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公路工程高性能瀝青混凝土路面施工技術(shù)分析

文檔作者：郭利彥文檔來(lái)源：中交第一航務(wù)工程局有限公司		更新日期： 2026年05月19日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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工程技術(shù)研究 第9 卷 總第174 期 2024 年11 月 工程技術(shù)與應(yīng)用
91
摘要：為避免公路路面在重載交通和冬冷夏熱環(huán)境周期
作用下發(fā)生裂縫、車(chē)轍等早期破壞，提升道路服務(wù)水平，
延長(zhǎng)其使用壽命，文章以某新建公路ZT2 標(biāo)段中面層
為研究對(duì)象，探討高性能瀝青路面Superpave-20 的原
材料要求、配合比設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)施過(guò)程的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行
定性和定量分析。結(jié)果表明：Superpave-20 高性能瀝
青混凝土路面壓實(shí)度和平整度等關(guān)鍵指標(biāo)均滿足技術(shù)
要求，施工質(zhì)量滿足公路- Ⅰ級(jí)荷載的行車(chē)要求，達(dá)
到了工程預(yù)期。
關(guān)鍵詞：高性能瀝青混凝土；Superpave-20；配合比設(shè)計(jì)
Abstract: In order to avoid the early damages such as
cracks and ruts on highway pavement under the action of
heavy load traffi c and cold winter and hot summer environment
cycle, improve the road service level and prolong
its service life, this paper takes the surface course
in ZT2 bidding section of a newly-built highway as the
research object, discusses the raw material requirements
and mixture proportion design of high performance asphalt
pavement Superpave-20, and makes qualitative and quantitative
analysis of the key technical points in the implementation
process. The results show that the key indexes
such as compactness and flatness of Superpave-20 high
performance asphalt concrete pavement meet the technical
requirements, and the construction quality meets the
driving requirements of highway-I load, which meets the
engineering expectation.
Keywords: high-performance asphalt concrete; Superpave-
20; mixture proportion design
分類號(hào)：U414
1 工程概況
某新建公路ZT2 標(biāo)段起止樁號(hào)為K19+200 ～ K28+
882，全長(zhǎng)為9.68 km，荷載等級(jí)為公路- Ⅰ級(jí)。該標(biāo)
段設(shè)計(jì)采用雙向四車(chē)道，整體式路基，瀝青混凝土路面，
結(jié)構(gòu)層次為8 cm 厚的底面層+6 cm 厚的中面層+4 cm
厚的上面層。
該項(xiàng)目地處冬冷夏熱地區(qū)，環(huán)境溫度周期性變化
對(duì)路面影響較大。為保證路面在服務(wù)期內(nèi)具備良好的
低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性及抗疲勞性，避免發(fā)生早期
破壞，經(jīng)技術(shù)論證，確定中面層采用SBS 改性瀝青
Superpave-20 高性能瀝青混凝土（以下簡(jiǎn)稱Sup20），
以改善混合料路用性能，提升行車(chē)安全性和舒適性。
2 Sup20 原材料要求
2.1 瀝青
基質(zhì)瀝青選用中海油A 級(jí)90# 瀝青，摻加適量SBS
改性劑后，關(guān)鍵指標(biāo)技術(shù)要求與實(shí)測(cè)結(jié)果如表1 所示。
2.2 粗集料
選用粒徑＞ 2.36 mm 的堿性石灰?guī)r碎石，要求石
質(zhì)堅(jiān)硬，表面清潔、干燥、粗糙，且不含風(fēng)化顆粒。
關(guān)鍵指標(biāo)如下：壓碎值≤ 26%，磨耗損失≤ 28%，堅(jiān)
固性≤ 12%，針片狀顆粒含量≤ 15%，粒徑＞ 9.5 mm
且顆粒含量≤ 12%，粒徑＜ 9.5 mm 且顆粒含量≤ 18%，
粒徑＜ 0.075 mm 且顆粒含量≤ 1%，與瀝青的黏附性
≥ 5 級(jí)[1]。
2.3 細(xì)集料
選用質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、干燥且級(jí)配適當(dāng)?shù)拿咨埃?
