养护科学化决策管理

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水稳定性指标要求。细集料包括人工砂、天然砂、石屑。采用反击式或锤式破碎机生产的硬质岩集料经过筛选的小于3mm的部分具有较好的角砾性，可以作为人工砂使用。但是，所有人工生产的细集料生产过程中必须采用除尘装置，采用水筛法0.075㎜的通过率<12%，其塑性指数〈4。填充料应采用石灰岩质矿粉。为了提高沥青混合料的抗水损害能力，矿粉在生产过程中应加入混合料总量为1.3±0.3%的生石灰粉。大约生石灰粉占矿粉的重量比为15%左右。小于0.075mm部分含量的多少对沥青混合料的体积性能影响很大，集料筛分应采用水筛法，合成级配必须考虑粗细集料本身带有的小于0.075mm粉尘部分的含量。

2.沥青胶结料：SMA采用的沥青胶结料为SBS-70。SBS沥青是“多级沥青”（MULTIGRADE ASPHALT CEMENT）的缩写，属于化学改性沥青的范畴。SBS改性沥青的技术要求与所使用的基质沥青有关。适用于我省气候条件下的SMA的SBS沥青应使用AH-70（70号重交通道路沥青生产的SBS改性沥青），称为SBS改性沥青。

沥青胶结料相应的施工温度应当由供应商根据其沥青的技术性质提供，不可采用粘温关系直接确定。一般情况下，SBS的击实温度为170℃。

3.纤维稳定剂：采用SMA混合料，可以添加纤维稳定剂也可以不添加纤维稳定剂。一般不掺加纤维稳定剂时，SBS沥青的软化点要求稍高，要求〉75℃。掺加纤维稳定剂时，SBS沥青的软化点要求〉65℃。竹曲路掺加纤维的路段采用木质纤维，要求满足下表12。

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木质纤维的技术要求 表11

性能 筛分(负压筛分析) 纤维长度 通过0.15mm量 PH值 吸油率 含水量 要求 6mm最大 70±10% 7.5±1.0 5.0±1倍 <5%(重量) 备注 （二）混合料的设计和质量控制 1.矿料的级配

级配曲线图采用0.45次方级配曲线图评价矿料的级配。在该图上，从原点到最大粒径点的连线表示矿料级配的最大密实度线。矿料级配曲线偏离该线越远，一般矿料间的空隙越大。

SMA混合料级配选定可采用我国交通部行业联合攻关研究结果和即将推出的新技术规范的推荐的SMA-10 、SMA-13和SMA-16，级配设计范围应满足下表3-1的级配范围的要求。根据原材料所设计沥青混合料合成级配应尽可能在要求的级配范围要求内，其中0.075,2.36,4.75,三级必须满足范围要求,其余允许有一点可以超出级配要求范围。竹曲高速公路采用的是SMA-13，考虑到材料性能对级配的影响，级配确定采用了“贝雷法”设计，级配范围满足SMA-13的范围要求。

SMA沥青混合料级配范围表 表12

筛孔 尺寸 26.5 SMA-10 上限 下限 范围要求 SMA-13 上限 100 17 / 32

允许 SMA-16 上限 100 下限 90 偏差% 3 下限 100 科学决策

19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 100 100 100 90 22 18 14 12 10 9 8 100 100 100 100 36 28 26 22 18 16 12 100 100 90 50 20 15 14 12 10 9 8 100 100 100 75 34 26 24 20 16 15 12 100 90 65 45 20 15 14 12 10 9 8 100 100 85 65 32 24 22 18 15 14 12 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 1 注: 1、级配范围仅作为选择级配曲线的依据，不作为评定施工级配是否合格的依据，级配的选择根据原材料的相关性质确定。允许偏差范围以批准配合比设计为标准

2.混合料技术要求

沥青混合料设计包括三部分：马歇尔设计、混合料水稳定性检验、混合料高低温稳定性检验和施工性能检验。并应当满足下表的要求。

SBS沥青SMA混合料马歇尔试验技术要求表13

试验项目 击实次数（次） 空隙率% 矿料间隙率% 饱和度% 稳定度（kN） 流值（0.1㎜） 冻融劈裂强度比% 动稳定度（次/㎜）

SMA-10 75×2 4-6 >17 65-75 >7.5 2-3.5 >80 >2000 SMA-13 75×2 4-6 >17 65-75 >7.5 2-4 >80 >1500 18 / 32 SMA-16 75×2 4-5 >17 65-75 >7.5 2-4 >80 >1500 科学决策

低温弯曲破坏应变 谢伦堡析漏% 肯塔堡飞散% >2800 <0.2 <25 >2600 <0.2 <25 >2600 <0.2 <25 3．沥青混合料设计过程：

沥青混合料设计过程包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比设计验证三个阶段。

目标配合比设计阶段：对工程采用的原材料通过适当的矿料结构设计方法确定适宜的矿料级配组成。采用马歇尔设计确定最佳沥青含量，对混合料的抗水损害能力、高温稳定性和低温抗裂性进行检验。其过程包括3.1、3.2两部分内容。根据目标配合比设计所确定的矿料级配组成和最佳沥青含量作为目标配比，供沥青拌和站进行冷料舱的供料比例的调整。

