淺談Novachip超薄磨耗層技術(shù)在蘭州機(jī)場高速公路的應(yīng)用

丁攀

（甘肅省蘭州公路管理局，甘肅蘭州 730030）

1 引言

超薄磨耗層NovaChip系統(tǒng)是一種通過專用攤鋪設(shè)備將NovaBond乳化瀝青防水粘接層和NovaBinder斷級配混合料同步成型的高效快速養(yǎng)護(hù)方案。NovaChip超薄磨耗層級配類型分為A型1.5cm、B型2.0cm和C型2.5cm，由于考慮蘭州機(jī)場高速公路的重要性和當(dāng)?shù)靥鞖庖蛩匾约癗ovaChip超薄磨耗層三種級配類型的使用性能等綜合因素，本文級配類型選擇了C型2.5cm。

本文基于NovaChip超薄磨耗層在蘭州機(jī)場高速的應(yīng)用情況，提出了其施工過程中注意重點(diǎn)及施工工藝，并對其層間粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了測試。

2 NovaChip超薄磨耗層施工過程注意重點(diǎn)和施工工藝

2.1 注意重點(diǎn)

2.1.1 機(jī)制砂的質(zhì)量控制

對于Novachip超薄磨耗層，為了保證其良好的級配和與瀝青的良好的粘結(jié)，需嚴(yán)格控制其砂當(dāng)量和小于0.075mm含量。首先Novachip超薄磨耗層的機(jī)制砂必須采用與粗集料巖性一致的材料破碎而成，保證其與瀝青的粘結(jié)性；因?yàn)樵谏a(chǎn)機(jī)制砂過程中砂當(dāng)量指標(biāo)和0.075mm含量是互相“矛盾”的關(guān)系，所以其破碎設(shè)備必須采用配備有選粉機(jī)的制砂機(jī)，選粉機(jī)就是解決其“矛盾”的關(guān)鍵因素，經(jīng)過調(diào)整選粉機(jī)的速率，生產(chǎn)出相應(yīng)的機(jī)制砂，經(jīng)過試驗(yàn)檢測確定選粉機(jī)速率，并固定其速率生產(chǎn)，不得隨意改變，就能夠準(zhǔn)確的控制砂當(dāng)量和小于0.075mm含量。

2.1.2 NovaBond（聚合物改性乳化瀝青）的運(yùn)輸和儲存要求

NovaBond（聚合物改性乳化瀝青）是殼牌針對Novachip系統(tǒng)專門研制的專用改性乳化瀝青，改性乳化瀝青要求有較高的固含量，為了防止其破乳和保證60℃-80℃之間的溫度，施工時有良好的噴灑，對其運(yùn)輸和儲存有以下幾點(diǎn)要求：①運(yùn)輸車輛應(yīng)沒有運(yùn)輸過陰離子乳化瀝青，若運(yùn)輸過，則要徹底清洗干凈；②NovaBond（聚合物改性乳化瀝青）在裝卸的每個過程都要有1.18mm篩網(wǎng)過濾；③儲存罐要要有加熱和攪拌系統(tǒng)。

2.1.3 原路面的處理

Novachip厚度僅有2.5cm，受車輛輪胎直接作用，它與基層粘結(jié)強(qiáng)度和基層承載力是影響其使用壽命的關(guān)鍵因素，為此，Novachip施工前應(yīng)徹底處理舊路面的質(zhì)量缺陷，消除質(zhì)量隱患。切除坑槽、塊裂、松散以及擁包等病害后采用熱拌瀝青混合料恢復(fù)，對路面裂縫進(jìn)行清理和灌縫，確保路面平整度良好、結(jié)構(gòu)完整、承載力滿足使用要求。但輕微的縱、橫向裂縫可不做處理。Novachip施工前，對待施工路段采用人工配合機(jī)械的方式仔細(xì)處理清掃，確保Novachip超薄磨耗層與原路面有效粘結(jié)，成為一個整體。

2.2 施工工藝

2.2.1 瀝青混合料拌合

拌合時嚴(yán)格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度，瀝青混合料的施工溫度控制范圍見表1：

2.2.2 瀝青混合料運(yùn)輸

①運(yùn)輸車輛必須覆蓋保溫和防雨篷布，車廂兩側(cè)和后門要安裝保溫板。

②運(yùn)輸料場每次使用前后必須清掃干凈，使用隔離劑或防黏劑時，不得有余液積聚車廂底部。拌合樓向運(yùn)輸車輛放料時，汽車應(yīng)以前后移動的方式接料，以減少粗細(xì)集料的分離現(xiàn)象。

③運(yùn)輸車輛較拌合能力和攤鋪速度有所富裕，攤鋪機(jī)前方應(yīng)有2～3輛運(yùn)料車等候。

表1 NovaChip超薄罩面混合料各階段溫度控制

2.2.3 瀝青混合料攤鋪

①攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌合樓產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪寬度、厚度確定，做到勻速、不間斷攤鋪，午飯應(yīng)輪換進(jìn)行，切記停鋪用餐。

