1、介绍
Superpave沥青混合料是美国战略公路研究计划（SHRP）的研究成果之一。
Superpave是Superior Performing Asphalt Pavement的缩写，中文意思就是“高性能沥青路面”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。
Sperpave混合料设计分为三个水准：混合料体积设计也称水准I设计，使用旋转压实机（SGC）并根据体积设计要求选择沥青用量。混合料中等路面性能水平设计也称水准Ⅱ设计，以混合料体积设计为基础，附加一组SST和IDT试验以达到一系列性能预测。混合料最高路面性能水平设计也称水准Ⅲ设计，以混合料体积设计为基础，附加的SST和IDT试验是在一个较宽温度变化范围内进行试验。由于包含了更广泛的试验范围和结果，完全分析可提供更可靠的性能预测水平。
Superpave沥青混合料设计系统是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体积设计法中，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地影响，要求路面在最高设计温度时能满足高温性能地要求，不产生过量地车辙；在路面最低温度时，能满足低温性能地要求，避免或减少低温开裂；在常温范围内控制疲劳开裂。对于沥青结合料，采用旋转薄膜烘箱试验来模拟沥青混合料在拌和和摊铺工程中的老化；采用压力老化容器模拟沥青在路面使用工程中的老化。对于集料，在进行混合料级配设计时，采用控制点和限制区的概念来限定，优选试验级配设计。对于沥青混合料，在拌好后，采用短期老化来模拟沥青混合料在拌和摊铺压实过程中的老化，沥青混合料试件采用旋转压实仪准备。试件压实过程中，记录旋转压实次数与试件高度的关系，从而对沥青混合料体积特性进行评价。所谓Superpave混合料体积设计是根据沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率等体积特性进行热拌沥青混合料设计的，方法主要有设计材料选择、沥青混合料拌和、沥青混合料体积分析以及混合料验证，包括体积性质和水敏感性。
沥青混合料体积设计过程主要由四部分组成：
①材料选择；
②集料级配选择；
③确定沥青混合料最佳沥青含量；
④评估沥青混合料的验证，包括体积性质和水敏感性。
Suerpave沥青混合料体积设计法对材料、集料级配、混合料均有严格的规定，并制定了相应的严格规范要求，包括胶结料规范、集料规范、混合料规范。
中国的对策：
中国对美国SHRP.SUPERPAVE的研究进展及其成果一直十分关注。SHRP计划的信息刚传到中国，就引起了我们的注意，1989年我们在申报“八五”国家科技攻关计划重点专题“道路沥青及沥青混合料的路用性能”的可行性报告及立项计划时，就以跟踪美国最新研究成果为宗旨，意在把我们的专题搞成中国的战略公路研究计划C-SHRP，在1991～1995的五年科研过程中，课题组经常关注SHRP研究的新进展，充分吸取SHRP成果的新思想、新方法，立足于中国的国情，力求使中国的广大科技人员既能很快掌握，并在生产中得到应用，又能与SHRP的最新成果保持良好的相关关系。经过几年努力，提出了一整套道路沥青及沥青混合料的新指标，尤其是提出了新的“重交通道路沥青技术要求”的建议，为了验证此方案的可行性，我们将“八五”攻关选用的7种国产沥青样品赴美国按SHRP沥青结合料路用性能规范指标进行了全面试验，证实中国的指标虽然简单，但与美国的最新方法之间有十分良好的相关关系，课题鉴定时专家们一致认为研究成果达到了当代国际先进水平。此课题成果获得了交通部科技进步一等奖，国家科技进步二等奖。部分成果已经纳入了《公路沥青路面设计规范》、《公路改性沥青路面施工技术规范》、以及民航机场的设计规范、施工规范等，现在已经开始修订《公路沥青路面施工技术规范》，我们设想关于沥青技术要求（标准）部分将会按照“八五”攻关的成果进行全面的修订。进入“九五”以来，SUPERPAVE的成果陆续发布，除了沥青结合料规范外，沥青混合料的配合比设计等也开始影响中国，江苏省交通科学研究院率先从美国引进了第一批SUPERPAVE沥青结合料和沥青混合料的相关试验设备，并首先对沪宁高速公路所使用的沥青及沥青混合料按SUPER2PAVE的方法进行了检验，提出了一些很有意义的新看法。
superpave法
在给沥青分类的SHRP Superpave PG系统中，使用动态剪切流变仪（DSR）描述高温和中温时沥青的粘性和弹性成分特性。在通常的道路服务温度下，大多沥青表现为粘弹性材料，即同时既像弹性固体又像粘性液体。
DSR在给定温度和荷载频率下测定沥青的复数剪切模量G’和相位角&；。复数剪切模量可解释为重复剪切下沥青总的抵抗变形能力，由与相位角&；有关的G’和G”组成。G’是沥青的储存模量或弹性性能，而G”是沥青的损失模量或粘性部分。