生产配合比设计阶段：沥青混合料的生产应采用间歇实拌和站。调整冷料仓进料速度以后，对拌和站热料仓取样筛分。调整热料仓比例，由于拌和站取样误差以及除尘设备回收细料滞后等方面的影响，通常需要分成调成集料级配和确定沥青含量连步骤进行，并需多次调整。拌和站热料仓比例以连续生产的沥青混合料抽提后级配结果确定为准。取目标配比最佳沥青含量、最佳沥青含量±0.3%等三个沥青含量进行试拌，进行抽提和马歇尔试验确定生产的最佳沥青含量确定。

生产配合比设计验证阶段：对反复调整确定的拌和站热料仓比例和最佳沥青含量进行试拌、铺筑试验段，并对生产的沥青混合料取样抽提和马歇尔试验。试验段取样不少于三次，取样以从拌和站直接接取的样品为准。根据试验路确定的热料仓比例和最佳沥青含量为生产

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的标准配合比。 满足各项要求的试验段抽提平均的各筛孔通过率为用于生产控制的标准级配曲线。

4．质量控制

料堆：料堆应有硬化的倾斜铺面,并且有足够的排水系统以帮助从料堆中排水.装载机驾驶员应从有太阳的倾斜面对上取料,并避免使用料堆底部的集料。避免不同类型的集料混放。并避免细集料过湿，影响从料斗中自由下落。粗集料应避免使用刚刚破碎的新鲜集料，新集料应放置一周以上才能使用，以防止沥青混合料的剥离发生。

拌和站：拌和站生产的沥青混合料其质量控制主要指标应当采用动态变化图控制和指导生产。动态指标动态图应当包括设定的生产配比、沥青含量、拌和温度和试验温度。主要指标有：马歇尔空隙率、矿料间隙率VMA、沥青含量、0.075、2.36、4.75和最大工程尺寸的通过率。拌和场混合料的控制偏差允许范围见表15所示。

表14HMA拌和厂试拌混合料允许偏差 混合料组成性质 沥青胶结料用量（Pb） 4.75mm 2.36～0.150mm 0.075mm 空隙率（Va） 矿料间隙率（VMA） 允许偏差极限 ±0.30 和4.75mm以上集料通过率±3 通过率±2 通过率±1 ±1.5 ±1 为确保沥青拌和机正常运转,需要对拌和机的计量部件进行标定。由于粗集料相对较多，对集料的干燥可能产生一定的影响。粗集料中水分不能及时散发，是造成沥青路面早期剥离现象的重要原因之一。拌和机各层筛子的设置对集料的级配影响很大，需要根据沥青混

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科 学 决 策 应 用 报 告

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科学决策在管理中的应用报告

养护单位做为一家现代化的公路养护管理单位，运营路段为国道110干线（K44+800～K75+800）、辅线（K60+900～K69+330）及G7高速北京段（K68+550～K90+410）段为双向四车道，该路段是承载着首都北京西北方向的重要货运通道，交通流量、轴载大，超载、超限车辆较多，而且山区道路路线纵坡较大（接近5%），以上这些情况造成了公路路面损坏严重，严重的影响了路面的正常使用寿命和结构承载力。

为了延长道路的使用寿命，减少运营成本投入，对道路养护管理工作进行科学决策在养护工作中起到关键性的引导作用。养护单位领导层经常深入施工现场指导工作，带领施工技术人员研究最佳养护方案，并积极推广应用养护新技术、新材料、新工艺、新设备，结合我公司运营管理路段容易发生路面病害的特点，采集相关专业数据，经过科学分析和评定后果断决策，将科学方案贯彻到养护工作中，用于指导施工项目的管理过程，加强预防性养护，使病害在前期就得到控制，采用科学的施工方案恢复道路的使用性能。以下为路面病害中较为先进的预养护方案。

一、薄层罩面公路路面预养护方案

薄层罩面技术是指改性乳化沥青的喷洒和热沥青混合料的摊铺由一台专用摊铺机同步完成，随后通过钢轮压路机的适当碾压形成的热沥青混凝土磨耗层。改性乳化沥青独特的配方设计会使其在与热混合料接触的瞬间破乳并向上气化填充混合料的下部空隙，确保磨耗层

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与原有路面的粘结，封闭原有路面的轻微裂缝并防止水浸入，如下图所示。

（一）薄层罩面技术原理

薄层罩面是一种针对交通负载大、路面性能要求高的高等级道路的路面解决方案。薄层罩面薄层罩面主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护，也可以作为新建道路的表面磨耗层。

