装了报警系统、自动监控系统，实现了智能投料，提高了外掺剂添加的速度和质量。

其五，拌和工艺。在OGFC 混合料的拌和环节，可通过骨料改性的方式调节材料的性能：将TPS 改性剂投入拌锅，各种材料发生物理溶解反应而实现改性。该方式与沥青改性有本质的区别，沥青改性主要是生产时改性或者现场改性，并且是应用改性后的沥青材料制作混合料。

2.2 运输

其一，选择大吨位车辆运输，运输能力必须符合工程施工的要求。其二，由于OGFC 混合料黏性高，装载前需要在车厢内壁涂抹油水混合物。其三，为了保证OGFC 混合料的温度合格，应加强温度控制，确保现场摊铺施工时温度在160C 以上，且采用双层篷布进行保温。其四，现场组织专人进行运输车辆的指挥管理，与摊铺机保持10～30cm 距离，挂空挡，由摊铺机推动运行。

2.3 摊铺

摊铺施工前，应对熨平板进行预热处理，温度超过100C 才能开始施工；现场需要2 台摊铺机开展梯队作业，保持连续性摊铺，设备之间保持3～5m 的距离，并且相邻设备摊铺施工重叠宽度在10～15cm 之间；因为OGFC 混合料产量较低，摊铺机运行速度保持在1.0～2.0m/min 之间即可，以确保材料的拌和制作速度满足连续性施工的要求；OGFC 混合料内包含较多的骨料，所以在现场摊铺施工中应合理调整技术参数，保证结构整体性能符合要求；摊铺作业环节，应组织专人进行厚度、均匀性等检查，如果发现局部存在拖痕等问题，应立即调整作业工艺，提高摊铺质量；因为OGFC 混合料属于间断级配，粗骨料粒径比较单一，所以摊铺施工比较顺利，路面的平整度、美观性较好，且不易发生离析的问题，综合施工效果良好。

2.4 碾压

其一，OGFC 路面与SMA 路面在级配方面是相似的，压实工艺也比较相近。在初压、复压环节，应采用刚性碾压方式，这是因为胶轮压路机轮胎的变形量较大，局部接触时容易形成封闭状态，在驶离路面后，热沥青材料容易黏附在胶轮上，而且，胶轮压路机没有振动功能，达不到深度碾压的要求。而在终压环节则应采用胶轮压路机，可以有效地消除表面轮迹，提高工程质量。

其二，程序。初压施工采用DD100 型压路机，静压2 遍，运行速度为1.5～2.0km/h，路面温度控制在150～160C。复压施工采用CC722 型压路机，静压2遍，速度为2.0km/h，紧随初压进行施工。终压环节采用YL20 型胶轮压路机，碾压1～2 遍，温度必须在55C 左右，否则容易发生黏轮现象。在现场施工中，可在设备上安装自动测温装置，确保终压温度符合要求，提高路面碾压施工效果。

其三，松铺系数。据现场经验分析，OGFC 混合料的路面空隙率通常在18%～22%之间，所以必须加强碾压设备吨位、碾压遍数、碾压温度的控制，否则极易导致压实度超密的情况，松铺系数及路面厚度难以满足工程要求。在某工程施工中，出现路面密实度过高、空隙率不合格、厚度不均匀等质量问题，技术人员对各个部分进行温度检测，并且通过马歇尔试验检测材料的密实度，最终分析发现导致质量问题的原因是CC722 型压路机吨位过大，碾压遍数过多，所以技术人员需要做好现场分析和控制，并且对路面情况随时进行检查，以消除各种不利因素的影响。

2.5 施工缝处理

其一，纵向施工缝。现场采用2 台摊铺机同时作业的情况下，在相邻界面就会出现纵向接缝，处理方法之一是采用斜接缝的形式，作业时2 台摊铺机应保持3～5m 的距离。方法之二是采用热接缝的形式，搭接碾压，消除接缝痕迹。

其二，横向施工缝。横向施工缝主要是平接缝的形式。处理方法是在一个路段摊铺施工的终点位置设置一条与路面厚度相同的钢模板，碾压结束后将钢模板取出，下次施工时清理断面并在断面涂抹一层黏层沥青后接着摊铺。

