高性能沥青路面在通鲁一级公路上的应用研究
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摘要
本文首先介绍了沥青混合料设计方法的发展历史，以及美国SHRP(Strategic Highway Research Program)计划与高性能沥青路面(Superpave)的研发的背景，并通过与我国公路建设的现状进行对比，阐述了Superpave在国内公路建设中的实际意义和前景。
论文以内蒙古自治区通辽至鲁北一级公路为依托项目，对Superpave的设计理念，理论基础，沥青胶结料的PG分级系统以及沥青性能的评价机制，集料的选择和评价机制，沥青混合料体积设计，混合料合成级配曲线的控制点和限制区和Superpave设计体系的最新进展作了详尽的介绍，并对该项目某标段沥青下面层Superpave-19和沥青上面层Superpave-12.5体积设计过程中沥青胶结料设计温度的计算，沥青PG等级的选用，沥青胶结料性能试验，预选级配曲线的设计，最终合成级配的确定，最佳沥青用量的确定以及用马歇尔方法队Superpave体积设计的施工质量控制等设计步骤和试验方法进行了详尽的介绍，并结合实际经验和工程项目中遇到的问题，在与我国现行沥青路面设计规范的对比基础上进行了思考和分析，提出了问题，并得出了相关的结论。
最后，对Superpave在我国推广应用方面尚未解决的一些问题作了介绍和研究，为今后的发展提供了参考。
This article introduces the history of bituminous mixture design method at first, as well as the research and development background of SHRP (Strategic Highway Research Program) plan in the USA and Superpave (Superior Performing Asphalt Pavement). Elaborate the necessity of Superpave's "China melts" through carrying on the contrast with the present highway construction situation in our country
Depending on the project of Tongliao to Lubei road in Mongolia Autonomous Region, this paper have a exhaustive introduction to Superpave, including its design idea, theory principle, the performing grade and appraisal mechanism of asphalt binder, control points and restricted zone in aggregate gradation specification and the latest progress in Superpave. Giving an example of Superpave-19.0mm design in sub-course layer and Superpave-12.5mm in the surface layer: the design temperature evaluate, the choice of performing grade of asphalt binder, asphalt mechanical tests; the choice of aggregate gradation, the choice of optimum proportion of asphalt, and construction quality control test using Marshall Method. Using the practical experience and the question meets in the engineering project, carrying on the analysis comparing with our country present bituminous pavement design standard, proposed the question, and draw the related conclusion..
Finally, proposed some questions which the Superpave "China melts" process has not yet solved, providing the reference for the next research in the future.
论文以内蒙古自治区通辽至鲁北一级公路为依托项目，对Superpave的设计理念，理论基础，沥青胶结料的PG分级系统以及沥青性能的评价机制，集料的选择和评价机制，沥青混合料体积设计，混合料合成级配曲线的控制点和限制区和Superpave设计体系的最新进展作了详尽的介绍，并对该项目某标段沥青下面层Superpave-19和沥青上面层Superpave-12.5体积设计过程中沥青胶结料设计温度的计算，沥青PG等级的选用，沥青胶结料性能试验，预选级配曲线的设计，最终合成级配的确定，最佳沥青用量的确定以及用马歇尔方法队Superpave体积设计的施工质量控制等设计步骤和试验方法进行了详尽的介绍，并结合实际经验和工程项目中遇到的问题，在与我国现行沥青路面设计规范的对比基础上进行了思考和分析，提出了问题，并得出了相关的结论。
最后，对Superpave在我国推广应用方面尚未解决的一些问题作了介绍和研究，为今后的发展提供了参考。
This article introduces the history of bituminous mixture design method at first, as well as the research and development background of SHRP (Strategic Highway Research Program) plan in the USA and Superpave (Superior Performing Asphalt Pavement). Elaborate the necessity of Superpave's "China melts" through carrying on the contrast with the present highway construction situation in our country
Depending on the project of Tongliao to Lubei road in Mongolia Autonomous Region, this paper have a exhaustive introduction to Superpave, including its design idea, theory principle, the performing grade and appraisal mechanism of asphalt binder, control points and restricted zone in aggregate gradation specification and the latest progress in Superpave. Giving an example of Superpave-19.0mm design in sub-course layer and Superpave-12.5mm in the surface layer: the design temperature evaluate, the choice of performing grade of asphalt binder, asphalt mechanical tests; the choice of aggregate gradation, the choice of optimum proportion of asphalt, and construction quality control test using Marshall Method. Using the practical experience and the question meets in the engineering project, carrying on the analysis comparing with our country present bituminous pavement design standard, proposed the question, and draw the related conclusion..