（二）薄层罩面的材料选择及技术要求 1、粗集料

粗集料应选用三级以上的石料扎制而成的碎石，必须符合耐磨耗对粗集料的要求。同时，同步施工型超薄磨耗层对粗集料的抗压碎要求高，粗集料必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石料，必须严格限制粗集料的扁平细长颗粒含量。粗集料技术指标满足表1的要求。

表1沥青面层用粗集料质量技术要求

指标 单位 3 / 32

技术指标 试验方法 科学决策

指标 石料压碎值不大于 洛杉矶磨耗损失不大于 微型狄法尔磨耗损失不大于 粗集料的磨光值PSV不小于 表观相对密度不小于 吸水率不大于 与沥青粘附性不小于 坚固性不大于 单个破碎面不小于 两个或多个破碎面不小于 单位 ％ ％ ％ % t/m3 ％ 级 ％ ％ ％ 技术指标 20 26 18 42 2.60 2.0 5 12 100 90 15 12 18 1 3 ②①试验方法 T0316 T0317 ASTMTP58-00 T0321 T0304 T0304 T0616 T0314 T0361 T0361 T0312 T0310 T0320 针片状颗粒（3：1）含量（混合料）不大于 ％ 其中粒径大于9.5mm不大于 ％ 其中粒径小于9.5mm不大于 ％ 水洗法<0.075mm颗粒含量不大于 软石含量不大于 ％ ％ 注：①针片状颗粒含量最好小于10%，绝对不能超过15%。

②对于多孔玄武岩及视密度大于3.0t/m3的玄武岩，应慎用；对于二种掺配

集料，如视密度差值大于0.2t/m3不宜混合使用。

2、细集料

细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表2的规定。细集料的洁净程度，石屑和机制砂以砂当量(适用于0～4.75mm)或亚甲蓝值(适用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。

表2沥青混合料用细集料质量要求

项目 表观相对密度不小于 坚固性(>0.3mm部分)不小于 砂当量不小于 亚甲蓝值不大于 未压实空隙率不小于 单位 t/m3 ％ ％ g/kg % 技术要求 2.50 12 65 25 40 试验方法 T0328 T0340 T0334 T0349 T0344 3、矿粉

沥青混合料的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应

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干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应符合表3的技术要求。

表3沥青混合料用矿粉质量要求

项目 表观相对密度不小于 含水量不大于 粒度范围<0.6mm <0.15mm <0.075mm 外观 亲水系数 塑性指数 加热安定性 单位 t/m3 ％ ％ ％ ％ 技术要求 2.50 1.0 100 90～100 75～100 无团粒结块 <1 <4 实测记录 试验方法 T0352 T0103烘干法 T0351 T0353 T0354 T0355 4、改性沥青

改性沥青采用SBS改性剂，满足表4的主要技术要求。此外，改性沥青的性能必须满足同步施工型超薄磨耗层系统整体设计要求，根据京石路的气候、交通量条件，改性沥青同时应达到PG76-28的技术要求，以实现系统的路用性能。

表4改性沥青的主要技术指标

指标 针入度25℃,100g,5s 延度5℃，5cm/min不小于 软化点TR&B不小于 运动粘度135℃ 闪点不小于 溶解度不小于 弹性恢复25℃不小于 测力延度比4℃，5cm/min不小于 离析，48h软化点差，不大于 单位 Dmm cm ℃ Pas ℃ ％ ％ ％ 贮存稳定性 ℃ 2.5 T0661 T0610或 T0609 T0604 T0605 TFOT(或RTFOT)后残留物 质量变化不大于 针入度比25℃不小于 延度5℃不小于 ％ ％ cm 5 / 32

技术指标 50~70 30 80 2.0~3.0 230 99 80 0.3 试验方法 T0604 T0605 T0606 T0625 T0619 T0611 T0607 T0662 1.0 70 20

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5、聚合物改性乳化沥青

聚合物改性乳化沥青性能必须满足同步施工型超薄磨耗层系统整体设计要求，以实现系统的路用性能，同时，必须满足表5要求。

表5聚合物改性乳化沥青性能指标

试验项目 破乳速度 粒子电荷 筛上剩余量（1.18mm）不大于 粘度 赛波特粘度试验50℃ 含量不小于 蒸馏残留物 性能试验 针入度（100g，25℃,5s） 软化点不小于 延度（10℃）不小于 溶解度(三氯乙烯)不小于 弹性恢复%,10℃ 贮存稳定性 1天不大于 ％ s ％ dmm ℃ cm % % % 单位 技术指标 快裂 阳离子(＋) 0.05 20～100 63.0 50～150 55 40 97.5 60 1 试验方法 T0658 T0653 T0652 T0623 T0651 T0604 T0606 T0605 T0607 T0662 T0655 备注：改性乳化沥青进行蒸馏试验时，必须达到最高温度204℃±5℃并保持15分钟。 6、沥青混合料的技术要求

