Superpave沥青路面施工工艺及质量控制要点

贺 慧

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

Superpave沥青路面施工工艺及质量控制要点

贺 慧

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

对施工准备、材料运输、混合料生产等Superpave沥青路面的施工工艺进行了详细阐述，并说明了路面施工质量控制的要点，指出Superpave沥青路面克服了传统路面的缺陷，路用性能优越，具有显著的经济效益和社会效益。

Superpave路面，混合料，控制，质量

0 引言

在我国，近年来修筑的沥青路面早期损害问题突出，很多路面在通车2年内就出现了车辙、推移、坑槽等病害，路面使用性能大幅下降。因此，结合我国的气候特点、行车方式等因素，解决沥青路面的核心技术难题，是交通行业必须解决的问题。

Superpave沥青混合料是美国战略公路研究计划成果之一。Superpave，英文全称为superior performing asphalt pavement，中文名为高性能沥青路面。Superpave技术体系对原材料技术标准，混合料设计方法和性能分析提出了革新的观点，解决了早期病害问题，特别是常见的车辙和水损害。

在美国，Superpave技术得到了大力的推广和应用。在2001年，82%的热拌沥青混合料采用了Superpave混合料设计和施工。20世纪90年代，我国在充分吸取Superpave技术的新思想、新方法的基础上，提出了一整套道路沥青及沥青混合料的新指标。同时，进行推广和应用Superpave路面。Superpave沥青路面比传统的马歇尔设计的路面的路用性能显著优越，受到了广泛欢迎。

1 传统沥青混合料设计方法

在我国，大多数道路混合料设计上采用马歇尔混合料设计法和维姆混合料设计法。

马歇尔法是通过室内试验，进行稳定度/流值与密实度/孔隙率分析，提出适合的沥青混合料。在使用该法时，设备便于携带，适用于进行远距离的质量控制管理。但是该法难以模拟实际路面形成的混合料压密状况，不足以评估其抗剪强度，使得其难以保证混合料的抗车辙能力。

维姆法也需进行密实度/孔隙率和稳定度的分析，对混合料抵抗因水的存在而引起膨胀的力也予确定，能够较好地模拟实际路面的压密特性。但试验设备昂贵且携带不方便，混合料体积特性没有作为常规确定。

传统的沥青混合料设计方法，由于材料的技术指标体系与路用性能相关性不够，使得混合料难以满足重载、多雨环境，易发生损坏，发生路面病害，且施工设备与工艺难以满足高速路重载的运营条件，缺乏有效的质量控制技术标准。

Superpave沥青混合料设计法是一种全新的沥青混合料设计法，包含沥青结合料规范，沥青混合料体积设计方法，计算机软件及相关的使用设备、试验方法和标准。根据路面使用的气候和设计交通量，充分考虑温度对路面的影响，不产生过量车辙，在常温范围内控制疲劳开裂。

2 Superpave沥青路面施工工艺

与AC型混合料相比，Superpave混合料中间料偏多，混合料更均匀，不易离析，沥青用量低0.1%～0.2%，混合料旋转压实设计孔隙率为4%，其马歇尔孔隙率约为5%，单价与AC相当，不增加任何造价。

沥青路面施工过程中，施工质量的控制是实现设计要求的最重要环节。

1)施工准备。

在施工前，基层应平整(见图1)、表面清洁、无浮土，机械设备到位，沥青拌和楼，冷料仓数量适宜，配备良好的温控系统、热贮料仓和二级除尘装置等，并配备相应的计算机及打印设备。

2)原材料堆放与装运。

原材料堆放时，场地应清洁硬化，排水顺畅，防止泥土污染集料。场地应具有良好的防止集料混掺措施，不同料堆必须分隔储存(见图2)，防止交叉污染。

原材料堆放方式可分为小料堆卸料(见图3a))，斜坡式分层堆料(见图3b))和水平分层堆料(见图3c))三种，根据材料属性，施工场地等因素，选择合适的堆放方式。

3)混合料生产和质量控制。

混合料生产的主要工序有集料供给、烘干和加热，集料二次筛分，沥青加热、沥青与集料的计量和拌和。

冷料仓供料比例应根据目标配合比设计结果确定。Superpave混合料与常规混合料的主要区别是，通常的AC型沥青混合料粗料、细料用量较大，中间粒径用量较少。Superpave沥青混合料用料比较均衡，各冷料仓的用料比例比较均衡，更有利于进行计量和控制。冷料仓数量不少于5个～6个，设置的隔板高度不低于50 cm(见图4)，宜设置防雨棚。

