罗 建 平
(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)
1 排水沥青混合料路面定义及应用排水沥青混合料，英文名：Open-Graded Friction Course，简称OGFC，指压实后空隙率在20%左右的沥青混合料，在混合料内部形成排水通道，将路表雨水迅速从内部排走(见图1)，具有显著的抗滑、抗车辙及降噪性能，与普通密实路面使用寿命相当。
与传统沥青路面相比，透水沥青路面的空隙大，透水性强、降噪能力突出。在我国，也称为“大空隙开级配排水式沥青磨耗层”或“开级配抗滑磨耗层”。OGFC的形成机理：混合料采用连续型开级配骨料，粗集料颗粒间彼此接触，形成骨架空隙结构(见图2)。细粒料量少，不足以充分填充骨架空隙，压实后的混合料空隙率大。
将排水性沥青混合料作为路面表面层使用，是目前国际公认的一种高安全、低噪声路面形式，属于一种在国外应用非常成熟和普遍的技术。在日本，要求所有高速公路强制使用排水路面。美国在交通量大的州际公路进行铺筑较多，铺装厚度大多为19 mm，在机场也广泛使用。
在我国，推广排水性沥青路面，除提高路面安全性外，还用于减少高速公路通过人口和道路稠密区的交通噪声，作为高速公路的表层或磨耗层，提高行车的安全性、舒适性。在我国隧道洞口段，长期使用或恶劣天气下隧道口内外摩擦系数突变，还可将高速公路进出隧道口一定范围内路面设计为排水性沥青路面。
2 OGFC对材料要求为确保OGFC路面的施工质量，选择高质量的施工原材料是基础，应严格选材，确保原材料质量符合设计要求。本文笔者结合自身施工经验，对高速公路应用OGFC-13路面中的原材料和施工质量控制措施进行了总结，要求路面的孔隙率18%，渗水系数不小于1 800 mL/min，以期对同类工程具有指导意义。
1)粗集料。在混合料中，85%左右的集料是粗集料，比普通密级配沥青混合料最少高出20%，形成良好的嵌挤是确保路面质量的关键。
以石质坚硬，表面粗糙，颗粒形状近立方体，针片状颗粒少。要求最小粒径为4.75 mm，最大粒径16 mm，可分为10 mm～15 mm,5 mm～10 mm等规格。某工程中的粗集料要求见表1。
表1 粗集料参数表
2)细集料。在混合料中，10%左右的集料为细集料。在混合料设计中，2.36 mm～4.75 mm间为断级配。
采用人工破碎的机制砂，要求坚硬、洁净、无风化、无杂质。不宜使用天然砂。
3)矿粉。为集料总重的5%左右。采用石灰石磨细的石粉，须保持干燥、洁净，能从矿粉自由流出。在存储时，要采取防潮措施，严禁使用回收的粉料。
为改变骨料与沥青间的粘附性，可在矿粉中掺加消石灰或水泥，以占填料总量的40%～60%为宜。
4)沥青。胶结料的粘结性能对混合料的强度影响很大，采用的沥青须具有很高的粘性，避免混合料出现早期松散。
一般采用高粘度改性沥青，在60 ℃粘度为20 000 Pa·s以上，其粘度几乎是普通沥青的200倍。使用高粘度改性沥青后，混合料中无需再添加稳定剂和抗剥落剂。某工程采用的高粘度改性沥青技术要求见表2。
表2 高粘度改性沥青参数表
在进行OGFC混合料配合比设计时，须经过目标配合比、生产配合比设计及试验段验证阶段。一般按碎石∶砂∶矿粉=85∶10∶5比例进行控制，最佳油石比5%。与其他混合料配合比相比，主要在于进行空隙率控制，一般控制在15%～20%，严寒段路面为17%。
3 施工工序要点OGFC混合料属于热拌热铺沥青混合料的一种。在施工过程中，为建设高质量的排水沥青路面，确保成型后路面质量，做好拌和、摊铺、碾压等工序中的质量控制。
3.1 粘层施工在施工前，对中面层局部缺陷进行修复，清理表面杂物。
在摊铺前12 h在中面层表面喷洒一层改性乳化沥青，具有层间粘结和封水作用，按0.4 L/m2～0.6 L/m2的洒布量进行控制。
沥青喷洒后，禁止车辆通行和人员踩踏，以免影响防水效果。不粘车轮时，开始进行面层摊铺。