矿料级配范围见表6，混合料设计采用Superpave推荐的旋转压实机进行，体积性能满足表7所示的技术要求。

表6同步施工型超薄磨耗层混合料矿料级配范围

通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%） 级配类型 16 细粒式 STC-10 STC-6 100 100 80-100 25-40 22-35 13-25 9-19 7-14 5-11 80-100 25-40 22-35 13-25 9-19 7-14 5-11 3-7 3-7 5.3±0.3 5.3±0.3 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 3-7 5.1±0.3 沥青用量 STC-13 100 80-100 60-80 25-40 22-35 13-25 9-19 7-14 5-11 表7超薄磨耗层混合料技术要求

试验指标 击实次数(双面) 试件尺寸 单位 次 mm 技术标准 50 φ101.6mm×63.5mm 6 / 32

试验方法 T0702 T0702 备注 科学决策

空隙率VV不小于 稳定度MS不小于 矿料间隙率VMA，不小于 ％ kN % 10 6.0 >18.0 T0705 T0709 T0709 体积法计算 体积法计算毛体积密度 混合料性能满足表8所示要求。

表8混合料性能检验技术要求

试验指标 水稳定性试验 冻融劈裂残留强度比大于 表面构造深度不小于 车辙试验动稳定度不小于 沥青析漏试验不大于 单位 % mm 次/mm % 技术标准 80 1.0mm 2500 0.1 试验方法 T0729 T0731 T0719 T0732 （三）薄层罩面的性能和特点

1、SMA表面功能，具有更大的技术优势

薄层罩面采用间断级配，粗骨料含量多，形成了石-石嵌锁结构，具有和SMA同样的表面功能。

薄层罩面具有比SMA更为全面的技术优势。从拌和而言，由于薄层罩面不需要添加纤维，矿粉添加量小，沥青用量小（和SMA比较），拌和相对容易，速度比SMA更快；从另一角度考虑，能否将纤维均匀地分散在沥青混合料中是纤维能否发挥作用的关键，这种均匀分散的要求直接影响了混合料的拌和质量和拌和效率。从压实方面考虑，薄层罩面先进的摊铺设备使摊铺后路面直接达到了设计要求，因而压实的目的只是使骨料就位，只需要将一台双钢轮压路机不开振动碾压一遍即可。而SMA对碾压的要求较高，工艺复杂，过程不宜控制，容易引发质量问题。

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图1薄层罩面表观

2、施工速度快

专用摊铺机具有喷洒乳化沥青和铺设热拌沥青混合料几乎同时进行的能力，并且一次成型。同步的施工工艺确保了喷洒乳化沥青只在铺设沥青罩面之前进行，因而乳化沥青膜不会被摊铺机或者运料车损坏，也不会被污染。这种同步施工工艺可节省时间并和减少工作延迟。

专用摊铺机的摊铺宽度可在2.5～5.0m的范围内自由调整，在个别情况下，可加长到6m。这种弹性的工作宽度可适应不同的路况，提高了施工效率。专用摊铺机可确保在宽度变化情况下每分钟运行12～36m。这意味着，专用摊铺机的铺筑速度为常规摊铺机的5～10倍。换言之，在高速摊铺的情况下，每天可单车道铺筑8～10km。 3、压实容易，开放交通速度快

薄层罩面压实比较容易。一般情况下，在混合料温度降至90℃之

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前，用双钢轮(DD110、D130或类似设备)在静力模式下至少碾压一遍即可，压实的原则为“高温、紧跟、快压”，如图2所示。

图2混合料压实

混合料采用的级配为断级配，厚度薄，散热快，并在促使乳化沥青中水分气化的过程中迅速降低温度。图3为混合料实测降温曲线，从中可知，摊铺后约20分钟后混合料表面温度降低到50℃以下，此时即可开放交通。

图3混合料实测降温曲线

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4、抵抗水损害能力强

薄层罩面一个很重要的要求是沥青含量高，因此较常规混合料具有更厚的油膜厚度，独特的设计确保了混合料具有更好的抵抗水损害的能力。

5、排水能力强，减少水雾

路面迅速排水，减少雨天行车水雾。图4为密级配和磨耗层雨天形成的水雾对比，从中可知，薄层罩面磨耗层的表面几乎没有形成水雾。

a.密级配沥青混凝土形成的水雾b.薄层罩面磨耗层形成的水雾

图4常规路面和磨耗层雨天水雾对比

6、抗滑性能好

薄层罩面具有良好的抗滑能力，可减少道路交通事故，特别是雨雪天气交通事故。国内外的研究表明，薄层罩面可长期保持出色的抗滑性能。 7、改善平整度

薄层罩面磨耗层较薄，但仍可显著改善原路面平整度，实测结果

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如图5所示。

图5薄层罩面对路面平整度的改善

8、减少路面噪音

薄层罩面上部空隙率和构造深度比较大，表面上的孔隙具有吸声作用，从而起到降低噪音的效果。图6表明，可显著减少路面的噪音。

图6薄层罩面和其他路面的噪音比较

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9、对原有路面影响小

薄层罩面的设计厚度仅为15～30mm，对原路面的影响较小。一般情况下，不会影响原有路面的排水系统，也不需要对路缘石进行抬高。对于高等级公路而言，可不抬高原有的护栏，并可不铺筑紧急停车带，这种技术上的优势可节约大量的建设养护资金。此外，对于净空或自重受限的路面或桥面而言，薄层罩面具有独到的优势。 （四）薄层罩面的施工 1、施工设备

