浅谈高性能沥青路面未来在中国高速公路中的发展潜力__墨水学术,

所属栏目：财会论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:228

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　　浅谈高性能沥青路面未来在中国高速公路中的发展潜力
　　曾海军
　　（湖南城市学院，湖南益阳，413000）
　　摘要：高性能沥青路面（Superpave）是美国倡议公路研究计划（SHRP）的研究成果之一。Superpave是SuperiorPerformingAsphaltPavement的缩写。在我国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。本文针对高速公路未来的发展趋势，分析高性能沥青路面在高速公路中运用的潜力。
　　关键词：高性能沥青路面；高速公路；发展潜力
　　1 高性能沥青路面(Superpave)的介绍
　　Superpave是英文SuperiorPerformanceAsphaltPavement的缩写,意为高性能沥青路面。1995年江苏省交通科学研究院率先在国内引Superpave技术,自2000年第一条试验路以来,全国在江苏、浙江、广东等14个省市开始研究和应用Superpave,Superpave是一个基于路面使用性能的全新的沥青混合料设计体系。该体系包括一个采用新的性能试验方法的沥青胶结料规范;一系列集料试验和规范;新的沥青混合料设计和分析体系。该体系的特性在于新的试验方法与路面使用性能更加相关,采用更加严酷的温度和老化条件,更能体现路面实际服务状况。
　　Superpave为连续级配的密实—骨架结构,其级配呈“S”形,混合料中粗集料能形成稳定嵌挤的结构,一定数量的细集料和填充料填充在粗集料的空隙之间,粗集料能形成良好的嵌挤结构,从而使其高温稳定性进一步提高,同时其中间粒径的集料比较多,混合料比较均匀,可减少混合料施工的离析。
　　Superpave采用旋转压实仪做为室内试件击实成型方式,进行混合料设计和生产控制。与马歇尔方法采用双面击实成型不同,Superpave是采用一定的角度进行旋转揉搓成型试件,可以更好的模拟现场碾压,更接近压路机碾压沥青混合料的实际情况。同时,旋转压实仪还有助于避免混合料在长期交通作用下的软弱和压实到危险的低空隙率。
　　2Superpave与传统设计方法比较
　　目前,世界上HMA设计最通用的方法是马歇尔混合料设计方法,然而有许多不足之处。我国从建设高速公路以来,沥青路面的设计一直采用马歇尔设计方法,在试验室进行沥青混合料设计时,希望设计出来的混合料能最大限度地反映其在实际路用荷载下真实的体积状况。马歇尔设计方法中混合料室内试验是通过冲击进行的,Superpave系列设备中的旋转压实仪通过搓、揉、压等机械作用,能真实地模拟出沥青混合料在道路实际使用中所承受的荷载情况,因此也最能真实地
　　知道沥青混合料最佳配合比。当然,Superpave还有自己的沥青胶结料和混合料性能评价体系,这些体系与马歇尔设计体系都是有差别的。为了克服现行沥青混合料设计方法存在的一些缺点,建立沥青混合料性能与沥青路面使用性质的直接关系,美国经过6年的努力,提出了一套全新的沥青混合料设计方法———Superpave沥青混合料体积设计法。Superpave混合料设计系统根据项目所在地的气候和设计交通量,把材料选择与混合料设计都集中在方法中,该方法要求在设计沥青路面时,充分考虑在服务期内温度对路面的影响,要求沥青路面在最高设计温度时能满足高温性能的要求,不产生过量的车辙;在路面最低设计温度时,能满足低温性能的要求,避免或减少低温开裂;在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青胶结料,采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和站与摊铺过程中的老化;采用压力老化容器模拟沥青在路面使用过程中的老化。对于集料,在进行沥青混合料集料级配设计时,采用控制点与限制区的概念来限定、优选试验级配设计。对于沥青混合料试件采用旋转压实仪制备,在试件压实过程中,记录旋转压实次数与试件高度的关系,从而对沥青混合料的体积特性进行评价#p#副标题#e#。
　　3高性能沥青路面(superpave)的先进性
