高速公路Superpave沥青路面施工技术研究

言明晨

（江苏东南工程咨询有限公司 江苏南京 210018）

在社会经济的高速发展之下，国家高度重视基础设施类工程的建设工作，投入了大量的资金和技术进行道路桥梁、水利水电等工程的建设，以此为推动社会稳定、经济进步以及人民的安居乐业提供了较多助益，其中高速公路发挥的作用显著，但是由于常规的沥青路面使用一段时间后会发生路面病害问题，对于道路上的行人、驾驶者造成的不良影响较大，所以要求施工单位对当前国内外先进的高速公路沥青路面施工技术多进行研究与学习，以此掌握Superpave沥青路面施工技术的作业要点内容，来对工程路面进行质量强化的施工建设。

1 Superpave沥青路面概述

Superpave沥青路面具体指的是依托SUP沥青混合料设计法，来对工程施工单位选用原材料制备公路路面施工所需的沥青混合料过程、沥青用量、施工后路面性能水平进行计算、试验、预测后而建造的路面，施工单位据此完成的公路路面工程质量较好，符合预期的建设要求与标准，较之于公路工程常规的沥青路面施工质量可知基于此种路面的高速公路质量理想且运营期间的安全性高，需要大力进行此种路面高速公路工程的施工建设[1]。

2 Superpave沥青路面施工技术应用分析

本文研究期间选取江苏省南通市的某条高速公路为研究对象，作以高性能沥青路面施工技术的应用研究。该条高速公路路面宽度为14m，其中上面层应用Superpave技术进行施工，工程作业时间为夏季，日均温度在28℃以上，在靠近施工所在地右侧700m的位置处设置沥青混合料拌和站。

2.1 准备工作

（1）准备施工机械设备，主要有沥青拌和、摊铺、碾压等设备以及运输车、转运车，数量各为2套、3套、6台、2台、20辆。

（2）准备原材料，主要有矿粉，要求使用石灰岩矿粉，所有矿粉均要洁净，不可有进水、结团情况发生；准备沥青材料，性质属于SBS改性沥青，施工后每立方米的密度值需要达到1.03g；准备集料，其中的粗集料为玄武岩，要求直径不低于10mm，最大不可超过15mm，还需要准备直径在3mm以上、5mm以下的碎石作为细集料进行沥青混合料的制备，准备的粗细集料均要具有干燥、干净的特点，石块没有任何风化的迹象，强度达标[2]。

（3）明确施工参数与工序，提前向施工单位作业人员做好技术交底工作，以便可以按照施工方案中的要求开展标准化的工程施工建设工作，其中作业时需要采取1.218的松铺系数，而对于Superpave沥青混合料配比则需要依托旋转压实系统进行目标配比设计。具体配比设计期间需要通过沥青用量旋转压实成型试件，进行粗、中间、细三种级配使用相应质量沥青后的体积性能参数计算，从而确定用于配制混合料所需的沥青材料总量最佳值，还需要评价混合材料水敏感度指标，针对材料残留强度比则要求该值不可低于80%[3]。待混合料初步配制完成以后，需要作业人员依照马歇尔试验的相关内容，来对配制的材料作以检验处理，经过验证材料配比符合高性能沥青路面施工的标准且混合料空隙率处于4%以上、5%以下后，才可以用于工程路面作业中，并且后续作业期间配制材料的配比标准参考经过试验检测的配比系数，以此确保工程Superpave沥青路面施工的有效性得以实现。此外在Superpave沥青路面施工期间，需要参照图1的工序依次进行施工作业，从而降低路面病害问题发生率。

图1 沥青路面施工流程图

2.2 具体施工

2.2.1 路面面层处理

施工单位工作人员需要对沥青摊铺的作业面进行表面灰尘、积水、杂物等残留物的清理，确保施工区域内不存在任何影响作业质量的杂物，并且对于上中面层、中下面层之间应用SBS改性乳化沥青作以处理。