现场与一台专用摊铺机配套的主要机械设备有10-12T双钢轮压路机一台、8T以上水车一台、路面除尘设备两台、小型切割机两台、乳化沥青运输车一台。 2、施工要点

1）路面条件

需要特别说明的是，薄层罩面系统主要用于预防性养护和矫正性养护，并不能作为结构补强层。薄层罩面系统对原路面的要求见表9。

表9沥青路面评定标准

裂缝 坑槽 表面变形 （a）纵向或横向裂缝不能超过中等；（b）网裂不超过中等；（c）啃边不超过中等；（d）反射裂缝不超过中等 坑槽等级不应超过中等。注意：坑槽必须进行预先挖补处理。 车辙不超过10mm。如果车辙超过10mm，必须铣刨或用其它合适的材料进行处理，然后才可进行表面超薄磨耗层摊铺。 表面损坏 （a）泛油不应超过中等；（b）磨光可以接受；（c）松散不应超过轻微。 2）天气

薄层罩面系统施工过程现场气温不得低于10℃，路面不能有积水。 3）摊铺

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SBS改性乳化沥青在60～80℃的温度下喷洒，喷洒量必须精确计量，以保证路面摊铺均匀。

对于薄层罩面-13型混合料，SBS改性乳化沥青理想喷洒量约1.00L/m2；薄层罩面-10型混合料，理想的摊铺量约为0.85L/m2。针对具体项目，由专业实验室设计喷洒量，并在现场由工程师根据具体路面情况进行调整。

热沥青混合料摊铺温度约为150～170℃，在SBS改性乳化沥青喷洒后摊铺,热沥青混合料摊铺在所有SBS改性乳化沥青喷洒表面上，并由电加热的振动熨平板进行熨平。

4）碾压

薄层罩面系统碾压必须在路面温度降至90℃之前进行。用10～12吨的双钢轮压路机碾压1～2遍。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上。必须在薄层罩面摊铺后立刻进行压实。压路机必须维护良好，具备可靠操作稳定性，装备有皂液水添加系统和刮板，从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压辊上。碾压通常以静态方式进行。工程师确定碾压操作宽度，新的路面在碾压完成、路面温度冷却到50℃之前不能开放交通。 （五）验收

根据薄层罩面特殊的路面使用性能，结合我国热沥青混凝土路面国家验收标准，测试表10所示内容。

表10薄层罩面验收标准

合格评定方法 允许范围 13 / 32

每千米测点数 试验方法 科学决策

厚度 代表值满足 ±3mm 5 T0912 宽度 单点测值 原路宽 20 T0911 沥青用量 单个测值 沥青用量±0.3% 1 矿料级配 单个测值 设计级配范围内 1 构造深度 ＞=1.0mm 5 T0961/62/63 摩擦系数 ＞=45 5 T0964 标准差e 平整度 IRI 1.2mm 全线连续 T0932 2.0m/km 全线连续 T0933 （六）薄层罩面的性能分析

薄层罩面改性超薄磨耗层系统是一种针对交通负载大、路面性能要求高的高等级道路的路面解决方案。薄层罩面改性超薄磨耗层系统主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护，也可以作为新建道路的表面磨耗层，是一种超长耐久的表面层，具有抗滑、抗车辙、抗磨耗的优良性能。薄层罩面是将15～30mm厚的薄层罩面-Binder沥青混合料(断级配改性沥青混合料)摊铺在一层SBS改性乳化沥青膜（聚合物改性乳化沥青粘层）上。使用专用设备薄层罩面-Paver进行施工。特种改性乳化沥青粘结层SBS改性乳化沥青喷洒与改性热沥青混合料薄层罩面-Binder摊铺同时进行，经压路机压实以后一次成型。独特设计的改性乳化沥青SBS改性乳化沥青优异的粘结性能充分避免了薄层罩面存在的风险，薄层罩面-Binder

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改性沥青混合料最大程度地发挥了热沥青混合料的各项优势。薄层罩面技术有如下特点：

1.超薄，只有1.5～2.5cm； 2.构造深度大，抗滑性能良好； 3.与原有路面粘结能力强； 4.降低噪音；

5.减少水雾，能见度高； 6.开放交通快； 7.使用寿命长。

二、SMA公路路面养护方案

SMA也叫沥青马蹄脂碎石混合料,通过采用矿物纤维稳定剂、增加矿粉用量、改性沥青等技术手段,组成沥青马蹄脂后填充间断级配的粗集料骨架间隙,从而使沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的特点,又能克服耐久性差的缺点,尤其是使高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能和水稳定性能等各种路用性能大幅度提高。