集料烘干和加热时，集料在滚筒中的加热温度控制是关键。混合料的拌和温度最主要取决于集料温度，集料加热温度的控制直接影响着Superpave沥青混合料的质量。

混合料拌和时，主要包括干拌和湿拌两部分。先添加集料和矿粉，干拌3 s～5 s，然后喷入沥青，湿拌30 s～35 s，以确保混合料均匀一致、无花白料。整个拌和周期控制在45 s～50 s为宜，否则，拌和时间过长会造成沥青氧化和老化，降低混合料的耐久性。

不同类型的沥青混合料拌和温度有所差异。表1的混合料拌和温度控制标准仅供参考。

表1 混合料拌和温度控制标准 ℃

4)混合料运输。

采用载重量在20 t以上的自卸汽车，车厢应清洁、干净，具备良好的保温措施。运输能力应与混合料生产和摊铺速度相协调。运输途中，在车厢顶部加盖油布和棉被(见图5)，用以保温、防雨、防污染。装料后，检测混合料出料温度；到摊铺地点后，检查到场温度。卸料时，运输车不得碰撞摊铺机。为减少卸料过程中的级配离析，尽可能的一次性卸料。

5)混合料摊铺，见图6。

由于Superpave沥青混合料采用的是高温碾压，宜采用两台以上摊铺机组成梯队作业，相邻摊铺机之间的距离不能过长，控制在5 m～15 m为宜。松铺系数控制在1.15～1.3之间为宜。摊铺过程中，随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡等。

重交通沥青混合料摊铺温度宜大于140 ℃，改性沥青混合料宜大于150 ℃。路表温度低于15 ℃时，不宜进行摊铺作业。

6)混合料碾压，见图7。

Superpave沥青混合料属于骨架嵌挤型级配类型，骨架性强、较难压实，需在高温时进行碾压，这是其与常规沥青混合料施工最大的区别，其他与常规沥青混合料施工相同。

高性能沥青路面碾压的原则是“紧跟、慢压”，包括初压、复压、终压三个阶段。初压一般采用两台双钢轮振动压路机，紧随摊铺机碾压。复压时，采用2台～3台大吨位轮胎压路机，达到设计的压实度，并无显著轮迹。终压宜选用双钢轮压路机采用静压方式进行。

7)接缝处理。

纵向接缝采用热接缝进行处理。横向施工缝采用平接缝，切缝时间宜在混合料尚未冷却结硬之前进行，应保证接缝平顺、紧密。

3 Superpave沥青路面质量控制

Superpave沥青路面质量控制主要包括三部分，分别是原材料质量控制、沥青混合料质量控制和沥青路面质量控制。

1)原材料质量控制。

材料稳定性至关重要。施工前及施工过程中，对照质量要求对原材料进行检查。特别是材料来源或规格变化时，必须对材料来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。

2)沥青混合料质量控制。

为了确保混合料施工质量，沥青混合料的生产质量控制应与设计相匹配。Superpave沥青混合料质量主要包括两部分，一是沥青混合料级配组成，二是沥青混合料体积性质指标。混合料质量控制主要目的就是保证沥青混合料油石比、级配以及体积指标均满足要求。还包括混合料出料温度、摊铺温度以及混合料外观情况。

3)沥青路面现场质量控制。

施工现场检测的指标很多，如压实度、高程、平整度、厚度、渗水系数等。压实度和路面渗水系数是决定沥青路面质量的两个重要指标。建议对压实度采用马氏压实度和理论压实度“双控”，将路面渗水系数提到很高的位置。

4 结语

传统的马歇尔设计法缺乏灵活性，Superpave设计法采用旋转压实仪成型试件更接近现场的压实过程，具有开放性，符合实际情况，增加了混合料短期老化，使压实和孔隙率计算更为符合实际。在施工工艺上，没有任何特殊要求，其工序与AC类混合料相同。

在我国，在江苏、广东等省市，进行了Superpave路面的推广和应用。经过对Superpave路面的长期观测， Superpave路面的抗车辙能力要显著好于AC型结构,基本无水损害，路面性能优越。

在我国推广和应用Superpave路面，可有效解决沥青路面早期损坏问题，有效节约养护资金，具有显著的经济效益和社会效益。

[1] 曾 辉.Superpave混合料设计与施工技术[Z].2014.

[2] 王忠贵，刘 明.浅谈Superpave型沥青路面施工[J].中国科技财富，2010(4)：46.

[3] 关良勇，朱晓龙.Superpave沥青路面施工控制要点浅析[J].中国水运(下半月)，2009(11)：26-28.

On construction craft of Superpave asphalt roadbed and its quality control points

He Hui

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The paper illustrates the construction craft of Superpave asphalt roadbed from the construction preparation, material transportation, and mixer production, indicates the key points for the roadbed construction quality craft, and points out the Superpave asphalt pavement overcomes the defects in traditional roadbeds with better traffic performance and obvious economic and social benefits.

Superpave roadbed, mixture, control, quality

2015-02-27

贺 慧(1978- )，女，工程师

1009-6825(2015)13-0156-03

U416.217

A