3.2 混合料拌和设备、湿度、周期与改性剂是影响拌和质量的因素，须注意集料含水量变化，注意控制集料湿度。
施工工序中的温度控制是确保施工质量的关键。在OGFC路面施工中，矿料加热温度控制在190 ℃～200 ℃，沥青加热温度控制在150 ℃～170 ℃，混合料出场温度控制在180 ℃±5 ℃。
OGFC混合料使用的粗骨料较多、细骨料较少，骨料易热，温度控制较难。OGFC混合料采用间歇式拌和机进行混合料生产，加入骨料先干拌10 s，再加入沥青和矿粉湿拌40 s，一个拌和循环约为75 s，成品混合料应均匀，无离析、花白、结块等现象。
OGFC混合料的粗骨料含量大，细骨料少，散热快，应做到随拌和随放料，避免长时间存储。
3.3 混合料运输合理确定运输车数量，确保运输与拌和、摊铺及碾压形成流水作业，运料能力略有富余。
混合料运输途中，运料车厢应使用双层篷布覆盖，以避免混合料降温过大及防雨淋。
沥青混合料出厂温度和运到现场温度须进行检测并记录，要求车厢混合料顶堆上的温度与卸料时料堆下温度相差不超过3 ℃～5 ℃。
进入摊铺现场时，为避免污染，要求洗净轮胎后方可进入施工现场。
3.4 混合料铺摊OGFC路面须保证施工材料的完整性，在摊铺过程中，夯锤振动作用会对施工材料完整性造成破坏，应合理确定夯锤振幅。
采用2台摊铺机组成梯队联合摊铺作业，摊铺机在施工前，先预热30 min，熨平板温度达到100 ℃以上。
OGFC混合料属于间断级配，粗骨料粒径单一，摊铺相对容易。铺摊后的混合料表面均匀、外观效果好，不易出现离析。
在OGFC混合料铺摊时，摊铺机速度较慢，一般控制在1.0 m/min～2.0 m/min，须采取有效措施确保匀速、缓慢连续不间断铺摊。由于粗骨料多，须进行铺摊机振捣和振动级数调整，确保铺摊后路面的初始密实度，且不振碎集料，可将振捣和振动级数调为5级。
设专人检查铺筑厚度及平整度。遇雨时，应立即停止施工，清除未压成型的混合料。遭受雨淋的混合料应予以废弃。
3.5 混合料压实混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。OGFC路面施工的空隙比较大，温度下降过快，碾压重复的频率需着重提高。
在OGFC路面碾压时，为避免路面空隙堵塞，初压和复压原则上钢轮压路机不开振碾压(见图3)，严禁使用轮胎压路机，终压以轮胎压路机碾压为主，以确保面层横向平整度。
初压、复压、终压尽量在摊铺后较高温度下进行。严禁低温状况下的反复碾压，以防石料棱角磨损、压碎、破坏集料嵌挤。初压紧跟摊铺机进行，采用双钢轮压路机静压2遍，速度控制在1.5 km/h～2.0 km/h，温度一般控制为150 ℃～160 ℃。复压紧跟初压进行，采用双钢轮压路机静压2遍，速度控制在2.0 km/h。终压采用胶轮压路机碾压1遍～2遍，须在路表温度降至55 ℃时进行，否则容易出现粘轮。
碾压结束12 h后，允许车辆通行。
4 OGFC路面的缺陷排水性沥青路面是一种新型路面，具有排水、降噪、抗滑等优点，但也存在养护困难、耐久性差等缺陷。
1)路面空隙易堵塞，养护困难，不宜用于重交通低速道路。随着使用年限的增加，沥青空隙容易被粘土、灰尘、杂质等填塞，空隙率逐年下降(见图4，图5)。在日常养护中，一般采用高压水或真空法进行定期清洗。在空隙堵塞严重的情况下，还可以再生或加铺一层OGFC罩面，恢复路面表面空隙。
2)路面空隙率高，沥青易老化，耐久性差，寿命一般在10年左右。在施工中，为提高路面耐久性，可采用改性沥青，提高结合料抗老化能力。也可以掺入一定量的纤维以提高沥青用量，增大集料表面裹覆的沥青膜厚度。
3)大的空隙率造成集料与集料之间的接触面积减少，引起路面强度降低。研究表明：多孔沥青混凝土的结构承载贡献约为密实沥青混凝土的50%。在交叉路口等特殊路段不得使用OGFC路面，容易出现松散病害(见图6)。
在OGFC路面投入使用后，须加强后期保养，以提高路面使用性能和耐久性。随着科学技术的不断进步，以及新材料、新机械设备的出现，排水性沥青路面技术会不断得到进步和发展。