（一）SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。

1.集料：粗集料要求必须为清洁、无塑性的破碎集料，具有良好的颗粒形状与表面纹理，与沥青应有良好的粘结力。表面层粗集料应当采用硬质的基性或中性火成岩集料。由于目前公路水损害出现的频率较高（包括中下面层），应当采取抗剥落措施，以保证混合料达到

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合料的级配组成进行适当的调整。对于SMA-13，本着既能控制材料生产质量，又减少溢料的原则，对于四料仓拌和站，筛孔设置为：3×3、5×5、11×11（或12×12）、18×18（或16×16）。

由于上面层混合料生产过程中的回收粉非石灰岩质，表面层SMA生产不允许使用回收粉。对拌和站应当考虑矿粉的掺加量达到12%实施的可行性，如果设备计量或称量仓的体积不能满足要求，应考虑进行改造或降低产量。

储存：为了保证摊铺机的连续摊铺，对拌合的沥青混合料进行储存是有必要的。但应避免温度过高造成沥青混合料的老化。

运输：混合料的装载不能一次性装成锥形，自卸车在装料适应前后移动是混合料成山字型。混合料装载后应保持一定的形状，如果过度塌落说明混合料的级配或沥青含量存在一定问题，应注意及时检查。沥青混合料运输过程中应采取蓬布保温措施。

摊铺：摊铺过程的主要问题是采取适当的摊铺速度，保证混合料的供应和连续摊铺。摊铺过程应注意减少离析现象。对于纵向接缝的处理，第一是保证摊铺出的沥青混合料不离析，第二是避免使用冷接逢。

施工现场：混合料的拌和、摊铺、压实能力必须相匹配。为保证沥青路面连续施工，沥青混合料拌和机生产量不能小于160吨/小时。

压实：压实是一个非常重要的问题，压实度的高低直接影响到沥青路面的使用寿命和早期损害的可能性。

为了更好地保证施工质量，保证混合料的压实效果，对压实度的控制上需要更加严格要求。压实度采用空隙率控制，要求压实后路

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面空隙率的平均值或代表值为5-6%，极限值为4-7%。最大理论密度的确定按照“路面沥青混合料最大相对密度试验（真空法）（T0711—93）”每天实测沥青混合料的最大相对密度，现场压实控制指标。

沥青混合料压实度的检验，以钻芯试件的测定为主。标定后的核子密度仪也可作为辅助检验手段。为保证结果的准确性，可以采取铺砂或者撒水的办法进行测试。

SMA混合料的压实工艺是很重要的，处理得当可获得最佳密度。 具有高的粗集料含量的SMA混合料的确与一般密级配混合料不同，必须在压实作业中考虑压实机具和压实方法。

为达到良好的压实效果，必须使用较大吨位的高频震动压路机。对于3000型拌和站，产量为240T/h，一般最小基本配备如下：

11-16吨双轮震动压路机 3台 7-10吨钢轮压路级 1-2台

通常轮胎压路机的轮胎压力大约552 - 621kpa或更大，每轮胎至少在1270 - 2041kg。

5.压实工艺：

根据试验路的试验结果，对于SBS 沥青SMA混合料，需要在较高温度时充分震动压实，这是得到理想空隙率的保证。压路机通常应紧跟摊铺机，震动压路机应尽可能提减少撒水量，保持合理的压实速度。具体优选的压实工艺为：初始碾压采用高频强震，频率越高越适合于薄层压实。速度3-5公里/小时（如人行走速度相当）。后退时轮迹应与前进时重合，相邻应使轮迹重合20㎝左右。如此重复两到三

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遍。第三遍震动时如果温度降低到115℃左右。使用钢轮压路机赶光2遍。即可完成。

由于混合料在冷却到93℃以下用震动方式容易造成集料过度压碎，因此，在93℃以下不应再用震动碾压。

（三）试验段：每一个工程项目开始之前，应修筑一试验段，来检验混合料体积性质是否满意和评价摊铺与压实技术。这个试验段必须用计划中的相同施工技术，在相同的混合料温度下摊铺与压实，这一点是很重要的。建立相应的压实工艺和核子密度仪读数与路面岩心的密度的关系。试验段长度不小于200米。 三、公路路面微表处施工

微表处是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法。工作原理是用具有一定级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌制成流动型混合料，再均匀洒布于路面上的封层。

微表处做为高速公路预防性养护的有效措施之一，它施工工艺简单，成本低，污染小，可快速恢复和改善原沥青路面的磨损、老化、光滑、松散等病害，提高沥青路面使用性能和耐久性，还可以提高原路面的承载力和防病害能力。此外，微表处以其开放交通快、抗滑性能卓越、可修复路面车辙、封水效果好、使用寿命长、节约能源等优良的性能和显著的社会经济效益，在我国高速公路养护中有着广泛的应用前景，在我公司因为多为重型车道，多数情况下不宜使用微表处施工方案。

