随着国民经济的迅猛发展,我国的高速公路建设事业也获得了前所未有的大发展,每年以几千公里的速度递增。然而,在快速发展的过程中,有些高速公路沥青路面并没有获得良好的路用性能,在使用中逐步出现多种路面病害。在北方,以冬季出现的低温开裂和半刚性基层开裂的反射性裂缝为主。究其原因既有设计上的不足、施工中质量得不到保证,也有路面材料的性能问题。沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)是近年来国际上非常流行的一种路面材料。SMA以其所具有的高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性能和防水性能等优良的表面特性以及良好的耐久性等优良的路用性能,从19世纪60年代中期德国开始发现便受到广大道路工作者的普遍推崇,从而在世界各国高速公路建设中得到广泛应用。我国1993年在首都机场高速公路首次应用SMA,随后陆续在全国很多省区的高速公路工程中开始尝试使用SMA。在北方,长余高速公路、大广高速公路松辽段、长吉高速公路、北大湖高速公路建设以及长大公路改造、沈大高速公路改造等多个高速公路工程中使用SMA。这些工程中SMA的使用,不仅体现出了SMA所具有的优良性能,而且也为北方寒冷地区使用SMA提供了可借鉴的宝贵经验。本文以珲春至乌兰浩特高速公路大安至白城段高速公路工程为依托,借鉴吉林省及周边地区以往使用SMA的成功经验,根据当地的气候特点、矿料的实际情况进行了改性沥青SMA技术的应用研究。主要研究内容有:1、SMA沥青混合料的结构特点及强度形成机理2、SMA沥青混合料单质材料试验3、结合安白高速公路试验段进行SMA混合料配合比设计,包括目标配合比、生产配合比设计和生产配合比的验证(试验路的铺筑)。这是本论文的重点研究内容。4、按照配合比设计结果以及SMA路面对结构的要求,提出施工工艺,进行SMA路面的实际铺筑。5、竣工后对路面进行检测,按照检测结果,对SMA路面的路用性能作出评价。经过研究,得出以下主要结论:1、在使用SMA的过程中,不能盲目的照搬。在具体的工程中,既要善于借鉴又要注意创新。例如,在本工程中,首先借鉴了吉林省及周边省份SMA路面配合比的设计方法,即马歇尔体积设计法,并揉合了均匀设计思想;其次,根据工程具体设计要求的不同,对SMA混合料的配合比进行单独设计和验算。2、SMA混合料的配合比的设计简单地说是目标配合比、生产配合比和生产配合比验证三阶段设计,但每一阶段都要做大量细致的工作,而且设计结果对SMA能否发挥其优良性能有着重要影响。目标配合比是在室内标准条件下得出的结果,往往不能直接用于铺筑路面,在生产配合比和生产配合比的验证阶段,要反复进行马歇尔试验来验证设计参数的正确性,从而得出用于实际生产的标准配合比。3、SMA混合料配合比设计和普通沥青混合料配合比设计有不同之处。4、由于SMA路面结构的特殊性,因此施工方法和普通的沥青混合料有不同。在拌和、运输、摊铺、碾压各个环节都要保证质量,才能保证SMA获得优良的路面性能。而在施工过程中尤其要注意混合料的温度控制和碾压过程控制。