时间：2015-12-20 13:48:20 所属分类：交通运输经济 浏览量:
摘要：我国在建高速公路已开始推广美国高性能（SUPERPAVE）沥青路面，苏嘉杭高速公路率先在全线沥青路面三层结构上使用这一技术。这种路面结构形式出现时间相对较短，国外、国内经验相对缺乏。本文参考了SUPERPAVE在美国施工中的一些难点、焦点问题，并结合
摘要：我国在建高速公路已开始推广美国高性能（SUPERPAVE）沥青路面，苏嘉杭高速公路率先在全线沥青路面三层结构上使用这一技术。这种路面结构形式出现时间相对较短，国外、国内经验相对缺乏。本文参考了SUPERPAVE在美国施工中的一些难点、焦点问题，并结合苏嘉杭高速公路SUPERPAVE路面的实践，对一些问题进行了分析。
关键词：高性能沥青路面 SUPERPAVE施工 路用性能
1 前言
SUPERPAVE是美国耗资1.5亿美元的战略公路研究计划（SHRP）的重大组成部分之一，耗资约5000万美元。1992年SHRP计划结束后，在美国联邦公路局（FHWA）的大力推广下，美国大部分州已开始修建SUPERPAVE路面，1996年新建SUPERPAVE工程项目93个，1997年316个，2000年达3900个。2000年一年生产沥青混合料13400万吨，占沥青混合料总量的62％；2001年采用SUPERPAVE方法施工的沥青混合料占总量的82％。
在SUPERPAVE的推广过程中，相关的争论一直很多。为此美国联邦公路局（FHWA）联合美国国家沥青路面协会（NAPA），组织专家组编写了SUPERPAVE施工技术指南，在NAPASR－180报告中发表。随后NAPA联合SAPA（美国各州沥青路面协会）针对原材料、混合料设计、拌和、摊铺、碾压、质量控制六个方面组织了一次全国调查，而这也正是我们国内推广SUPERPAVE常常遇到的、争议较多的问题，本文就这几方面分别进行论述。
2 原材料
2.1 沥青
美国大部分混合料生产商认为沥青的PG等级可控制在公路局规范范围之内。有40％的SUPER-PAVE混合料使用了改性沥青，这一比例要高于传统的马歇尔混合料设计法。这主是基于"保险"的考虑，承包商们都希望随着SUPERPAVE的推广，使用改性沥青的比例能够逐渐降下来。所用的SUPERPAVE混合料相对于马歇尔混合料来说，25％的承包商使用沥青含量较多，增幅达0.5％～1％。而40％使用沥青含量较少，减少量一般小于0.5％。另外35％所用SUPERPAVE混合料的沥青含量与马歇尔混合料基本相同。
有40％的SUPERPAVE混合料中使用了抗剥落剂，其中使用液体抗剥落剂和石灰处理的各占一半。
2.2 集料
在美国，95％的承包商反映传统的石料可以满足SUPERPAVE要求，但要求水洗、保持洁净，还要使用较多的机制砂。而且用传统轧石设备完全可以生产出合格的SUPERPAVE的集料。但80％的承包商认为SUPERPAVE配合比级配比马歇尔配合比级配粗，且有80％的设计级配曲线位于限制区下方；60％的承包商感觉SUPERPAVE混合料级配曲线很容易满足限制区的要求，这就表明还有40％存在着一些问题，主要是不能满足VMA的要求。试验发现，混合料设计沿限制区上侧通过时更易满足VMA的要求，这种混合料和易性较好，容易施工；70％的SUPERPAVE级配曲线不允许穿过限制区，而另外30％允许穿过限制区，但要求混合料必须满足一些附加性能试验要求，如车辙试验等；80％的SUPERPAVE混合料没有使用回收沥青混合料（RAP），但一般的观点是随着SUPERPAVE混合料设计、施工水平的提高，混合料生产可以逐渐使用RAP。
3 混合料的设计
表1为美国SUPERPAVE各种结构形式所用的比例。由此可见，在美国使用最多的混合料是SUPER-PAVE－12.5和SUPERPAVE－19。60％的SUPERPAVE混合料均用于表面层处治或罩面，这和美国现在路面施工以养护为主有关。
在美国已建的SUPERPAVE项目中，有70％的SU-PERPAVE混合料是由承包商自己设计的。几乎所有的承包商均反映SUPERPAVE旋转压实仪（SGC）性能良好，80％的沥青路面工程公司至少拥有一台SGC。