Finally, proposed some questions which the Superpave "China melts" process has not yet solved, providing the reference for the next research in the future.
引文
[1] 刘福明，王江帅，张争奇．Superpave沥青结合料性能等级评价的试验研究中外公路，2006，(06)
[2] 祝良玉．Superpave沥青混合料设计和施工初探[J]．公路交通技术，2005，(02)
[3] 王东耀，张宗涛．对陕西省各地区沥青结合料选择的建议[J]．公路，2005，(09)
[4] 张学锋，刘松，张厚记，张泽文，张武矛．高性能沥青路面SUPERPAVE应用探讨[J]．交通科技，2002，(01)
[5] 张来虎．Superpave技术在高速公路中的应用[J]．宁夏工程技术，2006，(04)
[6] 朱雪林．沥青混合料设计与施工质量[J]．青海交通科技，2006，(01)
[7] 张金喜．道路工程建设中的可再生资源[J]．建设科技，2005，(05)
[8] 刘家明．Superpave沥青路面技术在赣粤高速公路上的应用[J]．中外建筑，2004，(04)
[9] 张争奇，王永财．沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响[J]．长安大学学报(自然科学版)，2006，(02)
[10] 贾渝．Superpave的真正含义[J]．石油沥青，2003，(04)
[11] 贾渝．Superpave混合料设计方法最新进展[J]．中外公路，2001，(06)．
[12] 符冠华，吴建浩．Superpave沥青路面技术在江苏的应用[J]．公路，2002，(05)．
[13] 林绣贤．论Superpave组成配比的特色[J]．华东公路，2002，(01)．
[14] 卢发亮．Superpave混合料施工技术研究[J]．山东交通学院学报，2002，(03)．
[15] 张红兵，孙亦永．SUPERPAVE体系及其设计方法探讨[J]．山东交通科技，2004，(01)．
[16] 李志军，王仁辉．按PG性能等级规范评价国产重交通道路沥青的性能[J]．石油沥青，2002，(03)．
[17] 涂辉招，黄卫东．Superpave结合料规范的评价及研究进展fJ]．石油沥青，2003，(01)．
[18] 彭波，田见效，陈忠达．Superpave沥青混合料路用性能[J]．长安大学学报(自然科学版)，2003，(05)．
[19] 刘伟，贾渝．2004 Superpave旋转压实仪比对试验结果分析[J]．公路，2005，(09)．
[20] 公路沥青路面设计规范 JTJ 014-97
[21] 邓学钧 路基路面工程 人民交通出版社 2001 11
[22] 孙立军 沥青路面结构行为理论 同济大学出版社 2003．4
[23] 张立强，周进川 表干法测量时间毛体积密度对Superpave混合料的适应性 公路交通技术 2004．8
[24] 美国沥青协会 贾渝221等 高性能沥青路面Superpave基础参考手册 人民交通出版社 2005．5
[25] 张全庚，贾渝 对我国当前沥青路面技术标准的若干看法
[26] 贾渝 江苏省交通科学研究所 美国西部环道建成并开始试验
[27] 徐世法，周朝晖，钱培中等Superpave规范对于改性沥青的有效性分析 公路交通科技 2003．1
[28] 周宏云，周炎新 马歇尔法在Superpave沥青混合料施工质量控制中的应用 中外公路 2005．10
[29] 董继业，刘平和 Superpave应用的研究 2004(01)
[30] 朱亚萍，马翔宇，王楷银 Superpave沥青混合料路用性能研究 西部探矿工程 2005(06)
[31] 王昌衡，龚平 Superpave与马歇尔法沥青混合料设计方法对比研究 中外公路 2005(04)
[32] 吴超凡，童光明 对马歇尔设计方法与设计标准的几点看法 湖南交通科技 2003(09)
[33] 许志鸿，陈兴伟，刘红，李淑明 Superpave级配范围 交通运输工程学报 2003(09)
[34] 王旭东，大型马歇尔击实试验研究，公路交通科技 2002(02)
[35] 李志栋，黄晓明编译 应用Superpave沥青标准预测低温开裂 中外公路 2004(06)
[36] Carol carder Superpave is on its way to save America's roads Compressed Air 1999(03)
[37] 郝培文，王海林，包斌 Superpave级配禁区对沥青混合料性能影响 中外公路 2005(04)
[38] 曾林涛，刘松，张泽文等 马歇尔试件均匀性及其影响因素的试验研究 石油沥青 2005(19)
[39] 彭波，原万杰，陈忠达 不同测定方法对沥青混合料密度测定值的影响 公路 2005(04)
[40] 张倩；赵洁；史梦琪；童申家；自然因素作用下沥青老化化学机理分析 西安建筑科技大学学报(自然科学版)，2004(04)
[41] 涂辉招，黄卫东 Superpave结合料规范的评价及研究进展 石油沥青 2003(03)
[42] 沈金安，李福普 评价沥青质量的核心指标——沥青感温性 石油沥青 1997(06)
[43] 沈金安 道路沥青及沥青混合料的气候分区及关键性技术指标 中国公路学报 1997(03)
[44] 彭余华，沙爱民，廖志高 车辙试验的影响因素分析研究 中外公路 2005 (02)
[45] 沈金安 发展改性沥青，提高路面质量 中外公路 2002(04)
[46] 沈金安 盖镇娥 国际上对Superpave的反应及我国的对策 2001(03)
[47] Asphalt Institute. HMA Pavement Mix Type Selection Guide FHWA, Rep.No.FHWA-SA-94-069. Federal Highway Administration, Washington D.C., 1994.