有些施工缝极易出现降雨径流的情况，这是因为碾压过密导致空隙率减小造成的，所以应将压实度控制在合理范围内。

2.6 交通管制

OGFC 混合料路面施工结束后，路面的抗剪强度还比较差，应该在12h 之后再开放交通，并应禁止重载车辆行驶，避免急刹车或者急转弯的情况，否则极易导致路面推移或搓起，影响路面平整度。

3 检查试验

在现场施工结束后，应及时进行检查试验工作，以达到路面质量和性能的要求。在路面检查试验中，最关键的指标是排水性能：对于OGFC 排水性沥青混凝土路面而言，设计方案中要求其内部有部分存水的功能，必须满足该要求才能投入运行。混合料的性能指标也很重要：其一，需要对混合料的外观进行检查，确保没有离析现象；其二，检测混合料的厚度、平整度、宽度等指标，确保符合设计要求；其三，在混合料运输阶段，落实保温管理措施，确保摊铺、碾压等环节的材料温度合格，符合工程技术标准。

在OGFC 排水性沥青混凝土路面铺设施工中，应严格落实各项质量控制指标，加强现场施工管理，提高路面性能。在施工环节，加强材料质量的监督与管理，每一项材料的性能都必须符合要求，不得存在质量缺陷。排水性沥青混凝土的生产环节，可以根据实际需要添加一定比例的TPS 改性剂，在添加时必须加强比例控制，如果比例过大或者过小，都容易导致材料性能不合格，对于不合格的材料，必须舍弃不用。在路面施工中，确保材料生产供应充足，能够满足现场施工连续性的要求。经过分析发现，OGFC 混合料的路面空隙率大，含有较多的粗骨料，所以应该加强控制混合料的配比参数，保证材料的性能满足要求，以提高路面的排水效果，进而提升公路总体运行质量。

4 结论

OGFC 排水性沥青混凝土路面还处于试验验证环节，在我国并未大面积使用，大范围铺设施工的案例比较少，因此需要结合实际情况，总结经验教训，让更多的单位、技术人员意识到OGFC 排水性沥青混凝土的优势，并了解其存在的缺陷，以有针对性地对其加以改进，推动该技术的应用。

其一，原材料加工难。因为OGFC 混合料的粗骨料级配比较单一，骨料的含量多，10～15mm 的粒径间隔小，加工产量低，所以要提前解决材料供应的问题。

其二，配合比设计难。为了保证空隙率达到排水性能要求，级配中2.36mm 筛孔通过量必须符合标准，以确保级配性能合格。

其三，温度控制难。OGFC 路面含有较多的粗骨料，温度控制难度较高，所以需要投入更多的力量进行控制，以确保温度时刻保持在合理的范围内。

其四，拌和时间长、效率低。拌和环节对于现场施工影响较大，且材料不能长时间存放，与其他施工环节难以有效协调。

其五，空隙率难保证。压路机吨位、碾压遍数、碾压温度等都有较高要求，一旦任何参数控制不当，都会影响工程质量。

其六，造价高。TPS 改性剂成本较高，导致最终工程成本也会升高。

其七，沥青老化快，使用年限短。国外OGFC 路面设计年限一般为4～7年。

其八，抗剪强度较差。由于结构比较特殊，抗剪强度不足，在弯道大、纵坡大或者重载车辆多的区域，难以达到运行的要求。

其九，局限性大，养护难。在路面铺设施工中，应做好气候环境、天气状况的分析，在合理的条件下推广应用，最好不要在风沙大、降雨少的地区应用。排水性沥青路面的主要缺点就是粉尘等杂质堵塞孔隙，降低排水性能，需要采用专业设备进行清理。所以应避免这些因素的不利影响。此外，在路面的中面层养护时，还要考虑封水问题以及强度问题。

总之，OGFC 排水性沥青混凝土是现代工程领域发展之下的产物，经过长达几十年的发展，目前已经投入实际应用。在具体的应用中，要从设计角度出发进行论证分析，结合现场施工条件，设计最佳应用方案，从而发挥OGFC 排水性沥青混凝土路面的性能优势，进一步推动我国公路工程的发展。