SUPERPAVE混合料设计要求有4小时的烘箱加热过程，但仅有10％的承包商做到了这一点，其它加热时间从30分钟到2小时不尽相同，而50％的承包商在生产过程中并未做混合料的老化试验。几乎一半的承包商认为为了使SUPERPAVE满足混合料体积特性设计指标颇费周折。主要问题是空隙率较低、偏差较大。解决这个问题可以采取这样的措施：为了满足VMA的要求及避开限制区，级配曲线在4.75MM以上应位于最大密度线的上方，然后穿过最大密度线，从限制区下方走。
4 混合料的拌和
美国70％的SUPERPAVE混合料采用间歇式拌和楼拌和，配有布袋式贮存器，每小时产量介于250～350吨，这与生产传统的马歇尔混合料相差不大。为了满足级配的要求，60％的SUPERPAVE混合料增加了冷料仓，一般采用6～8个冷料仓。
50％的SUPERPAVE混合料温度较传统增加了5～8℃，这可能是由于使用了改性沥青或混合料较硬。美国对于SUPERPAVE混合料的拌时间没有作任何的变动要求。
生产SUPERPAVE混合料对沥青拌和厂并没有特别的要求。但对级配控制、细料数量及类型、沥青的储存、布袋式储存器等细节要求更严格。
5 混合料的运输、摊铺和碾压
据调查，美国SUPERPAVE混合料的运输、摊铺与传统马歇尔混合料没有任何差别。85％的SUPERPAVE混合料在摊铺方面没有出现问题，但实践表明良好的摊铺作业对于路面施工质量是非常关键的。
SUPERPAVE混合料施工的焦点问题是SUPERPAVE混合料的碾压。50％的SUPERPAVE施工需要额外的压实功，而60％的SUPERPAVE工程增加了压实机具（最多的增加了3台）。在选择压路机类型上与过去没有差别，但有30％的SUPERPAVE工程中已不再使用轮胎压路机。所有工程的沥青碾压温度都是由沥青供应商向工程承包商提供的。一些承包商认为应通过某种试验来确定现场碾压温度。
三分之二的SUPERPAVE工程遇到了混合料的软化现象，这是因为SUPERPAVE特有的温度禁区所造成的。70％的SUPERPAVE工程较难达到特定的密实度，原因是粗集料含量增多和层厚增加。SUPERPAVE混合料层厚增加是因为设计所用的是最大公称尺寸，而不是传统设计使用的集料最大尺寸，相同的层厚与最大颗粒比需要更大的层厚，这一变化造成了集料尺寸和层厚之间的不同关系。当路面结构层厚度相同时，混合料越粗，集料尺寸越大，越难获得良好的密实度。
尽管有一些困难，但仍有85％的SUPERPAVE工程获得了良好的密实度，90％密实度变异性和马歇尔混合料一样，90％的SUPERPAVE工程按照以往的施工方法即可满足混合料的压实。在40％的SUPERPAVE工程中混合料的降温速度要快于马歇尔混合料。
总的说来，SUPERPAVE混合料的压实相对于马歇尔混合料要困难些，碾压的关键在于一 些细节的处理，正如有的施工人员形容的压实过程"不容易，但不是不可?quot。6 SUPERPAVE混合料施工质量控制在施工质量控制中，所有的SUPERPAVE工程均使用了最大理论密度试验（RICE试验）。75％的SUPER-PAVE在生产之前每天要进行一至两次该试验。
对于沥青含量的测定，45％的SUPERPAVE工程采用NCAT灼烧试验，30％使用核子仪，其余的使用溶剂离心法抽提等方法，85％的SUPERPAVE混合料沥青含量变异性等于或低于马歇尔设计的混合料。
85％的SUPERPAVE工程使用体积指标优先控制，它们的变异性和马歇尔法设计混合料指标相仿。
不同的SUPERPAVE工程，密度试验频率差别很大。30％的SUPERPAVE工程所在州公路局规定了集料的相对密度值，另外35％的工程仅在混合料设计阶段进行了该试验，而其余工程的试验频率分别为：A、每1500吨；B、每周一次；C、阶段性的；D、每项目一次；E、出现问题时进行；F、一年一次。
转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/jjgl/jtysjj/10572.html
上一篇：浅谈高速公路测量恢复定线
