多孔隙沥青混凝土铺面材料在高速公路中应用

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1、多孔隙沥青混凝土铺面材料在高速公路中应用摘要：台湾地处亚热带属季风型气候，在季节交替时常会出现大雨，尤其南部路段易受夏季间歇性暴雨影响，致使纵向坡度较低及横向坡度变化交界处，雨水无法实时宣泄，易产生积水现象，影响行车安全。另因高速公路交通便利，许多路段重载车辆比率偏高，面层经整修镜刨加铺2〜3a后，在重车行驶频率高的情况下，外侧车道，于轮迹处易产生致密现象，路面在下雨时，因排水速率减缓而产生水膜，低摩擦，且轮胎易扬起水雾，影响后方行车视线，尤其在高速行驶下无法看清楚前方不仅严重影响行车安全，且不利于铺面的耐久性，为了解决这个问题，以多孔隙沥青混凝

2、土(Porous取代传统开放级配AsphaltConcrete,PAC）铺(Open-GradedAsphalt,0G)源青混凝土铺面为主要考虑，以整理适宜因子为评估要素，评选出适合高速公路沥青混凝土铺面面层的材料，应用于高速公路工程运输价值客观环境下最优的方案，经研究实证结果发现PAC的绩效评量优于0G，较适合使用在高速公路上，与目前实务相符，故证明此模式的正确性与实用性。关键词：多孔隙沥青混凝土；排水铺面；透水性中图分类号：U414.75文献标识码：A文章编号：1006-8937(2012)26-0134-02近年来台湾地区高速公路铺面工程为

3、提高服务绩效，针对台湾特殊的地理环境、气候因素与交通运输特性的适宜性，评估引进欧美实施多年的多孔隙沥青混凝土，以提升铺面工程耐久性及生命周期，提高行车安全及路面遇雨能迅速排水、防滑等功能，多孔隙沥青混凝土排水铺面技术已大量应用于高速公路6号工程。多孔隙源青混凝土(PorousAsphaltConcrete,PAC)为沥青胶泥、粗粒料、细粒料、填充料、添加物等具有高比例孔隙的开放级配构成的铺面结构，目的是希望藉由以上材料的组合能充分接触，发挥颗粒间互锁(interlocking)作用，形成牢固连锁网的沥青混凝土架构，发挥粒料本身良好的抗车辙及抗磨损

4、能力，并通过连通的孔隙，将雨水从铺面结构中排出，避免在铺面上行车打滑与扬起水雾的现象，增加能见度提高防滑性。台湾地区于2000年开始试铺多孔隙沥青混凝土路面，如何汲取外国经验并适合本地的环境条件，发展符合台湾环境的PAC铺面是刻不容缓的。根据国内外文献指出，排水性铺面有下列几项特点：防止道路积水及水花四溅，进而影响视线；降低夜间或雨天时行车大灯所产生的铺面反光现象；增加雨天行车安全及摩擦系数；降低用路人的心理压力；减少行车所引起的交通噪音；提高驾驶视觉辨识能力；降低车祸造事率及人员伤亡比例。多孔隙源青混凝土(PorousAsphaltConcre

5、te,PAC)铺面是一种具高比例粗粒料及细粒料含量较少的开放级配(open-graded),铺筑完成的孔隙含量约为15%〜25%,互通的连续孔隙可成为道路表面水在路面层中的水流通道，能有效降低道路表面水量，同时具有摩擦阻力大与较低噪音等优点。多孔隙沥青混凝土依其目的与功能分为透水铺面和排水①透水性沥青混凝土铺面。在透水层上铺设多孔隙沥青混凝土，能使落在铺面上雨水快速渗入路基以下，补充地下水，一般多用在步道系统。②排水性沥青混凝土铺面。在不透水层上铺设多孔隙沥青混凝土，能使落在铺面上雨水快速侧向往路缘排水，降低行车时水气飞溅的现象，同时避免雨水渗入

6、路基以下，降低路基强度，一般多用在车道面层的排水。台湾地区公路相关主管单位对PAC铺面的经验与技术已逐渐成熟，在此将针对PAC铺面通车后的施工成效进行分析探讨，采用三种不同等级的沥青作为黏结料，透过现地透水量、车辙量、平坦度、抗滑度与噪音量检测试验，加以量化其铺面行为与差异性，进而评估影响PAC铺面成效因子，对往后多孔隙沥青混凝土铺面采用或推广亦有完整的参考依据，并可回馈于铺面设计单位。本研究就台湾地区目前采用PAC铺面案例，进行现场试验，以了解实际铺设的绩效；另一方面，经生命周期成本观念的导入，考虑道路铺面长期性能表现，评估PAC铺面的经济效益

7、。经济效益部分，PAC铺面较于传统密级配沥青混凝土(DenseGradeAsphaltConcrete,DGAC)铺面的生命周期成本，分析结果显示PAC铺面绩效维持设计要求迗2a以上，则采用PAC铺面具有经济可行性。由研究显示，各个路段在材料使用方面只有在沥青材料有差异，级配、沥青含量以及孔隙率皆在规范值内差异不大。而桥面版与路堤段的比较，研究显示没有明显的差异，所以针对铺筑不同沥青材料进行各项的试验结果显示，通过现地透水试验的结果以及车辙试验的结果显示，使用高黏沥青的路段透水能力比使用传统沥青AR-80好，车辙深度使用AR-80的路段比较高，高

8、黏沥青的路面抗车辙能力较佳。而平坦度以及路面抗滑的试验结果显示，平坦度皆符合要求，新的路面以及通车1a后的IRI皆在范围内，而抗滑能力B