（交通運輸部公路科學(xué)研究院 李明亮 李�。�

排水降噪瀝青路面又稱多孔瀝青路面，是國際公認的高安全、高環(huán)保瀝青路面類型，指壓實后空隙率在18%以上，能夠在混合料內(nèi)部形成排水通道的新型瀝青混凝土面層，具有抗滑性能高、噪聲低、行車舒適等突出優(yōu)點。

 

在高溫重載服役環(huán)境下，排水瀝青路面結(jié)構(gòu)耐久性與功能保持能力面臨更高要求。依托現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，交通運輸部公路科學(xué)研究院功能型路面技術(shù)研發(fā)團隊近年來圍繞壽命與功能協(xié)同提升開展系統(tǒng)攻關(guān)，形成了以長壽命為導(dǎo)向、兼顧結(jié)構(gòu)與功能性能的排水降噪瀝青路面成套技術(shù)成果。

 

一、技術(shù)用途

 

該成果適用于年平均降雨量大于600 mm地區(qū)，以及對排水性能或交通噪聲控制有較高要求的高速公路工程，對高溫重載環(huán)境具有良好適應(yīng)性。結(jié)合預(yù)防性養(yǎng)護措施，路面使用壽命可達15年以上，契合公路長壽命發(fā)展方向。

 

二、技術(shù)先進性

 

（一 ） 結(jié)構(gòu)壽命提升關(guān)鍵技術(shù)：讓路面“老當(dāng)益壯”

 

傳統(tǒng)排水路面往往“好用但不耐用”，存在易開裂、易掉粒等典型病害，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)較早失效。我們建立了排水瀝青混合料長期性能的評價體系，通過“指標(biāo)分級”解決了不同配比混合料之間“短期性能相近、長期性能差異”的技術(shù)難題。在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)新提出了以服役壽命為導(dǎo)向的排水瀝青混合料設(shè)計方法，通過精準(zhǔn)匹配交通荷載與預(yù)期壽命，實現(xiàn)了耐久性、功能性、經(jīng)濟性的最佳平衡。我們采用自主研發(fā)的高強韌改性劑和早強型高黏度改性劑，結(jié)合玄武巖纖維增強增韌，讓排水瀝青路面同時具備“抗壓耐熱”與“抗裂耐寒”的雙重本領(lǐng)，疲勞壽命提升30%以上，并有效支撐養(yǎng)護工程快速開放交通需求。通過開展抗滑性能對比試驗，融合表面紋理設(shè)計與優(yōu)質(zhì)集料選配，顯著提升路面抗滑性能及耐久性，推動排水路面實現(xiàn)由“功能單一”向“功能與壽命協(xié)同提升”的跨越發(fā)展。

 

圖1 左：高強韌改性劑外觀 中：早強型高黏度改性劑外觀 右：玄武巖纖維外觀

圖 2   排水路面抗滑綜合比對試驗

（二）生態(tài)環(huán)保功能提升技術(shù)：讓公路與自然和諧共生

 

依托交通強國試點任務(wù)，針對生態(tài)敏感區(qū)公路網(wǎng)交通噪聲特征和預(yù)防需求，首次建立了與道路交通流噪聲特性、大空隙路面吸聲功能與聲屏障吸聲功能適配的高速公路組合式降噪設(shè)計方法，實現(xiàn)多場景輪胎/路面噪聲源頭精準(zhǔn)消減和傳播途徑的高效防控，有效增強對沿線生態(tài)環(huán)境保護。依托江蘇鹽靖高速、淮徐高速養(yǎng)護工程修筑綜合降噪試驗段，應(yīng)用了單層、雙層和薄層排水降噪路面+聲屏障組合降噪結(jié)構(gòu)，綜合降噪效果達到12dB~15dB。

 

圖 3   綜合降噪組合技術(shù) (國內(nèi)首個綜合降噪工程G1515鹽靖高速)

圖 4  近距法（CPX）噪聲測試

圖 5 統(tǒng)計通過法（SPB）噪聲測試

針對路面徑流導(dǎo)致的水體污染問題，構(gòu)建了生態(tài)敏感區(qū)公路路面徑流及沿線水域污染物評估指標(biāo)體系，揭示了不同路況及降雨條件下污染物分布特征，研發(fā)了疏水防塵、除污凈化綜合功能型多孔路面材料，形成了“變徑為滲、機械截留”的路面污染物凈化技術(shù)，有效除污率達到70%以上。

 

（三 ） 壽命末期養(yǎng)護技術(shù)：為路面“延年益壽”

 

針對排水路面使用后期性能自然衰退的難題，我們研發(fā)了系列高效預(yù)防與養(yǎng)護技術(shù)：

 

• 表面病害識別技術(shù)：依托輪胎-路面聲信號頻譜精準(zhǔn)分析，精準(zhǔn)識別孔隙堵塞、表面飛散等病害，讓病害“早發(fā)現(xiàn)，可預(yù)測”。

 

• 孔隙清潔技術(shù)：提出最佳清孔時機與關(guān)鍵工藝參數(shù)，研發(fā)疏水型清潔材料，實現(xiàn)孔隙高效疏通與污染物清除。

 

• 疏水防塵涂層：像給路面穿上“不沾灰的雨衣”，有效延緩孔隙堵塞，延長功能壽命。

 

• 大空隙超薄罩面：僅需薄薄一層，就能讓抗滑性能提升60%以上，噪聲降低3分貝，避免大拆大建。

 

• 排水路面就地?zé)嵩偕�技術(shù)：實現(xiàn)舊路面材料100%現(xiàn)場原位循環(huán)利用，解決表面病害，使?jié)B水、抗滑等關(guān)鍵性能全面恢復(fù)，既節(jié)約資源，又綠色環(huán)保。

 

圖 6  基于輪胎-路面聲信號的表面病害識別

圖 7  排水路面孔隙清潔

圖8  疏水防塵涂層效果

圖9 PUC大空隙超薄 罩面

圖10 排水瀝青路面就地?zé)嵩偕?/strong>

與國內(nèi)外同類技術(shù)相比，本成果技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)如下：

 

技術(shù)指標(biāo)：1)耐久性排水瀝青路面平均壽命達到15年，同時維持排水降噪表面功能10年以上;2)滲水系數(shù)達 5000ml/min 以上， 降噪效果超過6dB(A);3)有效縮短雨天路面行車制動距離，跟車行駛能見度提高30%以上，雨天交通事故率降低20%以上。

 

經(jīng)濟指標(biāo)：1)保持主要路用性能指標(biāo)與SMA路面相當(dāng)，材料成本較SMA路面降低 5%以上;2)采用國產(chǎn)高黏度添加劑制備復(fù)合改性高黏度瀝青，成本低于國外同類產(chǎn)品 30%以上;3)超薄罩面、就地?zé)嵩偕�等技術(shù)節(jié)約養(yǎng)護成本30%～60%。

 

三、應(yīng)用案例

 

該成果已在江蘇、湖南、廣西、河北等多條高速公路項目應(yīng)用近2000公里，并持續(xù)推廣應(yīng)用。研究成果獲中國公路學(xué)會科技獎二等獎、中國公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎、中國產(chǎn)學(xué)研合作促進會創(chuàng)新成果獎二等獎等獎勵。

 

圖1 1  排水降噪瀝青路面雨天效果圖
 

(新媒體責(zé)編：wa123)