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（一） 微表处的性能优势

1.防水：整个路面摊铺，增加防水面，阻止水分下渗。 2．耐磨：增加一个磨耗层。 3．提高防滑性能：新路面增加摩擦。 4．提高路面平整度/美观度（下图）。

5.防止路面的老化与松散，从而有效地延长路面的使用寿命。 6.微表处还可以填补已经稳定的车辙。

7.微表处混合料摊铺后可在较短的时间内开放交通，具体的时间因各个工程的实际情况而有所不同。（通常12.7mm厚的封层在24℃以上、湿度50%以下时可在1小时内开放交通，承受车轮碾压，但不

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可有刹车、起步或转弯）。

8.作为预防性养护技术的微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层，从而减少昂贵石料的使用，降低工程造价，显著降低基本消除早期水损坏的发生。

9.真正的全程环保：在常温下施工,没有毒烟雾、粉尘、噪音污染，没废水外排适用范围。 （三）微表处的适用范围

适用于重要交通道路的预防性养护如高速公路、城市干线、机场跑道等。

四、预养护在国道110及G7高速公路中的应用 （一）薄层罩面在国道110路面上的施工应用

1.2014年经检测国道110出京（K63+600-K65+800）段的路面使用性能指数（PQI）经检测为82.03，结合路面破损情况，需要及时进行预防性养护。2014年路面病害图片如下：

根据路面病害情况，一般会采用SMA沥青路面施工，但我公司领导经过研究分析后，认为采用薄层罩面施工方案更为经济实用，在认

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真认证和对比分析后决定采用薄层罩面施工方案。

2.国道110出京（K63+600-K65+800）段的路面于2014年6月份完成施工后，该路段使用性能一直很好，2016年8月4日采集了施工后的路面情况图片如下：

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该路段交工已经超过2年时间，经过现场路面的观察，路面平整度及使用性能良好，下表为该路段近期的检测结果，通过数据分析，各项指数比较好，路面使用性能指数（PQI）甚至超过了95，达到了97.88的高分。我公司通过采用科学的施工方案，完全达到了养护的预期要求，在薄层罩面施工的过程中我公司也通过第一次决策尝试应用，学习并掌握了薄层罩面的施工技术。

桩号 K60+900-K62+000 K62+000-K63+000 K63+000-K64+000 K64+000-K65+000 K65+000-K66+000 K66+000-K67+000 K67+000-K68+000 K68+000-K69+000 K69+000-K70+000 K70+000-K71+000

DR（%） IRI（m/km） 0.25 0.12 0.21 0 0 0.02 0.01 0.03 0.01 0.01 1.26 1.37 1.35 0.99 1.27 1.02 1.19 1.36 1.39 1.17 PCI 91.53 93.74 92.11 100.00 100.00 97.01 97.75 96.46 97.75 97.75 27 / 32

RQI 94.45 94.06 94.12 95.29 94.39 95.21 94.67 94.09 93.95 94.74 PQI 92.84 93.88 93.01 97.88 97.48 96.20 96.36 95.40 96.04 96.40 PDR 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 PIRI 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 PF 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 科学决策

K71+000-K72+000 K72+000-K73+000 K73+000-K74+000 K74+000-K75+000 K75+000-K75+470 平均 0.02 0 0 0 0 0.05 1.35 1.20 1.46 1.25 1.17 1.25 97.01 100.00 100.00 100.00 100.00 97.41 94.13 94.63 93.70 94.47 94.74 94.44 95.71 97.58 97.16 97.51 97.63 96.07 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 （二）SMA在国道110和G7高速公路路面上的施工应用 SAM路面的铺筑是一个复杂工程,只有每一个环节都采用科学的程序进行严格控制,最终才能取得良好的效果。同时,随着新材料的不断出现,要对每一种新材料在施工工艺各环节上区别对待,只有在实践中不断摸索、学习,才能使SAM路面的质量得到有效保证和提升。在国道110和G7高速公路（北京段）道路养护中经常会使用SAM路面方案施工，下图为SMA在国道110上的作用照片。

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五、各种路面养护方案的特点利弊分析 （一）路面传统养护方式的弊端

在国内传统的路面养护工作中，一般是在公路出现病害或已部分丧失服务功能的情况下，再采取相应的功能性或结构性恢复措施。这种条件下的养护带来三方面的问题：

1．这种维修的目的是修复结构性的损坏、恢复可衡量的功能值（如行驶质量、裂缝、车辙等），在路面的使用寿命内，对路面采取的改善措施越晚，所需要的成本就越高。

2．采取的措施越晚，维修的施工期也越长，会对交通有较大的干扰，进而给居民的出行和附近的商业带来很大影响。

3．错失了公路在病害刚出现时可能通过适当处治措施防止或延缓病害发展的时机。 （二）路面预防性养护的优点

传统的矫正性养护措施养护工程量大、费用高、周期长；预防性

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养护措施是在路面状况相对较好时对路面采取的措施，具有养护成本低、工程量小，施工期短的特点。在路面持续采用预防性养护措施后，可以把路面状况维持在一个较好的水平，延缓路面的损坏，推迟路面大修工程，并最终延长路面的使用寿命。

