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超级路面系统介绍
2006年7月12日 9:49  来源:筑养路机械行业动态与信息

    1.什么是“超级路面”(Superpave)

    “超级路面”的全称是“高性能沥青路面系统”SuperPerformanceAsphaltPavement—SUPERPAVE)。它是一套全新的系统,用以帮助高速公路工程师和建筑公司设计与建造在极端气候和繁重运输荷载条件下的优质高速公路路面。

    “超级路面”系统是在美国的“战略性公路研究项目”(StrategicHighwayResearchProgram——SHRP,简称“夏普计划”)下产生的一项研究成果。“超级路面”系统经过5年的研究与实验,在1992年问世。参加单位有10余所大学及公司,耗资达5000万美元,现在这个系统在美国联邦公路局(FHWA)的主持下进一步完善提高并在全美推广。1998年刚通过的美国交通法案中又拨给“超级路面”系统6年且每年超过200万美元的直接研究经费。

    2.“超级路面”系统的主要内容

    “超级路面”系统括3个主要部分:最佳沥青选择系统;沥青混凝土实验室整体最佳设计及分析系统;沥青混凝土实际使用性能预测系统。实际性能预测系统包含实验室测试手段,计算机模拟分析软件和包括气候条件、自然环境及现有路面性能资料的数据库。

    传统的沥青混凝土路面的设计采用马歇尔(Marshall)方法,其主要指标是沥青的黏稠度及贯穿指数。这种设计方法不考虑沥青的低温性能更无法预测沥青混凝土的实际使用性能。而“超级路面”系统对沥青混凝土的设计则是基于其实际使用性能,它要求沥青混凝土材料必须在公路所在地区的最高及最低设计温度下达到其规定的性能指标。这样设计出的路面就会在炎热季节减缓车辙深度的发展,又能在低温季节减少路面低温开裂。

    “超级路面”系统详细规定了对沥青混凝土材料,包括沥青和骨料的选择实验手段及指标,以及混合料的设计指标和测试方法。为“超级路面”系统配套的沥青材料试验装置有:动力剪切仪,扭转黏度计,挠曲挠度仪和直剪仪。而对沥青混凝土整体性能的测试则采用两个新研制的装置,即“超级路面”动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪。用于实验室沥青混凝土压实试验的装置是新研制的“超级路面”回旋压实器。

    “超级路面”系统根据车流荷载量将沥青混凝土的设计分为3个等级。第一个等级是车流荷载量少于100万单轴重量的路面(每单轴重量约18000磅,合81.6kN)。对此等级的路面仅按“超级路面”系统的要求进行整体沥青混凝土设计。第二个等级是车流荷载量大于100万但小于1000万单轴重量的路面。此等级路面要求在混合料设计的基础上再进行基本实际使用性能测试。当车流荷载量超过一千万单轴重量时则定为第三等级,这是要在第二等级路面的要求之上加做一些使用性能的测试。

    3.“超级路面”系统的现状及在美国的实际应用

    “超级路面”系统是在1992年初创的,目前在美国联邦公路局(FHWA)的主持下,正在向全国的实际工程中推广应用,同时继续改进和完善它。为推广它在全美的应用,FHWA还特别建立了5个“超级路面”系统中心分别负责不同区域的推广工作。通过一系列的讲座、宣传、培训、示范和一定的政府资助,现在已有37个州开始应用“超级路面”系统。用“超级路面”系统进行设计施工的项目从1996年的93个猛增至1998年的1339个,约占所有沥青混凝土铺筑量的30%。虽然仍需要时间来证实,但从过去几年的实践中,“超级路面”系统已显示出其优越性。如1995年3月在亚利桑那州凤凰城(Phoenix)以东10号公路上用“超级路面”系统设计修建的路面,在繁重荷载车流下经历了连续17d43℃以上的高温,路面显示了很好的抗车辙性能。又如1995年8月在明尼苏达的蓝地县(BlueEarthcounty,Minnesota)修建的一段“超级路面”加层,虽然其所在地是全美最冷的地方之一,几年后这个新路段出现的低温断裂较其附近同期修建的常规加层路面要少得多。

    据德克萨斯州交通运输研究所(TexasTranspoutationlnstitute)的估计,用“超级路面”系统所修建的沥青混凝土路面,其寿命较常规路面会增加25%~50%。当前美国每年用在混凝土路面的经费超过100亿美元,若“超级路面”系统能在5至10年的时间内在全美推广使用,则可节省开支每年达5亿~6亿美元。如果将由于减少路段封闭时间,运输延误及车辆磨损等原因而节省的费用算上,则实际上每年又能节省10亿美元以上。

    4.“超级路面”在世界的推广及应用

    “超级路面”系统向世后即在欧洲引起了很大兴趣。现在欧洲也在研制符合其特点的新的沥青混凝土设计分析系统,并由其特设组织“欧洲国家公路研究实验室论坛”(ForumofEuropeanNationalHighwayResearchLaboratory)负责。最近该论坛特邀美国“超级路面”系统的主要研究人员赴欧洲讲学。目前“超级路面”系统的部分试验装置及路面性能预测模型已在欧洲一些国家使用。罗马尼亚及墨西哥已引进了美国的“超级路面”系统并建立了国家试验中心,正将“超级路面”系统本土化,并加以推广应用。

 
 [关键词]:超级路面 公路建设  发表评论    【推荐】 【打印

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