　　高性能沥青路面(superpave)是美国公路倡议研究计划(SHRP)最重要的研究成果之一。高性能沥青路面作为SHRP研究成果的专有名称,它包含了沥青标准和集料标准、矿料级配曲线的组成规定和混合料的体积设计方法3大内容,提出了控制点和限制区的概念。高性能沥青路面的先进性在于它开发了一套全新的实验设备和方法,从根本上改变了现行试验方法和规范的纯经验性质,从而避免了由此带来的局限性,高性能沥青路面沥青结合料与混合料规范的新体系将试验方法与指标同沥青路面的路用性能建立起直接关系,通过控制高温车辙、低温开裂和疲劳开裂,来达到全面改进路面性能的目的,形成了一个基于路用性能基础上的沥青混合料设计新体系。Superpave路面因具有良好的均匀性、优良的高温抗车辙性能和较好的抗水害能力及有效减少路面离析等优点而在逐渐国内被推广应用。
　　4Superpave在我国的应用现状：
　　我国从1995年始，由江苏交通科学研究院在国内首先引进SHRP全套胶结料和混合料检测设备。同年，江苏交通科学研究院又出版了“美国公路倡议研究计划(SHRP)文献索引和摘要”等重要技术资料汇编，在设备应用、技术资料等方面为引进Superpave设计体系奠定了良好的基础。此后，开始消化并研究Superpave设计体系，举办全国性的Superpave技术研讨会，邀请美国专家来华讲学，并开展多次培训活动。进行胶结料及混合料的国际、国内对比实验，都取得了预期的效果。在经历过一段艰难的消化、研究历程后，Superpave设计体系开始在我国部分省市的实际工程中得到应用。但是，由于Superpave相关技术标准没有完全纳入我国沥青路面设计和施工规范，使这种技术体系的推广遇到了很大的困难。
　　尽管如此，到2003年底，全国应用Superpave方法设计、铺筑的沥青混合料多达1000万t，已通车的高等级道路里程多达l000km。这个数据递增速度一年比一年快，显示了superpave这种设计体系的生命力。不过，在实际推广使用中最大的问题在于如何在施工现场保证Superpave沥青混合料的质量和路用性能得到有效的控制。目前施工、监理单位大都配备马歇尔实设备，因为Superpave设计体系和马歇尔设计方法对沥青和混合料性能评价体系不一样。因此，混合料配合比设计可以由专业的设计单位完成，但施工现场质量控制则存在很大的问题。所以，Superpave检测设备是否能实现国产化生产，Superpave设计出来的混合料性能是否能在现场能得到较好的控制，是Superpave体系在我国发展的瓶颈。随着Superpave技术越来越得到人们的认可，相信这些问题最终将得到圆满的解决。
　　5Superpave的发展前景：
　　国内对Superpave技术的应用研究起始于1997年。此后，天津市、山东省、交通部重庆公路所相继引进了沥青胶结料和混合料设计的有关仪器和设备，与此同时，各地开始推广应用。目前，全国已有多个省市开始在高速公路建设中应用Superpave技术，其相关的推广应用研究成果也不断扩大。经国内一流专家对成果的评估后，认为该技术是提高路面使用寿命的有效途径。
　　为更有效地推广应用Superpave路面施工技术，课题组现已多方面收集和汇总了国内有关该技术的研究成果。与此同时还多次邀请国内该领域有成果的专家现场咨询和指导，充分论证了Superpave技术在我国推广应用的可靠性。
　　6结束语：我国目前在公路建设中投资大、规划宏伟、前景看好，各施工单位设备配备的水平逐年提高，沥青路面从拌和、摊铺、碾压、检测都采用国内外先进的试验、检测仪器和设备。但是在沥青混合料的设计、施工工艺、质量控制标准和方法等许多方面却距国际先进水平有很大差距，因而，尽快掌握国际先进的Superpave技术，使这些技术与成果迅速转化为现实生产力，并能全面提高我国沥青路面质量#p#副标题#e#和控制手段，这无疑是当务之急。相信在不久的将来，我国在Superpave技术领域将取得更大的突破，成为高速公路建设的领头羊。
　　参考资料：1、包国涛：国内外SUPERPAVE混合料设计体系及应用现状分析（内蒙古公路与运输）2005
　　2、李慧：高性能沥青路面在我国的应用现状（科技信息）2008
　　3、祝存芳：高性能沥青路面技术在青海高等级公路中的应用（青海交通科技）2007
　　4、马树勋：SUPERPAVE技术在内蒙古自治区推广应用的前景（内蒙古公路与运输）2007
　　5、美国沥青协会：高性能沥青路面（SUPERPAVE）基本参考手册2005