Superpave在吉茶高速公路的应用及探讨

摘要：superpave是一项提高沥青路面综合性能的先进技术，路面具有良好的均匀性、高温稳定性和抗水害能力。本文结合吉茶高速公路的工程实例，对Superpave高性能沥青混合料相关施工工艺进行详细介绍，揭示Superpave混合料结构特点。

关键词：高速公路；Superpave；施工工艺

Abstract: the Superpave is a improve the general properties of the asphalt pavement of advanced technology, the road has good uniformity, high temperature stability and resistance to water hazards ability. Combining with the auspicious tea highway engineering example, high performance of asphalt mixture Superpave related construction process is introduced, and reveals Superpave mixture structure characteristics.

Keywords: highways; and Superpave; Construction technology

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况：

湖南省吉茶高速是包头至茂名高速公路的重要组成部分，也是湖南省规划的“五纵七横”高速公路网的重要组成部分。路起于湘西土家族苗族自治州首府吉首市，与在建的常德至吉首高速公路相接，路线沿湘川公路（319国道）走向，途经吉首市的寨阳乡、矮寨镇和花垣县的排碧乡、麻栗场镇、窝勺乡、道二乡、团结镇，终于湘黔渝三省（市）交界处的“边城”茶洞镇。主线全长65公里（其中吉首市境内22公里、花垣县境内42公里）。

吉茶高速作为一个重要的交通枢纽，对其路面性能有较高的要求。

2、原材料控制与级配

2．1沥青

沥青性能等级选择的依据是工程所在地的气候和交通类型即最高、最低路面设计温度和交通条件，所使用的沥青性能等级必须是满足要求的性能等级。由本工程所用的道路石油沥青常规验结果如表1所示，其基本性能指标符合设计要求。

表1 沥青试验结果

试验项目 试验结果 技术要求

针入度（25℃、100g\5s）/(0.1mm) 89 80～100

软化点（环球法）/℃ 44.5 ≥44

延度（5cm/min\15℃）/cm ＞100 ≥100

密度（15℃）/(g•cm-3) 1.009 实测

溶解度（三氯乙烯）/℅ 99.8 ≥99.5

老化试验

（163℃、5h） 质量变化/℅ 0.2 ±0.8

针入度比/℅ 65 ≥57

残留延度（10℃）/cm 13.5 ≥8

2．2集料和填料

为确保碎石集料生产的质量和均匀性，所用粗、细集料均经常规检测，实验用集料和填料的各项性能指标均符合规范要求。均由大型石料厂生产加工，轧石机械全部采用反击破碎石机，集料不使用任何比例的天然沙。粗集料试验项目包括：筛分析、相对毛体积密度、压碎值、吸水率、细长扁平颗粒、对沥青的粘附性等。细集料的试验项目包括：筛分析、表观相对密度等。矿粉的试验项目包括：筛分析、表观相对密度、及亲水系数。以上各种矿料y应符合JTGF40—2004((公路沥青路面施工技术规范》中规定的技术要求。

2．3级配

级配和沥青含量是控制沥青混合料性能的重要指标。级配过粗或过细都会影响路面的高温性能、低温性能和水稳定性等。沥青用量的高低也会直接影响路面质量，油石比过大则路面容易泛油，反之则影响强度和防水效果。因此，必须根据设计要求来确定最佳级配和沥青含量。本文所使用的Superpave级配曲线如图l所示，

孔径/mm

图1Superpave级配曲线图

3、施工工艺

3.1沥青混合料的拌和

3.1.1生产配合比的设计

根据目标配合比，施工单位与监理一同完成生产配合比的设计，调整冷料仓的进料比例，达到供料平衡。在各热料仓取样筛分确定各热料仓进料比例，其级配应贴近目标，并用目标配合比油量及士0．2做相应的马歇尔试验，其技术指标也应内贴近目标配合比提供的马歇尔技术指标。

3.1.2沥青混合料的生产

按生产配合比调试时确定的各冷料的进料比例和速度、温度等参数进料，其投料顺序为：骨料填料干料3～5秒喷沥青拌和35～40秒(改性沥青混合料应拌50～55秒)。按此投料顺序，能在干拌过程中使矿粉温度和骨料温度相一致，防止因沥青与冷矿粉同时掺入而造成拌和不均匀、结团现象。拌和楼应设专人巡视各冷料仓的料位、小滑车中成品料的外观并经常检测其温度，防止冷料仓缺料引起热料仓中级配波动，拌和不均及花白料等现象。温度检测人员应及时、准确地将所测温度反馈给拌和楼操作室，以便操作人员对生产温度作相应调整。在正常生产过程中，每班抽检一次混合物做级配及油量检查以及马氏试验。每天拌料结束，要检查各热料仓的热骨料有没有异常，如不符合偏差，要检查原材料变化及拌和厂设备的计量标定，必要时重新标定计量；若遇到级配不符合要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料质量要求保持相对稳定。