作者簡(jiǎn)介： 郭利彥，男，碩士，工程師，研究方向?yàn)楣饭こ獭?要求砂當(dāng)量≥60%，亞甲藍(lán)值≤25 g/kg，粒徑小于
公路工程高性能瀝青混凝土路面施工技術(shù)分析
Analysis on the Construction Technology of High Performance Asphalt
Concrete Pavement in Highway Engineering
郭利彥
GUO Liyan
中交第一航務(wù)工程局有限公司，天津 300461
CCCC First Harbor Engineering Company Ltd., Tianjin 300461, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2024.22.028 .
工程技術(shù)與應(yīng)用 2024 年 第22 期 總第174 期 工程技術(shù)研究
92
0.075 mm 顆粒含量≤ 12.5%。
2.4 礦粉
礦粉作為瀝青混合料中的填料，由石灰石磨細(xì)而
成，要求清潔、干燥、無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊且能從倉(cāng)中自由流
出。技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足：親水系數(shù)＜ 0.8，含水量≤ 1%，
視密度≥ 2.5 t/m3，塑性指數(shù)＜ 4[2]。
3 Sup20 配合比設(shè)計(jì)
3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)
采用Superpave 方法進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)，用
馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)
規(guī)范》（JTG F40—2004）和施工指導(dǎo)意見(jiàn)，設(shè)定目標(biāo)
配合比。以40% 的空隙率、100 次旋轉(zhuǎn)壓實(shí)、96% 的
壓實(shí)度為基礎(chǔ)，初選粗中細(xì)3 個(gè)級(jí)配計(jì)算瀝青用量，
其中有2 個(gè)級(jí)配的瀝青混合料體積性質(zhì)應(yīng)滿足Sup20
技術(shù)指標(biāo)。參考?xì)v史項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，從滿足要求的2 個(gè)級(jí)
配中選擇1 個(gè)作為目標(biāo)級(jí)配，分別計(jì)算±5% 和±1%
瀝青用量并制作4 組試件，通過(guò)試驗(yàn)得出最佳瀝青用
量。采用馬歇爾試驗(yàn)對(duì)最佳瀝青用量的馬歇爾體積性
質(zhì)和殘留穩(wěn)定度（需浸水48 h）進(jìn)行檢驗(yàn)，Sup20 瀝
青混合料馬歇爾技術(shù)指標(biāo)如表2 所示。
3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)
（1）對(duì)二次篩分后進(jìn)入各熱料倉(cāng)的礦料進(jìn)行取樣
并篩分，根據(jù)篩分結(jié)果經(jīng)計(jì)算確定，使礦質(zhì)混合料的
級(jí)配接近目標(biāo)配合比，以確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉和
用料比例。同時(shí)，調(diào)整冷料倉(cāng)的進(jìn)料比例，達(dá)到供料
平衡。
（2）根據(jù)目標(biāo)配合比，取瀝青最佳用量和±0.3%，
以及步驟（1）中計(jì)算得出的礦質(zhì)混合料，拌和均勻
后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)，通過(guò)檢驗(yàn)混合料的體積性質(zhì)，
得出最佳瀝青用量。需注意，目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)
配合比設(shè)計(jì)兩階段得出的最佳瀝青用量相差值應(yīng)小
于2%[3]。
（3）根據(jù)生產(chǎn)配合比，拌和瀝青混合料后做浸水
48 h 馬歇爾試驗(yàn)，確保殘留穩(wěn)定度滿足表2 要求。該標(biāo)
段最終確定的Sup20 生產(chǎn)配合比如下：碎石1（13.2 ～