[48] Asphalt Institute. THE RESTRICTED ZONE IN THE SUPERPAVEAGGREGATE GRADATION SPECIFICTION Ttansporting Research Record 1583, TRB, National Research Council, Washington D. C, 2001
[49] 沈金安，李福普 SMA路面设计与铺筑 人民交通出版社 2003年10月
[50] Mergaret Cervarich, Brain Clark German Asphalt Method, Superpave Ride Cresting Wave ProQuest Science Journals Spring 2004
[51] 刘立新 沥青混合料粘弹性力学及材料学原理 人民交通出版社 2006 (06)
[52] Asphalt Institute. Superpave Level 1-mix Design. Superpave Series No.2 SP-2(1994)
[53] R. B. McGennis, Shuler and H. U. Bahia, "Background of Superpave Asphalt Binder Test Methods" FHWA, Rep.No.FHWA-SA-94-069. Federal Highway Administration, Washington D. C., 1994.
[54] P. S. Kandhal and L. A. Cooley. NCHRP Report464: "the restricted zone in Superpave Aggregate Gradation Specification"/TRB, National Research Council. Washington D, C, 2001
[55] D. E. Watson, A. Johnson and D. Jared, "the Superpave gradation restricted zone and performance testing with the Georgia Loaded Wheel Tester" Ttansporting Research Record 1583, TRB, National Research Council, Washington D. C, 2001
[2] 祝良玉．Superpave沥青混合料设计和施工初探[J]．公路交通技术，2005，(02)
[3] 王东耀，张宗涛．对陕西省各地区沥青结合料选择的建议[J]．公路，2005，(09)
[4] 张学锋，刘松，张厚记，张泽文，张武矛．高性能沥青路面SUPERPAVE应用探讨[J]．交通科技，2002，(01)
[5] 张来虎．Superpave技术在高速公路中的应用[J]．宁夏工程技术，2006，(04)
[6] 朱雪林．沥青混合料设计与施工质量[J]．青海交通科技，2006，(01)
[7] 张金喜．道路工程建设中的可再生资源[J]．建设科技，2005，(05)
[8] 刘家明．Superpave沥青路面技术在赣粤高速公路上的应用[J]．中外建筑，2004，(04)
[9] 张争奇，王永财．沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响[J]．长安大学学报(自然科学版)，2006，(02)
[10] 贾渝．Superpave的真正含义[J]．石油沥青，2003，(04)
[11] 贾渝．Superpave混合料设计方法最新进展[J]．中外公路，2001，(06)．
[12] 符冠华，吴建浩．Superpave沥青路面技术在江苏的应用[J]．公路，2002，(05)．
[13] 林绣贤．论Superpave组成配比的特色[J]．华东公路，2002，(01)．
[14] 卢发亮．Superpave混合料施工技术研究[J]．山东交通学院学报，2002，(03)．
[15] 张红兵，孙亦永．SUPERPAVE体系及其设计方法探讨[J]．山东交通科技，2004，(01)．
[16] 李志军，王仁辉．按PG性能等级规范评价国产重交通道路沥青的性能[J]．石油沥青，2002，(03)．
[17] 涂辉招，黄卫东．Superpave结合料规范的评价及研究进展fJ]．石油沥青，2003，(01)．
[18] 彭波，田见效，陈忠达．Superpave沥青混合料路用性能[J]．长安大学学报(自然科学版)，2003，(05)．
[19] 刘伟，贾渝．2004 Superpave旋转压实仪比对试验结果分析[J]．公路，2005，(09)．
[20] 公路沥青路面设计规范 JTJ 014-97
[21] 邓学钧 路基路面工程 人民交通出版社 2001 11
[22] 孙立军 沥青路面结构行为理论 同济大学出版社 2003．4
[23] 张立强，周进川 表干法测量时间毛体积密度对Superpave混合料的适应性 公路交通技术 2004．8
[24] 美国沥青协会 贾渝221等 高性能沥青路面Superpave基础参考手册 人民交通出版社 2005．5
[25] 张全庚，贾渝 对我国当前沥青路面技术标准的若干看法
