摘要：我國在建高速公路已開始推廣美國高性能（SUPERPAVE）瀝青路面，蘇嘉杭高速公路率先在全線瀝青路面三層結構上使用這一技術。這種路面結構形式出現時間相對較短，國外、國內經驗相對缺乏。本文參考了SUPERPAVE在美國施工中的一些難點、焦點問題，并結合蘇嘉杭高速公路SUPERPAVE路面的實踐，對一些問題進行了分析。

關鍵詞：高性能瀝青路面SUPERPAVE施工路用性能

1前言 SUPERPAVE是美國耗資1.5億美元的戰略公路研究計劃（SHRP）的重大組成部分之一，耗資約5000萬美元。1992年SHRP計劃結束后，在美國聯邦公路局（FHWA）的大力推廣下，美國大部分州已開始修建SUPERPAVE路面，1996年新建SUPERPAVE工程項目93個，1997年316個，2000年達3900個。2000年一年生產瀝青混合料13400萬噸，占瀝青混合料總量的62％；2001年采用SUPERPAVE方法施工的瀝青混合料占總量的82％。 在SUPERPAVE的推廣過程中，相關的爭論一直很多。為此美國聯邦公路局（FHWA）聯合美國國家瀝青路面協會（NAPA），組織專家組編寫了SUPERPAVE施工技術指南，在NAPASR－180報告中發表。隨后NAPA聯合SAPA（美國各州瀝青路面協會）針對原材料、混合料設計、拌和、攤鋪、碾壓、質量控制六個方面組織了一次全國調查，而這也正是我們國內推廣SUPERPAVE常常遇到的、爭議較多的問題，本文就這幾方面分別進行論述。 2原材料 2.1瀝青 美國大部分混合料生產商認為瀝青的PG等級可控制在公路局規范范圍之內。有40％的SUPER-PAVE混合料使用了改性瀝青，這一比例要高于傳統的馬歇爾混合料設計法。這主是基于"保險"的考慮，承包商們都希望隨著SUPERPAVE的推廣，使用改性瀝青的比例能夠逐漸降下來。所用的SUPERPAVE混合料相對于馬歇爾混合料來說，25％的承包商使用瀝青含量較多，增幅達0.5％～1％。而40％使用瀝青含量較少，減少量一般小于0.5％。另外35％所用SUPERPAVE混合料的瀝青含量與馬歇爾混合料基本相同。 有40％的SUPERPAVE混合料中使用了抗剝落劑，其中使用液體抗剝落劑和石灰處理的各占一半。 2.2集料 在美國，95％的承包商反映傳統的石料可以滿足SUPERPAVE要求，但要求水洗、保持潔凈，還要使用較多的機制砂。而且用傳統軋石設備完全可以生產出合格的SUPERPAVE的集料。但80％的承包商認為SUPERPAVE配合比級配比馬歇爾配合比級配粗，且有80％的設計級配曲線位于限制區下方；60％的承包商感覺SUPERPAVE混合料級配曲線很容易滿足限制區的要求，這就表明還有40％存在著一些問題，主要是不能滿足VMA的要求。試驗發現，混合料設計沿限制區上側通過時更易滿足VMA的要求，這種混合料和易性較好，容易施工；70％的SUPERPAVE級配曲線不允許穿過限制區，而另外30％允許穿過限制區，但要求混合料必須滿足一些附加性能試驗要求，如車轍試驗等；80％的SUPERPAVE混合料沒有使用回收瀝青混合料（RAP），但一般的觀點是隨著SUPERPAVE混合料設計、施工水平的提高，混合料生產可以逐漸使用RAP。 3混合料的設計 表1為美國SUPERPAVE各種結構形式所用的比例。由此可見，在美國使用最多的混合料是SUPER-PAVE－12.5和SUPERPAVE－19。60％的SUPERPAVE混合料均用于表面層處治或罩面，這和美國現在路面施工以養護為主有關。 在美國已建的SUPERPAVE項目中，有70％的SU-PERPAVE混合料是由承包商自己設計的。幾乎所有的承包商均反映SUPERPAVE旋轉壓實儀（SGC）性能良好，80％的瀝青路面工程公司至少擁有一臺SGC。 