在国家倡导的“一带一路”及“县县通高速”的发展战略引领下，随着国家基础交通项目的建设力度加大，辉绿岩和玄武岩集料用量激增，已无法满足目前的需要，急需寻找可用于沥青上面层的第3种材料。其中，闪长岩因其具有较高的强度、磨光值高、黏附性好等优异特性，逐渐引起业内人士的重视，在路面工程施工中开始得到应用。

　　 国内相关学者对无拉杆技术已有一些研究，如程金平等分析研究闪长岩与玄武岩之间的差异和使用非闪长岩对改性沥青混凝土质量产生影响的因素;陈中杰等对闪长岩石料性能进行分析，并采用闪长岩制备AC-13C沥青混合料，进行马歇尔试验及路用性能分析;刘安结合广东省某高速公路工程施工实践，介绍了闪长岩在高速公路沥青路面结构层中的应用;李志江介绍了产自GM的辉石闪长岩的性能及应用情况，有利于解决广东优质沥青路面用石料短缺、价格高昂问题，为路面选材提供参考;薛华伟介绍了广西闪长岩的各项技术参数与辉绿岩、玄武岩的技术参数相近，采用广西闪长岩制备的改性沥青SMA-13的性能指标满足施工和设计技术规范要求。本文不仅对闪长岩集料的强度、酸碱性及路用性能指标进行了介绍，还对闪长岩的汉堡车辙试验、无损检测法评价沥青路面均匀性进行阐述，系统分析了闪长岩AC-13C沥青混合料的各项指标检测情况，进而解决了闪长岩集料用于沥青上面层的可行性研究问题。

　　 广西梧州—柳州高速公路路面某标段，全长43.5km，合同工期12个月。沥青上面层采用AC-13C改性沥青混凝土上面层，沥青上面层工程量约10 ^[6]万m ^[2]，上面层混合料用量约为10.9万t。

　　 根据结构层次综合考虑功能性，进行沥青混合料配合比设计，上面层重点考虑良好的表面功能、密水、耐久、抗车辙和抗裂性能，混合料的配合比设计要求在级配良好的情况下，选择最佳沥青用量使混合料各项功能达到平衡，满足公路的最优性能。项目采用闪长岩集料替代辉绿岩、玄武岩材料用于沥青上面层中，通过对闪长岩的原材料性能进行分析，并在现场铺筑以验证其相应路用性能指标是否满足施工要求。

　　 通过闪长岩在梧柳高速公路试验检测结果来看，所设计的SBS改性沥青混合料AC-13C各项指标均符合技术要求，闪长岩混合料的性能较好，完全可满足施工规范要求，并与该项目的其他标段及已通车的其他高速公路辉绿岩、玄武岩集料的性能指标进行对比分析，采用闪长岩的AC-13C改性沥青上面层混合料质量与采用辉绿岩、玄武岩铺筑的上面层质量相当，甚至有些指标优于辉绿岩，因此，闪长岩集料用于沥青上面层可行，值得推广及应用。

　　 闪长岩为全晶质中性深成岩的代表岩石，闪长岩为致密状构造，硬度、强度等物理力学性能指标较高，化学性质也较稳定，因此，闪长岩类集料具有良好的上面层路用材料的各种性质(见图1)。

　　 在一般情况下，辉绿岩属于碱性石料，与沥青的黏附性最好，玄武岩属于酸性石料，与沥青的黏附性较差，由于闪长岩在广西地区作为上面层所用集料应用较少，需对闪长岩的母岩强度、酸碱性、各项集料性能指标进行试验检测分析(见表1)。

　　 各地方的闪长岩岩质差别较大，生产时，需针对性地进行生产线配置、破碎方式选择及破碎机械选型，项目部结合业主、路面咨询单位及以往项目的经验等，对料场的加工生产线做出要求，并对影响集料粒径和级配的因素进行严格控制:(1)筛网尺寸碎石场采用4mm×4mm,6mm×6mm,11mm×11mm,16mm×16mm集料加工筛网筛孔尺寸;(2)筛网倾角集料加工的振动筛筛板倾角控制在24°;(3)破碎工艺采用反击破+圆锥破+冲击破+整形机的多级破碎工艺。

　　 项目送检闪长岩集料进行SiO₂含量检测，检测结果为52.06%，根据《道路建筑材料》(李立寒版本)中关于道路工程集料酸碱性的定义:Si O₂>65%者称为酸性岩，代表性岩石有花岗岩和石英岩;Si O₂含量在52%～66%者称为中性岩，代表性岩石为辉绿岩和闪长岩;SiO₂<52%者称为碱性岩，代表性岩石为石灰岩和玄武岩，取样的闪长岩为中性。

　　 根据沥青与集料的化学反应理论，碱性石料表面存在碱性活性中心，易与沥青中的酸性成分发生化学反应，生成不溶于水的化合物，因此黏附性好;酸性石料缺乏碱性活性中心，故较少发生化学反应，沥青与集料之间只有机械力作用，因此酸性石料与沥青黏附性较差，闪长岩石料介于两者之间，因此黏附性较好。

　　 在广西梧州市藤县杉花根石场闪长岩集料加工工地取生产的集料送样至广西交通科学研究院，按业主文件要求对上面层主要性能指标进行检测，路面B标及路面咨询单位也在同一个石场平行取样送检，加大试验频率，以验证材料的使用性能，检测结果如表2所示。

　　 从表2中的数据来看，闪长岩集料的各项性能指标均满足规定的上面层各项性能技术指标，满足上面层集料所要求的具有较高的强度、较好的耐磨性能、抗磨光性能及与沥青的黏附性能，因此，可判定该石场生产的闪长岩材料可用于沥青上面层施工。