3.2沥青混合料的运输

由于Superpave沥青混合料中，粗集料比例占全部集料70％以上，温度下降快，易离析，所以在运输方面，重点是保温，防止离析。热拌沥青混合料的运输应采用大吨位自卸汽车，运料车装料前．需人工对车厢内进行清扫．铲除由于卸料不净留下的余料。车厢内喷洒隔离剂时禁止使用柴油，不得有液迹。拌和楼向车厢中放料时，汽车要前后移动，分多点放料，以减少粗细料的离析；每台车均配有专门定做的加厚防雨蓬布，用以保温、防雨、防污染。运输车的数量应根据拌和产量，运距和摊铺速度确定，一般以拌和楼不停拌等车，运料车的运输能力应比拌和机的拌和能力和摊铺机的摊铺速度有所富余，一般摊铺机前方应有5辆运料车等候卸料，开始摊铺时，现场待卸料车辆不得少于5辆，以利连续摊铺。

3.3摊铺

由于Superpave型沥青混合料中细料比较少，路面均匀性是衡量一条路的施工质量和施工单位水平的关键指标，沥青混合料的摊铺以试验段所得的松铺系数为依据来控制其虚铺厚度，摊铺需均匀平稳，并与拌和场混合料的生产运输量相匹配，以保证其摊铺的连续性。根据施工现场天气的温度与摊)铺厚度等因素。应严格控制摊铺温度在150—160℃范围内。在开始摊铺前，慰平板应进行0．5-1小时的预热时间，加热至与沥青混合料相近的温度，防止慰平板与混合料温差太大，造成路面拉毛，(特别是上面层改性沥青混合料)并使其挡板前混合料高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析。摊铺过程中，应及时检测松铺厚度是否符合规定．不能待摊铺机料斗中的料位下降到底部时再拢料。应始终使其料位保持在料斗容积的1／3以上，防止路面离析。并要在最短时间内完成料车更换，以便及时进行调整，确保压实厚度。

3.4碾压

压实度是沥青路面内在质量的关键性指标。合理的碾压组合是保证路面压实度的第一要素，也是对路面平整度有直接影响的关键程序。在碾压过程中应注意以下问题：

3.4.1由于Superpave高性能沥青混合料保温性较差，降温快，所以混合料摊铺后应紧跟碾压，缩短碾压长度，建议每段碾压长度不大于30m。碾压过程中若有推移时可调整碾压方式，减少初压钢轮的遍数，立即改用胶轮进行复压，或待混合料温度下降至120V-140V的温度范围时，再用钢轮压路机碾压。

3.4.2在碾压过程中，压路机的起步与停止应缓慢进行，严禁急刹车和大角度变换碾压方向。

3.4.3碾压时应制作标识牌分出初压、复压、终压，以避免漏压现象；并采用排压方式使初压、复压、终压形成流水作业。在变换碾压车道时，压路机在碾压完毕路上必须停止震动，方向变换要缓慢，以免破坏已压完的路面。

3.4.4碾压气候较低时，要缩短碾压段落，减少压路机间歇喷水；为避免轮胎压路机粘轮，可在轮胎上喷洒少量清洗剂或其他材料。

3.4.5碾压温度控制。现场混合料的压实度和孔隙率直接决定着沥青面层功能的优劣、是否产生早期破坏及使用寿命的长短，能否达到设计要求的压实度(Superpave混合料碾压结果必须满足压实度的密度为最大理论密度的94％以上，或为马氏密度的98％以上，现场孔隙率不大于6％)主要取决于两大因素，一是碾压时混合料的温度，二是压路机的功率和数量。按Superpave设计的混合料，在93℃-115~C有一个不稳定值，因此控制在115"C以上完成碾压极其重要。

结束语：在我国Superpave沥青混合料体系以相对成熟，在全国多条高速公路的路面施工中进行运用，本项目建设将对国家调整经济结构、实施西部大开发、缩小东西部差别起到积极的作用，由于Superpave技术其设计结构合理，具有稳定、抗滑、抗裂、耐久等优点而有重要的应用价值，在高等级公路建设中有广阔的发展前景。这种高性能混合料技术的应用，必将对我国高等级公路沥青路面建设质量起到积极的指导和促进作用。

参考文献：

[1]张彩利.孟庆营.魏连雨.Superpave沥青混合料路用性能研究[J].河北工业大学学报.2009（6）

[2]刘贤，Superpave技术在高速公路中的工程应用[J].山西建筑.2011（3）

[3]朱剑宏.张坤球.高性能沥青路面(Superpave)施工技术探讨[J].西部交通科技.2009（6）

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。