SUPERPAVE混合料設計要求有4小時的烘箱加熱過程，但僅有10％的承包商做到了這一點，其它加熱時間從30分鐘到2小時不盡相同，而50％的承包商在生產過程中并未做混合料的老化試驗。幾乎一半的承包商認為為了使SUPERPAVE滿足混合料體積特性設計指標頗費周折。主要問題是空隙率較低、偏差較大。解決這個問題可以采取這樣的措施：為了滿足VMA的要求及避開限制區，級配曲線在4.75MM以上應位于最大密度線的上方，然后穿過最大密度線，從限制區下方走。 4混合料的拌和 美國70％的SUPERPAVE混合料采用間歇式拌和樓拌和，配有布袋式貯存器，每小時產量介于250～350噸，這與生產傳統的馬歇爾混合料相差不大。為了滿足級配的要求，60％的SUPERPAVE混合料增加了冷料倉，一般采用6～8個冷料倉。 50％的SUPERPAVE混合料溫度較傳統增加了5～8℃，這可能是由于使用了改性瀝青或混合料較硬。美國對于SUPERPAVE混合料的拌時間沒有作任何的變動要求。 生產SUPERPAVE混合料對瀝青拌和廠并沒有特別的要求。但對級配控制、細料數量及類型、瀝青的儲存、布袋式儲存器等細節要求更嚴格。 5混合料的運輸、攤鋪和碾壓 據調查，美國SUPERPAVE混合料的運輸、攤鋪與傳統馬歇爾混合料沒有任何差別。85％的SUPERPAVE混合料在攤鋪方面沒有出現問題，但實踐表明良好的攤鋪作業對于路面施工質量是非常關鍵的。 SUPERPAVE混合料施工的焦點問題是SUPERPAVE混合料的碾壓。50％的SUPERPAVE施工需要額外的壓實功，而60％的SUPERPAVE工程增加了壓實機具（最多的增加了3臺）。在選擇壓路機類型上與過去沒有差別，但有30％的SUPERPAVE工程中已不再使用輪胎壓路機。所有工程的瀝青碾壓溫度都是由瀝青供應商向工程承包商提供的。一些承包商認為應通過某種試驗來確定現場碾壓溫度。 三分之二的SUPERPAVE工程遇到了混合料的軟化現象，這是因為SUPERPAVE特有的溫度禁區所造成的。70％的SUPERPAVE工程較難達到特定的密實度，原因是粗集料含量增多和層厚增加。SUPERPAVE混合料層厚增加是因為設計所用的是最大公稱尺寸，而不是傳統設計使用的集料最大尺寸，相同的層厚與最大顆粒比需要更大的層厚，這一變化造成了集料尺寸和層厚之間的不同關系。當路面結構層厚度相同時，混合料越粗，集料尺寸越大，越難獲得良好的密實度。 盡管有一些困難，但仍有85％的SUPERPAVE工程獲得了良好的密實度，90％密實度變異性和馬歇爾混合料一樣，90％的SUPERPAVE工程按照以往的施工方法即可滿足混合料的壓實。在40％的SUPERPAVE工程中混合料的降溫速度要快于馬歇爾混合料。 總的說來，SUPERPAVE混合料的壓實相對于馬歇爾混合料要困難些，碾壓的關鍵在于一些細節的處理，正如有的施工人員形容的壓實過程"不容易，但不是不可?quot;。6SUPERPAVE混合料施工質量控制在施工質量控制中，所有的SUPERPAVE工程均使用了最大理論密度試驗（RICE試驗）。75％的SUPER-PAVE在生產之前每天要進行一至兩次該試驗。 對于瀝青含量的測定，45％的SUPERPAVE工程采用NCAT灼燒試驗，30％使用核子儀，其余的使用溶劑離心法抽提等方法，85％的SUPERPAVE混合料瀝青含量變異性等于或低于馬歇爾設計的混合料。 85％的SUPERPAVE工程使用體積指標優先控制，它們的變異性和馬歇爾法設計混合料指標相仿。 不同的SUPERPAVE工程，密度試驗頻率差別很大。30％的SUPERPAVE工程所在州公路局規定了集料的相對密度值，另外35％的工程僅在混合料設計階段進行了該試驗，而其余工程的試驗頻率分別為：A、每1500噸；B、每周一次；C、階段性的；D、每項目一次；E、出現問題時進行；F、一年一次。