[26] 贾渝 江苏省交通科学研究所 美国西部环道建成并开始试验
[27] 徐世法，周朝晖，钱培中等Superpave规范对于改性沥青的有效性分析 公路交通科技 2003．1
[28] 周宏云，周炎新 马歇尔法在Superpave沥青混合料施工质量控制中的应用 中外公路 2005．10
[29] 董继业，刘平和 Superpave应用的研究 2004(01)
[30] 朱亚萍，马翔宇，王楷银 Superpave沥青混合料路用性能研究 西部探矿工程 2005(06)
[31] 王昌衡，龚平 Superpave与马歇尔法沥青混合料设计方法对比研究 中外公路 2005(04)
[32] 吴超凡，童光明 对马歇尔设计方法与设计标准的几点看法 湖南交通科技 2003(09)
[33] 许志鸿，陈兴伟，刘红，李淑明 Superpave级配范围 交通运输工程学报 2003(09)
[34] 王旭东，大型马歇尔击实试验研究，公路交通科技 2002(02)
[35] 李志栋，黄晓明编译 应用Superpave沥青标准预测低温开裂 中外公路 2004(06)
[36] Carol carder Superpave is on its way to save America's roads Compressed Air 1999(03)
[37] 郝培文，王海林，包斌 Superpave级配禁区对沥青混合料性能影响 中外公路 2005(04)
[38] 曾林涛，刘松，张泽文等 马歇尔试件均匀性及其影响因素的试验研究 石油沥青 2005(19)
[39] 彭波，原万杰，陈忠达 不同测定方法对沥青混合料密度测定值的影响 公路 2005(04)
[40] 张倩；赵洁；史梦琪；童申家；自然因素作用下沥青老化化学机理分析 西安建筑科技大学学报(自然科学版)，2004(04)
[41] 涂辉招，黄卫东 Superpave结合料规范的评价及研究进展 石油沥青 2003(03)
[42] 沈金安，李福普 评价沥青质量的核心指标——沥青感温性 石油沥青 1997(06)
[43] 沈金安 道路沥青及沥青混合料的气候分区及关键性技术指标 中国公路学报 1997(03)
[44] 彭余华，沙爱民，廖志高 车辙试验的影响因素分析研究 中外公路 2005 (02)
[45] 沈金安 发展改性沥青，提高路面质量 中外公路 2002(04)
[46] 沈金安 盖镇娥 国际上对Superpave的反应及我国的对策 2001(03)
[47] Asphalt Institute. HMA Pavement Mix Type Selection Guide FHWA, Rep.No.FHWA-SA-94-069. Federal Highway Administration, Washington D.C., 1994.
[48] Asphalt Institute. THE RESTRICTED ZONE IN THE SUPERPAVEAGGREGATE GRADATION SPECIFICTION Ttansporting Research Record 1583, TRB, National Research Council, Washington D. C, 2001
[49] 沈金安，李福普 SMA路面设计与铺筑 人民交通出版社 2003年10月
[50] Mergaret Cervarich, Brain Clark German Asphalt Method, Superpave Ride Cresting Wave ProQuest Science Journals Spring 2004
[51] 刘立新 沥青混合料粘弹性力学及材料学原理 人民交通出版社 2006 (06)
[52] Asphalt Institute. Superpave Level 1-mix Design. Superpave Series No.2 SP-2(1994)
[53] R. B. McGennis, Shuler and H. U. Bahia, "Background of Superpave Asphalt Binder Test Methods" FHWA, Rep.No.FHWA-SA-94-069. Federal Highway Administration, Washington D. C., 1994.
[54] P. S. Kandhal and L. A. Cooley. NCHRP Report464: "the restricted zone in Superpave Aggregate Gradation Specification"/TRB, National Research Council. Washington D, C, 2001
[55] D. E. Watson, A. Johnson and D. Jared, "the Superpave gradation restricted zone and performance testing with the Georgia Loaded Wheel Tester" Ttansporting Research Record 1583, TRB, National Research Council, Washington D. C, 2001