2.2.2 混合料配制、运输

（1）在配制方面，Superpave沥青路面作业时应用到的粗集料非常多，容易发生受潮或进水后的含水量过大问题，所以要求施工单位在将材料放置在拌和站时，进行倾斜底面的建造，以便含水量超标的集料可以尽快将水排出，保持粗集料的干燥性。本文研究的该条高速公路制备材料时使用的拌和机为间歇式，型号为NP3000CA，还准备有多个粗集料冷料仓，用于控制Superpave混合料配制时发生的热料仓溢出问题；操作期间基于设备本身的防尘功能可以有效降低灰尘在设备内外的大量堆积，并且设备可以对沥青混合料制备期间的温度进行实时测量，从而确保配制出的材料可以满足工程建设用量的需求与质量的要求[4]。其中在Superpave13和19混合料级配完毕后需要将多余的混合料置于热料仓中进行贮存，筛网尺寸对于混合料应用时的压实效果会产生一定的影响，所以对于本工程使用的两类混合料需要参考表一数据确定热料仓筛网尺寸。在拌和设备运转时需要对上料速度按照高于300rad、低于1000rad的标准加以控制，拌和的时间不可超过1min，要求最终形成的混合料需要呈现出沥青胶被矿料所覆盖的状态，不可有混合料配制离析问题发生。存储的混合料尽量在放置的12h内用完，如果有超时放置材料继续使用情况则会导致高速公路路面施工的各种质量问题，材料出厂时须注意对温度做好测量工作，出厂时要求混合料的合格温度在170℃以上，不能超过180℃，若有温度超标的沥青判定为不合格，不可运输至作业现场应用在路面摊铺施工中（温度控制标准参见表2）。

表1 不同热料仓筛网大小

（2）在运输方面，Superpave沥青混合料运输期间需要使用大型运输车辆向施工场所输料，要求各个车辆在装料之前进行内外、底部的完全清洁处理，并且涂刷油水混合液；料斗内装料时需要沿着前、后、中的次序依次进行平稳放置，避免大幅度移动料斗所致的混合料离析情况出现；车辆外部需要完全覆盖有遮雨布，一辆车装完后须即刻运输到作业现场，要求摊铺高性能的沥青混合料期间作业区域附近有不少于5台运输车等待卸料，从而保证摊铺工作可以一次性完成，中途不会发生因混合料量不足所致的停工问题。

2.2.3 混合料摊铺

摊铺过程中，分别需要应用转运车、2台沥青混凝土摊铺机完成作业工作任务，摊铺作业时依照公路宽度作业，厚度不可低于30cm，每小时的作业能力需要达到500t；摊铺机运行速度在确定时，可以参考V=公式进行计算，该公式中的V表示每分钟混合料的摊铺速度，Q和e分别指代拌和机生产效率与效率系数，D、W、T则分别表示混合料压实之后的密度、摊铺机宽度、铺筑成型之后材料厚度平均值，经过计算可知本文研究的路面沥青混合料碾压速度需要保持在每分钟3m，不可低于2m；将摊铺机置于相应的位置后，进行1h的设备预热处理，待检测熨平板温度达标后，借助于启动的摊铺机电子化感应装置进行高精度的松铺施工，中途不可出现施工停歇情况，工作人员于摊铺期间需要随时对摊铺厚度作以检查，如果存在摊铺不均匀或者材料应用期间的离析问题则尽快进行整修、补料处理[5]。如果施工期间作业现场的温度在5℃以下时，则不能继续开展Superpave沥青混合料的摊铺施工，处于该种温度下的路面后续压实效果差，易引发路面病害问题，影响高速公路运行有效性、安全性。

2.2.4 混合料压实与检测

Superpave沥青料铺筑于路面之后，需要使用碾压设备立刻进行高温、匀速、低振幅的碾压作业（参见图2），次序为先进行两边路面的碾压，而后碾压路面中间，其中在初次碾压时需要从外向内里进行碾压，存在碾压轨迹1/3重叠的地方，而在复压期间则需要使用钢轮压路机、胶轮压路机分别进行2次、3次的共振碾压、静压，最终的碾压遍数为1次，使用的压路机为钢轮型。同时在碾压作业且进行路面光面处理期间，还需要对各个路面高性能沥青碾压期间的温度进行检测，并做好详细的记录，以供后续公路路面验收与养护时进行数据参考。

图2 沥青路面碾压施工

3 结束语

近年来我国交通运输事业发展较为迅速，导致高速公路运营期间路面承载的负荷量不断增大，易导致路面在过量负荷下发生车辙、沉降等问题，使得公路运行的安全性以及可靠性显著下降，所以针对路面质量问题可以进行Superpave沥青路面的设计与施工，借助于此种路面施工技术的优势，有条不紊的完成每一个环节的作业任务，继而可提高沥青路面的作业质量与安全性，确保高速公路投入运营后可以获得较高的社会、经济效益，各类交通事故发生风险可得到有效控制与降低。