26.5 mm）∶碎石2（4.75 ～ 13.2 mm）∶碎石3（2.36 ～
4.75 mm）∶砂（0 ～ 2.36 mm）∶礦粉=31.0 ∶ 33.5 ∶
6.0 ∶ 28.0 ∶ 1.5，最佳油石比為4.4%，SBS 改性劑摻
量為基質(zhì)瀝青的5.4%。
4 Sup20 路面施工技術(shù)要點(diǎn)
4.1 混合料拌和
瀝青混合料采用熱拌法拌和，根據(jù)生產(chǎn)配合比對(duì)
原材料準(zhǔn)確計(jì)量，按照“骨料→填料→干料→瀝青（加
熱至165 ～ 175 ℃）”順序依次投料并攪拌50 ～ 55 s，
確保攪拌均勻無(wú)團(tuán)結(jié)現(xiàn)象。
由于Sup20 瀝青混合料中粗集料占比較大，溫
度下降快，因此拌和成型的混合料經(jīng)檢驗(yàn)合格后應(yīng)及
時(shí)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攤鋪，且在運(yùn)輸過(guò)程中需做好
保溫措施，以防出現(xiàn)離析。混合料出場(chǎng)溫度應(yīng)控制在
170 ～ 185 ℃，超過(guò)190 ℃時(shí)應(yīng)予以棄用。
4.2 混合料攤鋪
混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后，檢查無(wú)花白、離析、
冒青煙且溫度不低于165 ℃時(shí)，即可進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。
該標(biāo)段采用兩臺(tái)徐工RP1253T 型攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合作
業(yè)，相鄰兩幅攤鋪間距控制在10 ～ 15 m，攤鋪要點(diǎn)
如下：
（1）正式攤鋪前應(yīng)先進(jìn)行試鋪，以獲取最佳攤鋪
參數(shù)，包括松鋪系數(shù)、攤鋪速度、攤鋪溫度、碾壓組
合方式等。試鋪長(zhǎng)度應(yīng)不小于300 m，首選正線直線段。
（2）混合料攤鋪應(yīng)連續(xù)作業(yè)，攤鋪速度根據(jù)實(shí)際
產(chǎn)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以2 ～ 4 min/m 為宜。攤鋪過(guò)程
應(yīng)勻速、緩慢，不得任意加速和停止，以免影響路面
表1 SBS 改性瀝青關(guān)鍵指標(biāo)技術(shù)要求與實(shí)測(cè)結(jié)果
檢驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求檢測(cè)結(jié)果
針入度（25 ℃，100 g，5 s）
/（×0.1 mm） 40.00 ～ 60.00 56.20
延度（5 cm/min，5 ℃）/cm ≥ 30.00 37.60
軟化點(diǎn)/℃ ≥ 60.00 88.00
運(yùn)動(dòng)黏度（135 ℃）/（Pa·s） ≤ 3.00 2.12
閃點(diǎn)（COC）/℃ ≥ 230.00 279.00
溶解度/% ≥ 99.00 99.80
彈性恢復(fù)（25 ℃）/% ≥ 70.00 97.00
質(zhì)量損失/% ≤ 0.60 0.07
針入度比（25 ℃）/% ≥ 65.00 77.10
延度（5 cm/min，5 ℃）/cm ≥ 20.00 24.00
表2 Sup20 瀝青混合料馬歇爾技術(shù)指標(biāo)
檢測(cè)項(xiàng)目穩(wěn)定度/kN 空隙率/% 流值/（×0.1 mm） 瀝青飽和度/% 礦料間隙率/% 殘留穩(wěn)定度/% 凍融劈裂強(qiáng)度比/%
技術(shù)要求8.0 4 ～ 6 20 ～ 50 60 ～ 70 ≥ 13 ≥ 85 ≥ 80
工程技術(shù)研究 第9 卷 總第174 期 2024 年11 月 工程技術(shù)與應(yīng)用
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平整度[4]。
（3）攤鋪厚度采用非接觸式平衡梁控制，實(shí)際厚
度按設(shè)計(jì)層厚× 松鋪系數(shù)=6 cm×1.16≈7.0 cm 進(jìn)行控
制。為提高攤鋪初始密實(shí)度并改善平整度，攤鋪時(shí)熨
平板應(yīng)采用4 級(jí)中強(qiáng)夯實(shí)等級(jí)，且在攤鋪前預(yù)熱0.5 ～
