摘 要：
为提升湿热地区超薄磨耗层施工质量，保证沥青路面使用性能，选用星形SBS、线形SBS、胶粉改性沥青制备SMA-10沥青混合料，通过相关试验对三种混合料的路用性能进行检测分析，并结合具体工程对其施工效果进行评价，有效验证了湿热地区加铺星形SBS-SMA超薄磨耗层的可行性，可为同类环境地区的公路养护工程提供参考。
关键词：超薄磨耗层；路用性能；施工工艺
0 引言
沥青路面作为高等级公路建设中常用的路面形式，具有平整度高、噪声低、行车平稳舒适等优点。但在交通荷载及湿热环境的长期作用下，沥青路面容易产生疲劳破坏，严重降低路用性能，缩短使用寿命。工程实践中，通常采用超薄磨耗层对沥青路面进行养护处理，其与普通养护方式相比，工艺简便、铺设厚度较小，能够显著降低施工成本，并能有效恢复路面使用功能，经济效益突出。因此，为有效探析湿热地区超薄磨耗层施工效果，本文依次选用星形 SBS、线形 SBS、胶粉改性沥青制备 SMA-10沥青混合料，通过相关试验对三种混合料路用性能进行检测分析，并结合具体工程对其施工效果进行评价，有效验证了湿热地区加铺星形SBS-SMA 超薄磨耗层的可行性，可为湿热地区公路养护工程提供参考。
1 超薄磨耗层沥青混合料配合比设计
1.1 原材料
集料选用玄武岩集料，规格为 0～3、3～5、5～10 mm，经试验检测各项技术指标完全满足相关标准要求。改性沥青及性能评定：依次选用星形、线形及胶粉改性沥青制备混合料，对其性能进行比较分析。通过试验测定出沥青材料各项技术性能指标均符合标准要求。
1.2 SMA-10配合比设计
根据湿热地区环境特点、交通量与道路整体技术等级，并借鉴同类工程研究成果，本文选用SMA-10 进行超薄磨耗层施工，其中 0～3、3～5、5～10 mm 集料占比依次为 19.0%、42.0%、33.0%，矿粉比例为 9.0%，经试验检测级配变化曲线满足相关标准要求。
超薄磨耗层级配为 SMA-10，空隙率为 4.0%。利用标准马歇尔试验依次得到星形 SBS-SMA、线形 SBS-SMA、胶粉-SMA三种混合料最优油石比依次为6.6%、6.6%、6.4%。
2 SMA-10路用性能试验
根据湿热地区温度和湿度变化大及降雨较多的特征，沥青路面容易产生车辙与水损破坏。因此，通过相关试验对星形SBS-SMA、线形SBS-SMA、胶粉-SMA 三种混合料高温抗车辙、水稳定性及抗疲劳性能进行比较分析，并对其路用性能进行评价。
2.1 高温车辙试验
按照预先得到的最佳油石比，根据相关标准要求，依次制备三种混合料的车辙板构件，规格为300 mm×300 mm×50 mm，养护完成后，通过高温车辙试验测定各构件动稳定度值，测试温度控制在60 ℃，压强保持在 0.7 MPa 左右。以三组测试数据的平均值作为各种沥青混合料最终动稳定度，其值越大说明混合料高温性能越好，测试结果如表 1所示。
由表 1 可知：三种沥青混合料中，星形 SBSSMA 动稳定度最大，线形 SBS-SMA 次之，胶粉-SMA 最 小 ， 说 明 相 较 于 线 形 SBS-SMA、 胶 粉-SMA，星形SBS-SMA的高温性能更佳。
2.2 浸水汉堡车辙试验
通过自动式压实装置制备 SMA-10汉堡车辙试验构件，在长度 100 mm 部位进行分割处理后进行试验检测。具体测试数据如图1所示。
由图 1 可知：标准试件锤击夯实遍数为 2 万次条件下，三种混合料试件变形量最大的为胶粉-SMA 混 合 料 ， 线 形 SBS-SMA 次 之 ， 星 形 SBSSMA 变形最小；同时，通过剥离转点 （SIP） 对三种混合料水稳性能进行评定，SIP数据如图2所示。