最初，SHRP仅用于新沥青和热拌沥青混合料中，最近，已经延伸到改性沥青和40%的热再生沥青混合料的研究中。
2、2 施工工艺
参照正常路段的施工工艺和经验，Superpave沥青混凝土试验路沥青混凝土上面层采用沥青拌和站集中拌和，用非接触式平衡梁来控制厚度、标高及平整度等技术指标。采用振动压路机和胶轮压路机按照先轻后重的原则进行碾压成型。具体工艺如下：
2.1 准备下承层
检查SBS改性沥青防水层的完整性，对局部中面层外露、污染等不合格的位置的进行有效处理，对防水层表面的浮动矿料和杂物都要认真的清扫出路面以外，直至满足规定要求并经监理工程师认可后方可铺筑沥青混凝土上面层。
2.2 施工放样
用全站仪恢复中桩，并根据中桩确定出上面层施工的边界控制线和摊铺机行走线。采用非接触式平衡粱来控制厚度、标高及平整度等技术指标。
2.3 拌和
采用型拌和站集中拌和，各料斗配备1－2名工作人员，时刻监视下料状况，不准出现卡堵现象。拌和楼拌制的混合料保证均匀一致，无花白料、无结块或严重的粗细料分离现象。沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度，记录出厂时问，签发运料单。
2.4 运输
采用运力在20T以上的自卸汽车运料，在车厢内均匀涂一层防粘剂，防止沥青粘车厢。从拌和锅向运料车上放料时，应尽量减小混合料的落距，同时每卸一锅混合料都要挪动一下汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。运输过程中用棉被加以覆盖，防止混合料温度表面散失和灰尘污染。根据拌和楼的生产能力，并考虑摊铺速度以及运距等因素，选用25辆自卸车，略有富余为宜。为了保证连续摊铺，现场存车不得少于5辆。
在摊铺点前100m－200m处设置料车调头牌，料车在调头牌位置匀速倒车行驶，速度要慢，不可急刹车，在转运车前30cm处停下，挂空挡让转运车顶推前进，不得撞击转运车。料车将沥青混合料卸入转运车，经二次拌和后向摊铺机连续均匀地供料，摊铺机、转运车、料车同速前进。运料车卸料后，残留在车厢内的混合料立即清扫干净。以免影响下一车的混合料质量。
2.5 摊铺
一般采用两台沥青混凝土摊铺机呈梯队方式同步摊铺，两台摊铺机间隔10m～20m，两幅之间应有50mm～100mm左右宽度的搭接，并躲开车道轮迹带。根据以前的施工经验，初步确定松铺系数(压实系数)为1.25，施工时结合测量员对碾压完成后的标高进行调整。
摊铺机缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料离析。摊铺速度根据拌和楼实际出料情况及运输情况，调整在2m／rain～6m／min之间，以确保连续摊铺。摊铺时，派专人处理出现的离析等缺陷，摊铺后表面出现粗集集中的部位用过筛后的细料找平。缺陷严重时，应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
2.6 碾压
结合以往的施工经验，采用双驱双振压路机与轮胎压路机组合碾压，碾压分初压、复压、终压三个阶段进行。本着先静碾后振压，先轻后重，由低向高阶梯式的原则进行。具体碾压组合可参考表1：
2.7 检测
施工过程中，试验检测人员对沥青混合料质量、各工序的施工温度、松铺厚度、横坡、各碾压阶段的密实度等进行检测；碾压成型后，测量员立即进行各个断面的标高检测，记录最终碾压高程；试验员用钻芯取样法检查压实度、厚度、施工孔隙率。
2.8 施工接缝的处理
上面层纵向接缝采用热接缝，碾压时应注意压路机跨缝碾压，以消除缝迹，接缝应顺直、平整、密实。横向接缝采用垂直的平接缝，在作业面施工完毕后，趁混合料尚未冷却时人工垂直刨除端部厚度不足的部分，注意不得损伤下层路面，使工作缝成直角连接。
横缝与铺筑方向垂直，形成一条碾压密实的边缘，下次摊铺前，在上次末端涂补适量粘层沥青，在碾压横接缝时先横向后纵向碾压，将压路机位于已压实的面层上，错过新铺层15cm，然后每压一遍向新铺层推进15cm－20cm，以推进到压路机轮宽度的1／3处为止，改为纵向正常碾压，在碾压时由专门人员用三米直尺检查接头处，发现问题及时处理保证接头部位的平整度。
注意上、下层的横缝要错开至少1m的距离。
2.9 养生与交通管制
热拌沥青混合料路面摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于50℃后，方可开放交通。
铺筑好的沥青层应严格控制交通，做好保护，保持整洁，不得造成污染，严禁在沥青层上堆放施工产生的土或杂物。
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