1 前言
SUPERPAVE是美國耗資1.5億美元的戰略公路研究計劃（SHRP）的重大組成部分之一，耗資約5000萬美元。1992年SHRP計劃結束后，在美國聯邦公路局（FHWA）的大力推廣下，美國大部分州已開始修建SUPERPAVE路面，1996年新建SUPERPAVE工程項目93個，1997年316個，2000年達3900個。2000年一年生產瀝青混合料13400萬噸，占瀝青混合料總量的62％；2001年采用SUPERPAVE方法施工的瀝青混合料占總量的82％。
在SUPERPAVE的推廣過程中，相關的爭論一直很多。為此美國聯邦公路局（FHWA）聯合美國國家瀝青路面協會（NAPA），組織專家組編寫了SUPERPAVE施工技術指南，在NAPASR－180報告中發表。隨后NAPA聯合SAPA（美國各州瀝青路面協會）針對原材料、混合料設計、拌和、攤鋪、碾壓、質量控制六個方面組織了一次全國調查，而這也正是我們國內推廣SUPERPAVE常常遇到的、爭議較多的問題，本文就這幾方面分別進行論述。
2 原材料
2.1 瀝青
美國大部分混合料生產商認為瀝青的PG等級可控制在公路局規范范圍之內。有40％的SUPER-PAVE混合料使用了改性瀝青，這一比例要高于傳統的馬歇爾混合料設計法。這主是基于"保險"的考慮，承包商們都希望隨著SUPERPAVE的推廣，使用改性瀝青的比例能夠逐漸降下來。所用的SUPERPAVE混合料相對于馬歇爾混合料來說，25％的承包商使用瀝青含量較多，增幅達0.5％～1％。而40％使用瀝青含量較少，減少量一般小于0.5％。另外35％所用SUPERPAVE混合料的瀝青含量與馬歇爾混合料基本相同。
有40％的SUPERPAVE混合料中使用了抗剝落劑，其中使用液體抗剝落劑和石灰處理的各占一半。
2.2 集料
在美國，95％的承包商反映傳統的石料可以滿足SUPERPAVE要求，但要求水洗、保持潔凈，還要使用較多的機制砂。而且用傳統軋石設備完全可以生產出合格的SUPERPAVE的集料。但80％的承包商認為SUPERPAVE配合比級配比馬歇爾配合比級配粗，且有80％的設計級配曲線位于限制區下方；60％的承包商感覺SUPERPAVE混合料級配曲線很容易滿足限制區的要求，這就表明還有40％存在著一些問題，主要是不能滿足VMA的要求。試驗發現，混合料設計沿限制區上側通過時更易滿足VMA的要求，這種混合料和易性較好，容易施工；70％的SUPERPAVE級配曲線不允許穿過限制區，而另外30％允許穿過限制區，但要求混合料必須滿足一些附加性能試驗要求，如車轍試驗等；80％的SUPERPAVE混合料沒有使用回收瀝青混合料（RAP），但一般的觀點是隨著SUPERPAVE混合料設計、施工水平的提高，混合料生產可以逐漸使用RAP。
3 混合料的設計
表1為美國SUPERPAVE各種結構形式所用的比例。由此可見，在美國使用最多的混合料是SUPER-PAVE－12.5和SUPERPAVE－19。60％的SUPERPAVE混合料均用于表面層處治或罩面，這和美國現在路面施工以養護為主有關。
在美國已建的SUPERPAVE項目中，有70％的SU-PERPAVE混合料是由承包商自己設計的。幾乎所有的承包商均反映SUPERPAVE旋轉壓實儀（SGC）性能良好，80％的瀝青路面工程公司至少擁有一臺SGC。
SUPERPAVE混合料設計要求有4小時的烘箱加熱過程，但僅有10％的承包商做到了這一點，其它加熱時間從30分鐘到2小時不盡相同，而50％的承包商在生產過程中并未做混合料的老化試驗。幾乎一半的承包商認為為了使SUPERPAVE滿足混合料體積特性設計指標頗費周折。主要問題是空隙率較低、偏差較大。解決這個問題可以采取這樣的措施：為了滿足VMA的要求及避開限制區，級配曲線在4.75MM以上應位于最大密度線的上方，然后穿過最大密度線，從限制區下方走。
4 混合料的拌和
美國70％的SUPERPAVE混合料采用間歇式拌和樓拌和，配有布袋式貯存器，每小時產量介于250～350噸，這與生產傳統的馬歇爾混合料相差不大。為了滿足級配的要求，60％的SUPERPAVE混合料增加了冷料倉，一般采用6～8個冷料倉。
50％的SUPERPAVE混合料溫度較傳統增加了5～8℃，這可能是由于使用了改性瀝青或混合料較硬。美國對于SUPERPAVE混合料的拌時間沒有作任何的變動要求。
生產SUPERPAVE混合料對瀝青拌和廠并沒有特別的要求。但對級配控制、細料數量及類型、瀝青的儲存、布袋式儲存器等細節要求更嚴格。
5 混合料的運輸、攤鋪和碾壓
據調查，美國SUPERPAVE混合料的運輸、攤鋪與傳統馬歇爾混合料沒有任何差別。85％的SUPERPAVE混合料在攤鋪方面沒有出現問題，但實踐表明良好的攤鋪作業對于路面施工質量是非常關鍵的。
