OGFC超薄磨耗层是一种排水式磨耗层,因具有优良的排水、抗滑、降噪等性能,日益受到关注。但由于空隙率大、沥青用量少,易出现松散、剥落等问题,必须选用性能优良的高粘度改性沥青作为结合料。目前,进口高粘度改性沥青价格昂贵,而国内研发的高粘度改性沥青大多存在粘度偏低、质量不稳定等弊端。本文首先利用多壁碳纳米管、废旧轮胎橡胶粉、SBS对沥青进行复合改性,制备高粘度改性沥青,研究其基本性能及改性机理。在此基础上,研究OGFC超薄磨耗层配合比设计方法,分析路用性能、层间抗剪性能、施工工艺及经济性。主要研究内容及结论包括:(1)选用SBS、废旧轮胎橡胶粉、碳纳米管及稳定剂作为高粘度改性沥青的改性剂,并以针入度、软化点、延度、60℃动力粘度为单因素试验和正交试验的测试指标,来确定高粘纳米复合改性沥青的最优配方,在此基础上进行DSR、BBR、SEM、IR等试验。结果表明,在最优配方5%SBS+15%橡胶粉+0.8%多壁碳纳米管下,其软化点为87.6℃,5℃延度为28.4cm,60℃动力粘度为201579.1 Pa·s,25℃针入度可达40mm,PG等级为PG88-28,表明多壁碳纳米管的加入对聚合物改性沥青有补强效应;(2)选择OGFC-10、OGFC-13两种级配,进行配合比设计、路用性能及抗剪性能测试。结果表明,OGFC-10、OGFC-13的最佳沥青用量分别为4.85%、4.95%,其动稳定度均大于3000次/mm,低温破坏弯拉应变大于2500με,构造深度在1mm以上,摆值大于45BPN,浸水残留稳定度及冻融劈裂试验强度均大于80%。20℃、40℃时最优SBS改性乳化沥青的洒布量为0.8 kg/m2,而60℃时的最优洒布量为0.6 kg/m2,此时抗剪强度均达到了最大值,且OGFC超薄磨耗层的最优级配类型为OGFC-10;(3)在最优级配的基础上对OGFC超薄磨耗层的施工工艺及经济性进行分析与研究。结果表明,OGFC超薄磨耗层在施工时应严格控制施工温度,其等效年度成本EAC为3.5,经济效益较好。