由图 2 可知：胶粉-SMA 及线形 SBS-SMA 混合料剥离转点SIP值差别较小，星形SBS-SMA混合料车辙变形曲线剥离转点 SIP 不显著，充分说明星形SBS-SMA 混合料未产生水损破坏，据此能够得出，相较于胶粉-SMA 与线形 SBS-SMA 混合料，星形SBS-SMA混合料水稳定性能较好。
2.3 冻融劈裂试验
根据相关标准要求，依次制备三种混合料试件，各种试件制备两组，并严格按照试验规程进行冻融劈裂试验，详细检测数据如表2所示。
由表 2可知：三种混合料冻融劈裂强度比完全符合标准要求，并且星形 SBS-SMA 混合料强度比最大，线形SBS-SMA次之，胶粉-SMA最小，该试验结果和浸水汉堡试验测得的水稳性能评价结果相同。
2.4 四点弯曲疲劳试验
通过万能试验机 （MTS） 分别测试三种改性沥青混合料疲劳寿命，详细测试数据如表3所示。
由表3可知：当温度为25 ℃时，三种混合料疲劳寿命相差不大，根本原因在于混合料内部改性剂能够有效增强沥青材料的弹性性能，并且三种混合料回弹性能增长幅度大致相同。而当温度为 60 ℃时，三种混合料中星形 SBS-SMA 疲劳寿命最大，线形SBS-SMA次之，胶粉-SMA最小。
通过以上试验对三种改性沥青混合料高温、水稳及抗疲劳性能进行检测分析可知，湿热气候条件下，星形 SBS-SMA 路用性能最佳，因此选用星形SBS-SMA 沥青混合料进行试验段试铺，并对铺设效果进行对比分析，以验证星形 SBS-SMA 超薄磨耗层对沥青路面的改善效果。
3 试验路段路面性能评价
采用星形 SBS-SMA 改性沥青混合料，根据湿热地区超薄磨耗层施工工艺标准进行混合料摊铺、压实作业，并加强施工过程控制，从而确保磨耗层的铺设质量。磨耗层施工前，先对原始沥青路面进行全面处治，修复表面质量缺陷，并将基面清理干净，验收合格后进行磨耗层摊铺作业，其厚度控制在 1.5 cm，摊铺成型后封闭交通进行养护，待强度满足要求后方能开放通行。
试验段超薄磨耗层铺设完成后，对其路面抗滑能力、平整度及渗水系数等各项指标进行测试，并与原始路面进行比较，结果如表4所示。
由表 4可知：相较于原始沥青路面，加铺超薄磨耗层后，沥青路面抗滑能力、平整度、渗水系数等相关指标得到大幅度增长，最小增幅依次为28.0%、23.0%、71.0%，充分证明加铺超薄磨耗层能够有效改善沥青路面路用性能。
4 结论
综上所述，本文选用星形、线形、胶粉改性沥青制备 SMA-10沥青混合料，并通过相关试验对三种混合料高温、水稳及抗疲劳性能进行比较分析，具体结论如下。
1） 高温车辙试验表明，三种沥青混合料中，星形 SBS-SMA 动稳定度最大，线形 SBS-SMA 次之，胶粉-SMA 最小，说明相较于线形 SBS-SMA、胶粉-SMA混合料，星形SBS-SMA高温性能更佳。
2） 汉堡车辙与劈裂强度试验表明，三种混合料冻融劈裂强度比完全符合标准要求，并且相较于胶 粉 -SMA 与 线 形 SBS-SMA 混 合 料 ， 星 形 SBSSMA混合料水稳定性能更好。
3） 四点弯曲劈裂试验表明，当温度为 25 ℃时，三种混合料疲劳寿命大体相同，根本原因在于混合料内部改性剂能够有效增强沥青材料弹性性能，并且三种混合料回弹性能增长幅度大致相同。而当温度为 60 ℃时，三种混合料中星形 SBS-SMA疲劳寿命最大，线形 SBS-SMA 次之，胶粉-SMA最小。
4） 试验段施工效果检测表明，相较于原始沥青路面，加铺超薄磨耗层后，沥青路面抗滑能力、平整度、渗水系数等相关指标得到大幅度增长，最小增幅依次为 28.0%、23.0%、71.0%，充分证明加铺超薄磨耗层能有效改善沥青路面使用性能。
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原创作者：高光美1，李思浓2，1.上饶市德兴公路事业发展中心，江西 上饶 334200；2.江西铜都路桥工程有限责任公司，江西 上饶 334200。