　　 料场的闪长岩10～15mm档集料经过沥青站高温加热(设定温度200℃)后，取样对石料的压碎值及洛杉矶磨耗损失2个指标进行检测，检测结果如表3所示。

　　 从表3中数据可看出，集料经过高温加热后，其压碎值及洛杉矶磨耗损失2个指标与未加热前变化不大，因此材料高温加热后稳定性较好。

　　 在现场铺设完毕后，对试验闪长岩集料的路面上面层进行压实度、厚度、渗水系数和构造深度检测，并用无核密度仪对路面的均匀性进行评价，结果如下。

　　 检测的构造深度在0.86～1.02，构造深度合格率为100%，且处于最佳值范围内，与梧柳路面其他4个标段构造深度结果相似，都能达到上面层的施工要求，并且不低于已通车的崇靖路面4个标段构造深度检测结果，其中崇靖路面4个标段(A～D)的构造深度采用激光构造深度仪进行检测，合格率分别为98.5%(测点926个)，100%(测点488个)，99.9%(测点1 309个)，100%(测点956个)。

　　 闪长岩混合料上面层芯样压实度、空隙率合格率为94.8%，与梧柳路面其他4个标段、崇靖路面4个标段的芯样压实度、空隙率检测结果类似，都能达到上面层的施工要求。

　　 采用闪长岩集料的上面层铺筑完成后，采用无核密度仪对路面均匀性进行评价，同时也对路面的空隙率进行检测，结果如图2所示。

　　 采用无核密度仪对试验段进行检测发现，在选取的120个检测点中，空隙率在3%～6%的比例为96.7%，路面空隙率整体均匀，与梧柳路面其他4个标段、崇靖路面4个标段的路面空隙率结果相似，都能达到上面层的施工要求。

　　 项目部采用闪长岩铺筑的上面层共检测渗水26个点，其中1个点渗水≥300mL/min，合格率96.2%，闪长岩混合料上面层渗水基本符合要求，同时对梧柳路面其他4个标段、崇靖路面4个标段的情况进行了统计，渗水情况与闪长岩沥青上面层结果相近，都能达到上面层的施工要求。

　　 对试验段进行钻芯取样，芯样直径为150mm，然后切割上面62mm进行汉堡车辙试验，取芯桩号为右幅K34+130距中央路缘石8.25m、右幅K34+520距中央路缘石8.25m，车辙行走次数为20 000次，试验条件为水中50℃，空气温度为60℃(见表4)。

　　 根据广西交投科技有限公司长期的研究成果可知，当在汉堡车辙深度<5.5mm的情况下，以广西车流量最大的高速公路(柳南高速公路)的交通量条件下，预计路面通行11年后发生车辙深度将<15mm。由表4可知，采用闪长岩集料铺筑的改性沥青上面层的汉堡车辙试验结果较小，具有良好的抗车辙能力(见图3)。

　　 由于路面离析对路面性能有着重要影响，在闪长岩集料上面层施工过程中，引入离析控制的技术要求，采用无核密度仪对沥青路面进行离析评价，并建立离析评价标准。

　　 1)采取马歇尔标准压实度和空隙率双重控制标准，压实度和空隙率的计算所采用当天的马歇尔标准密度和最大理论密度，压实度验收标准为:压实度98%，取芯芯样现场空隙率范围3.5%～6.0%。由于路面空隙率<3%时沥青路面容易发生车辙，所以引入最小空隙率标准。

　　 2)为了提高沥青路面均匀性，加强过程控制，有条件时，使用无核密度仪对沥青路面的均匀性进行评价，对于存在离析的部位，进行沥青路面离析程度的评价:现场空隙率规定值3.5%～6.0%，合格率≥95%;构造深度规定值0.8～1.4mm，合格率≥95%。无核密度仪每次评价检测点数为纵向每10m、横向每1m 1个点，至少采集300点。

　　 3)若空隙率偏大或偏小的比例较多，对路面的质量及通车后路用性能有较大影响，需进行处理，无核密度仪检测空隙率结果超过如表5所示范围时需采取相应措施进行处理。

　　 闪长岩集料各项技术经济指标不低于辉绿岩、玄武岩，有力地推广了闪长岩在沥青上面层的应用发展，同时，进一步肯定了闪长岩在广西地区的优越性能，对沥青路面的发展起到较好的推动作用，符合国家可持续发展战略思路，可推动行业科技创新，符合可持续发展、绿色施工的行业需求，具有良好的推广应用价值(见表6,7)。

　　 由表6,7可知，梧柳路面A标1工区未确定使用闪长岩时，进购部分灰绿岩，待闪长岩各项指标检测合格可使用后，全部采用闪长岩，采用闪长岩节约费用623 565元;2工区全部采用闪长岩铺筑，采用闪长岩的节约费用2 488 751元，共计节约材料费3 112 316元，节省费用占总材料费用的26.42%，经济效益显著。

　　 通过对闪长岩集料相关的试验检测数据进行完善，实现了“四新技术”的有效应用，采用多种检测手段对路面展开评价，验证了闪长岩集料用于沥青上面层的可行性。闪长岩集料上面层沥青混合料具有较好的路用性能，推动了行业科技创新，开发出除辉绿岩、玄武岩外，第3种大量用于沥青上面层的岩石，改变灰绿岩、玄武岩两种材料“独霸”高速公路上面层的格局。上面层使用的材料可因地制宜，降低了社会能耗，符合国家可持续发展、绿色施工的“节能减排”的趋势及节约环保理念。