②攤鋪的混合料未壓實(shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏，一般不用人工不斷的整修，只有在特殊情況下，如離析、泛油，在現(xiàn)場主管人員的指導(dǎo)下，允許人工找平或更換混合料。

③攤鋪前熨平板應(yīng)加熱至100℃以上，其熨平板必須拼接緊密，不許存在縫隙，防止卡入粒料將表面拉出條痕。

④攤鋪前必須將原路面清掃干凈，尤其是料車掉落的熱混合料，否則易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。

⑤噴灑量按1.2～1.3kg/m2控制，控制精度±0.1kg/m2，如遇原路面較粗糙路段應(yīng)增加0.1～0.2kg/m2。

⑥完成當(dāng)日攤鋪任務(wù)后，應(yīng)及時組織攤鋪機(jī)駕駛員按照操作規(guī)程清洗乳化瀝青噴灑系統(tǒng)，防止噴嘴堵塞影響施工進(jìn)程。

⑦縱向施工接縫宜于路面方向平行，不得出現(xiàn)波浪式曲線。攤鋪過程中，人工立即用鐵筢推成與地面90°的立面。

⑧橫向接縫人工用洋鎬和鐵锨切成與地面90°的立面，可不用切割機(jī)切縫。

2.2.4 瀝青混合料碾壓

①Novachip瀝青混合料的碾壓，不是保證壓實(shí)度，而是讓混合料達(dá)到嵌擠穩(wěn)定狀態(tài)，與乳化瀝青充分粘結(jié)。所以在140℃前靜壓2遍即可，碾壓時不可開振動。

②為避免混合料推擠產(chǎn)生擁包，碾壓時要將驅(qū)動輪朝向攤鋪機(jī)。碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變；壓路機(jī)啟動、停止必須減速慢行，不準(zhǔn)剎車制動。壓路機(jī)折回不應(yīng)在同一橫斷面上，且不能靜止停留在剛鋪好的熱瀝青混合料上。

③壓路機(jī)碾壓時應(yīng)距離攤鋪機(jī)10m左右緊跟壓實(shí)，以保證乳化瀝青在高溫下充分的破乳時間。

2.2.5 開放交通

一般施工后在20～40min路面溫度就冷卻至50℃以下，即可開放交通。

3 層間粘結(jié)強(qiáng)度

3.1 油石比、施工配合比

3.2 空隙率對相同撒布量粘層油抗剪強(qiáng)度的影響試驗(yàn)

室內(nèi)以不同空隙率的Novachip瀝青混合料試件在相同溫度條件下進(jìn)行剪切試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

表2 Novachip C型礦料組成設(shè)計

表3 不同空隙率下Novachip瀝青混合料剪切強(qiáng)度值（20℃）

從圖1及表3數(shù)據(jù)可以看出：Novachip瀝青混合料剪切強(qiáng)度隨空隙率增大，表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，當(dāng)空隙率在12%左右時其剪切強(qiáng)度較高，所以在施工過程中應(yīng)隨時檢測Novachip瀝青混合料的空隙率，以確?；旌狭现g的粘結(jié)力，提高工程質(zhì)量。

3.3 不同溫度對粘層油界面粘結(jié)力剪切強(qiáng)度的影響

圖2 Novachip C型瀝青混合料的剪切強(qiáng)度隨溫度變化圖

在不同溫度條件下，對相同撒布量和相同空隙率的試件進(jìn)行剪切試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖2及表4所示。

表4 不同溫度下Novachip瀝青混合料剪切強(qiáng)度值

由表4及圖2可見，Novachip C型瀝青混合料的剪切強(qiáng)度隨溫度的增加呈減小趨勢，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時，剪切強(qiáng)度為0.457MPa，仍能滿足層間剪切最小力的要求。因此，Novachip C型瀝青混合料的層間粘結(jié)強(qiáng)度能夠滿足罩面使用要求。

4 結(jié)語

根據(jù)蘭州機(jī)場高速公路Novachip超薄磨耗層鋪筑過程控制及室內(nèi)試驗(yàn)研究，得出以下結(jié)論：

1）針對蘭州機(jī)場高速公路，提出適合瀝青路面加鋪Novachip超薄磨耗層的施工工藝，對施工過程溫度控制、瀝青灑布量、設(shè)備參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)提出了要求；

2）對于Novachip C型瀝青混合料，當(dāng)空隙率在12%左右時其剪切強(qiáng)度較高；

3）Novachip C型瀝青混合料的剪切強(qiáng)度隨溫度的增加呈減小趨勢，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時，剪切強(qiáng)度為0.457MPa，仍能滿足層間剪切最小力的要求。