现就几种常见的养护方式进行一下简单的对比，如下表所示。

养护方式 传统养护（SMA）方式 典型类型 铣刨4cm沥青面层加铺4cmSMA沥青面层 微表处 微表处是稀浆封层的一种，其工艺是采用改性稀对原路面进行铣刨之工艺 后重新加铺新的沥青混合料，比较传统的做法。 浆封层车在路面上摊铺一层由级配良好的集料、聚合物改性乳化沥青、水和矿物填料组成的混合料，封层的厚度一般在10~20mm。 微表处施工使用微表处专用摊铺设备，装料和摊铺拌和时添加纤维，矿粉用量大，沥青用量大，拌和困难；常规摊铺机械，速度3~5米/分钟，效率低；需性能分析 要多台钢轮压路机组合碾压，对压实机械要求高；不能及时开放交通，需要沥青混合料表面温度降低到50℃以下 不能同时进行，属于间断式施工，一车材料一般只能在一个车道上摊铺300m～400m，然后必须回到料场添加水、集料和乳化沥青（一般集料最先用完）后才能回到现场继续施工，由于高速公路只能单向行驶，摊铺车必须绕很远的距离才能够会到料场，大量的时间都消耗在了运料上，同时造成微表处层横向施工缝增多，30 / 32

预防性养护方式 同步薄层罩面 薄层罩面是集料和沥青（一般采用聚合物改性沥青）的混合料，它有三种类型，包括密级配、开级配和断级配热拌沥青混合料加铺，厚度一般在15~25mm。 同步薄层罩面由一台专用施工设备一次性完成改性乳化沥青粘结层的喷洒和热沥青混合料摊铺。施工速度快，为常规摊铺机的5~10倍；一台钢轮压路机即可满足要求；开放交通速度快，摊铺后约20分钟即可恢复交通

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影响路面美观 影响因素包括交通荷载、环境条件、原路面条件、使用寿命 3~6年 原材料质量、混合料的设计和施工质量等；综合考虑后，取3~5年。 参考国道110的养护费用分析 投资，费用在250元/m2左右 取决于所用材料和工程量；综合考虑可取25~35元/m2 取决于薄层罩面的厚度和工程量，按照加铺2cm薄层罩面计算，取60~70元/m2。 根据国道110的具体情况，取3~5年 （三）SMA和薄层罩面在我公司使用成本对照

通过统计我公司在道路养护施工中各种方案的价格情况，结合薄层罩面施工的经济性能对比，薄层罩面的优越性非常明显。下表数据是我公司施工过的薄层罩面与SMA沥青路面情况简单对比。

施工方法 薄层罩面 SMA路面 位置 国道110出京 国道110进京 里程 K63+600-K65+800 K61+000-K62+000 长度（米） 合同金额（元） 元/平方米 2200 1000 1,584,000.00 1,896,707.12 68.5 253 从表中可以看出采用薄层罩面方案每平方米的单价为68.5元，采用SMA方案为每平方米的单价为253元，每平方米可以节约投入184.5元。在道路预养护中及时推广薄层罩面施工，能减少部分养护投入的同时也能延长道路使用寿命。 （三）微表处施的特点和预算分析

1.微表处作为一种经济、快速、有效的路面预防性养护技术，具有提高路面抗滑性能、封闭路表水下渗、改善路面外观和平整度、

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修复车辙等突出特点，适用于高速公路路面预防性养护工程。微表处是一种较好的沥青路面预防性养护技术，能产生良好的经济、环境和社会效率。

2.微表处的预算分析：沥青路面微表处技术是一种沥青路面的预防性养护技术，目前在北京地区该技术已在数十条公路与城市道路大中修工程中得到应用。经参照预算定额和了解使用情况，估算出微表处施工的造价在25～35元/平方米之间。由于我公司管养的国道110和G7高速公路段多为重载车辆并且车流量大，采用微表处施工带来一定困难，至今还未采用过，今后在G7高速公路养护中如果条件具备，可以采用微表处施工做为道路的预养护方案。 六、国道110及G7高速公路路面养护建议

无论是水泥还是沥青路面，在通车使用一段时间之后随着运营时间的延长，都会陆续出现各种损坏、变形及其它缺陷，有裂缝、坑槽、车辙、松散、沉陷、桥头涵顶跳车、表面破损等这些都属于早期常见的病害，养护中最大的节约就是把病害控制在早期阶段。所以当路面只是早期病害时，需要根据路面病害的轻重程度制定针对性的养护方案，建议加预防性养护工作，及时采用灌缝、补坑槽等方式解决路面表面破损，使病害早发现早处理，以免病害继续发展扩大。

当路面出现有较大面积的表面破损时，建议采用薄层罩面施工以免引起对路面基础的破坏。如果路面基础遭到破坏，应采用SMA路面养护方式及时修复，以免影响道路正常通行。

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