SUPERPAVE混合料施工的焦點問題是SUPERPAVE混合料的碾壓。50％的SUPERPAVE施工需要額外的壓實功，而60％的SUPERPAVE工程增加了壓實機具（最多的增加了3臺）。在選擇壓路機類型上與過去沒有差別，但有30％的SUPERPAVE工程中已不再使用輪胎壓路機。所有工程的瀝青碾壓溫度都是由瀝青供應商向工程承包商提供的。一些承包商認為應通過某種試驗來確定現場碾壓溫度。
三分之二的SUPERPAVE工程遇到了混合料的軟化現象，這是因為SUPERPAVE特有的溫度禁區所造成的。70％的SUPERPAVE工程較難達到特定的密實度，原因是粗集料含量增多和層厚增加。SUPERPAVE混合料層厚增加是因為設計所用的是最大公稱尺寸，而不是傳統設計使用的集料最大尺寸，相同的層厚與最大顆粒比需要更大的層厚，這一變化造成了集料尺寸和層厚之間的不同關系。當路面結構層厚度相同時，混合料越粗，集料尺寸越大，越難獲得良好的密實度。
盡管有一些困難，但仍有85％的SUPERPAVE工程獲得了良好的密實度，90％密實度變異性和馬歇爾混合料一樣，90％的SUPERPAVE工程按照以往的施工方法即可滿足混合料的壓實。在40％的SUPERPAVE工程中混合料的降溫速度要快于馬歇爾混合料。
總的說來，SUPERPAVE混合料的壓實相對于馬歇爾混合料要困難些，碾壓的關鍵在于一 些細節的處理，正如有的施工人員形容的壓實過程"不容易，但不是不可?quot;。6 SUPERPAVE混合料施工質量控制在施工質量控制中，所有的SUPERPAVE工程均使用了最大理論密度試驗（RICE試驗）。75％的SUPER-PAVE在生產之前每天要進行一至兩次該試驗。
對于瀝青含量的測定，45％的SUPERPAVE工程采用NCAT灼燒試驗，30％使用核子儀，其余的使用溶劑離心法抽提等方法，85％的SUPERPAVE混合料瀝青含量變異性等于或低于馬歇爾設計的混合料。
85％的SUPERPAVE工程使用體積指標優先控制，它們的變異性和馬歇爾法設計混合料指標相仿。
不同的SUPERPAVE工程，密度試驗頻率差別很大。30％的SUPERPAVE工程所在州公路局規定了集料的相對密度值，另外35％的工程僅在混合料設計階段進行了該試驗，而其余工程的試驗頻率分別為：A、每1500噸；B、每周一次；C、階段性的；D、每項目一次；E、出現問題時進行；F、一年一次。
7 關于SUPERPAVE混合料的整體評價
美國全國性的施工調查反映SUPERPAVE施工狀況良好，但也存在一些問題。例如：據統計85％的工程可以獲得一致的壓實度，這也意味著有15％的壓實度無法滿足要求。
在調查中暴露的主要問題是體積指標和路面壓實度的問題。通過對細節問題的處理可以解決這些問題，但有時也有必要對原材料或試驗方法作一些調整。
40％的SUPERPAVE混合料級配曲線在限制區附近存在問題，部分美國專家認為有必要逐步減少對限制區的要求。限制區的要求僅僅是指導性的，然而許多部門將限制區強化為一條規范，要求強制執行。國內SUPERPAVE的推廣中也有類似情況，將限制區視為"禁區"，要求級配曲線絕對不能進入，這和當初限制區設置的初衷是不同的。
設置限制區的最初目的是限制圓顆粒的天然沙數量，避免"擁包"等病害的發生。這也可采用其他方式，如限制最大天然沙用量，或傳統混合料設置為15，也可以取得良好效果。江蘇省在建高速公路已明確限制天然砂的使用，因此，筆者認為省內推廣SUPERPAVE時，限制區的要求僅作為參考指標，不作為強制性指標執行。
美國全國范圍內的調查顯示：限魄?納柚眉?蟮叵拗屏薙UPERPAVE的推廣。但如前所述，有30％的工程業主允許混合料級配曲線穿過限制區，前提條件是混合料必須滿足附加的性能試驗，這也是一種折中的解決方案。
在SUPERPAVE的的推廣應用中，有兩個技術問題需要關注，即混合料碾壓溫度和集料相對密度的確定。
目前還沒有一種好方法可以確定SUPERPAVE混合料的拌和、碾壓溫度，和過去一樣，僅僅依賴于瀝青混合料試驗。因此需要確定一種室內混合料試驗方法來指導施工碾壓。
美國的調查表明各地集料相對密度試驗頻率相當混亂，有的一年一次，有的一周一次，也有的使用業主指定的材料密度。在SUPERPAVE計算中，應該首先確定各體積指標需要使用原材料的相對密度，因為集料相對密度對空隙率、VMA、VFA等體積指標的計算結果會產生很大影響，從而影響承包商的投入、施工段落的質量評定等。因而NAPA建議混合料生產商應在傳統試驗基礎上進一步檢查集料相對密度變化情況。
在蘇嘉杭高速公路施工中我們也發現熱料倉材料密度是爭論的一個焦點，建議采用如下方案解決：
（1）加強取樣頻率，每天拌和結束后熱料倉中的余料不要全部廢棄，可以利用這些材料做篩分和密度試驗，多次試驗結果匯總取平均值；
（2）業主、監理、承包商三家同時取樣，分別試驗后匯總取平均值；
（3）材料有變化時應該重新進行試驗，匯總后取平均值。