1.0 h，使其與混合料溫度接近。
4.3 混合料碾壓
混合料碾壓緊隨攤鋪，分為初壓、復(fù)壓、終壓三
個(gè)階段，采用排壓方式使各階段成流水作業(yè)，以免漏壓。
Sup20 瀝青混合料碾壓參數(shù)如表3 所示。
（1）由于Sup20 瀝青混合料保溫性能較差，溫降
速率快，根據(jù)“高溫、快壓”的施工要求，碾壓作業(yè)
應(yīng)盡量縮短縱向長(zhǎng)度（特別是在低溫環(huán)境），實(shí)際可按
25 ～ 30 m 進(jìn)行控制[5]。
（2）壓路機(jī)起步或停車(chē)應(yīng)緩慢，碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪朝
向攤鋪機(jī)，且不得在碾壓面大角度變換碾壓方向，以
免推擠混合料產(chǎn)生擁包。
（3）碾壓過(guò)程應(yīng)向碾壓輪上噴灑含有隔離劑的霧
狀水或直接涂刷隔離劑，避免出現(xiàn)粘輪現(xiàn)象。對(duì)于碾
壓輪跡重疊的控制，鋼輪壓路機(jī)的碾壓輪跡應(yīng)控制在
20 ～ 30 cm，膠輪壓路機(jī)為1/2 輪寬。
（4）由于摻加了一定計(jì)量的SBS 改性劑，Sup20
瀝青混合料的施工溫度相比普通瀝青混合料高10 ～
20 ℃，且在93 ～ 115 ℃時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)，因
此建議碾壓工作應(yīng)在混合料溫降至115 ℃前完成[6]。
4.4 施工質(zhì)量檢測(cè)
碾壓成型后，利用鉆芯取樣和連續(xù)式平整度儀進(jìn)
行路面質(zhì)量檢測(cè)，路面質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果如表4 所示。
根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，該標(biāo)段Sup20 瀝青混凝土路面厚
度、壓實(shí)度、平整度等關(guān)鍵指標(biāo)均滿足技術(shù)要求，可
滿足公路- Ⅰ級(jí)荷載的行車(chē)要求，施工質(zhì)量綜合判定
為合格。
5 結(jié)束語(yǔ)
文章依托工程實(shí)例，針對(duì)Sup20 瀝青混凝土中面
層施工，基于瀝青、集料、礦粉等原材料的分析，明
確技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)配合比設(shè)計(jì)，以馬歇爾試驗(yàn)指標(biāo)為
質(zhì)控依據(jù)，根據(jù)目標(biāo)配合比確定生產(chǎn)配合比，為混合
料拌和生產(chǎn)提供參數(shù)依據(jù)。最后從混合料拌和、運(yùn)輸、
碾壓及檢測(cè)方面分析施工技術(shù)要點(diǎn)，保障施工質(zhì)量。
該標(biāo)段所在項(xiàng)目建成通車(chē)3 年后，在高溫、寒冷及重
載交通等不利因素的周期作用影響下，路面未出現(xiàn)松
散、裂縫、波浪、擁包、車(chē)轍等病害，整體路況良好，
說(shuō)明Sup20 高性能瀝青混凝土在改善混合料路面性
能方面具有良好的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性和抗水損
害性。
參考文獻(xiàn)
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表3 Sup20 瀝青混合料碾壓參數(shù)
碾壓流程碾壓設(shè)備碾壓方式碾壓遍數(shù)
碾壓速度/（km·h-1）
碾壓溫度/℃
適宜最大
初壓25 t 鋼輪壓路機(jī)
靜壓1 1.5 ～ 2.0 3.0
145 ～ 160
振壓1 1.5 ～ 2.0 5.0
復(fù)壓25 t 輪胎壓路機(jī)靜壓3 3.5 ～ 4.5 8.0 135 ～ 150
終壓20 t 鋼輪壓路機(jī)靜壓2 2.5 ～ 3.5 5.0 ≥ 100
表4 路面質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果
檢測(cè)項(xiàng)目技術(shù)要求檢測(cè)結(jié)果
壓實(shí)度/%
馬氏 ≥ 98.00 99.10
理論 ≥ 95.00 95.70
厚度/cm 6.00 6.20
平整度/mm
超車(chē)道
≤ 1.20
0.80
行車(chē)道 0.95

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