NOVa Chip超薄磨耗層在G30高速公路(臨清段)養(yǎng)護(hù)維修工程中的應(yīng)用

張繼承

摘要：超薄磨耗層是國內(nèi)外普遍采用的高速公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)之一，其主要是應(yīng)用在高等級(jí)公路的輕微性病害的矯正性養(yǎng)護(hù)以及瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中。該施工技術(shù)有有著顯著的性能，如降噪、排水、抗滑、抗磨耗以及抗車轍等優(yōu)良性能，因此在高速公路的維修養(yǎng)護(hù)中有著廣泛的使用。介紹對(duì)Nova Chip超薄磨耗層的施工要求及施工工藝，簡單分析了No-vachip超薄磨耗層施工的機(jī)械設(shè)備要求，并通過在G30高速公路（臨清段）養(yǎng)護(hù)維修工程中實(shí)際應(yīng)用，分析了其在我局高速公路養(yǎng)護(hù)中發(fā)揮的良好性能和處理效果，闡述了該技術(shù)用于高速公路快速養(yǎng)護(hù)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：Nova Chip;超薄磨耗層;高速公路養(yǎng)護(hù)

中圖分類號(hào)：U412：36+6：TP271+.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

Nova Chip超薄磨耗層表面層具有超長耐久的使用特性，主要由兩種混合物組合而成。一種是擁有非常強(qiáng)的黏結(jié)能力的經(jīng)過改良的瀝青，另外一種是具有極高性能的間斷半開式級(jí)配熱瀝青。其中施工也分為兩層，第一層是同步施工的超薄磨耗層，另外一層是分步施工的超薄磨耗層。前者主要是指通過專業(yè)性的為施工需要所研制出來的機(jī)械在獲得乳化改性瀝青灑布的時(shí)候，同一時(shí)間的進(jìn)行瀝青混合料攤鋪的超薄磨耗層施工工藝。后者主要指第一步先通過瀝青灑布的裝備對(duì)乳化低標(biāo)號(hào)瀝青進(jìn)行灑布，第二步再通過一般的攤鋪裝備對(duì)瀝青混合料開展攤鋪的超薄磨耗層。臨清高速公路養(yǎng)護(hù)維修工程利用特制的同步攤鋪裝備開展施工，因?yàn)槭褂玫挠袩峄旌狭?，溫度比較高就使得乳化瀝青水分蒸發(fā)，加快了乳化瀝青的破乳過程，從而使新舊瀝青層之間快速形成一層粘結(jié)性非常強(qiáng)的油膜。經(jīng)壓路機(jī)碾壓后一次成型。是一種快速養(yǎng)護(hù)維修的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，該項(xiàng)措施有延長路面使用壽命，校正路面缺陷、抗滑、耐磨、降噪、排水等路用性能，能夠確保路面安全行駛，特別適合路面結(jié)構(gòu)狀況良好的高速公路。該項(xiàng)技術(shù)于2003年引入我國，至今技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，在高速公路養(yǎng)護(hù)維修中具有無可替代的優(yōu)越性。

1項(xiàng)目概況

目前，由張掖公路局養(yǎng)護(hù)的G30高速公路山臨，臨清段養(yǎng)護(hù)壓力較重，車流量加速增長，超載重載比例日趨加大，使山臨，臨清高速公路逐漸步入大中修工程階段，與此矛盾的是，養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)相對(duì)緊缺，養(yǎng)護(hù)安全壓力越來越大，養(yǎng)護(hù)技術(shù)與養(yǎng)護(hù)管理相對(duì)落后，制約了公路管理局高速公路養(yǎng)護(hù)的發(fā)展，因此，管理局為了更好的對(duì)既有的高速公路進(jìn)行科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)，為了研究開發(fā)并儲(chǔ)存一定的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，管理局2017年G30連霍高速公路臨清段養(yǎng)護(hù)維修工程中，采用了2cm厚NovaChip C型超薄磨耗層施工工藝。施工段落為SK2256+900-SK2331+200、XK2288+000-XK2328+980，全長112.8km。瀝青采用殼牌Novabinder改性瀝青，石料取自永登龍?jiān)词蠌S，礦粉取自甘州區(qū)永旭石灰石礦粉加工廠。

1.1適合使用超薄磨耗層的路面

（1）路面出現(xiàn)的一些細(xì)小的裂縫，雖不至于形成較大病害，但需要進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，路面有輕微的剝離現(xiàn)象，路面有滲水情況等一系列符合預(yù)防性養(yǎng)護(hù)原則的病害。

（2）路面由于泛油或使用年限較長影響到路面摩擦性系數(shù)，或者由于排水不暢，需要改善表面排水情況。

（3）路面出現(xiàn)輕微或中等程度病害，需要經(jīng)濟(jì)型預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以改善路面使用性能。

2 超薄磨耗層原材料技術(shù)要求

對(duì)于超薄磨耗層來說，主要位于路面的上面層，這就使得受荷載和自然界之間產(chǎn)生的影響比較大。與此同時(shí)，超薄磨耗層由于厚度較小，所以對(duì)原材料要求較高，原材料在混合料當(dāng)中發(fā)揮到了極其重要的核心作用。所以使得其對(duì)瀝青以及集料提出了相當(dāng)高的要求。與此同時(shí)，集料以及混合料的特性在超薄磨耗層的抗滑能力方面承擔(dān)起了決定性的作用。因此而言，對(duì)于所使用的超薄磨耗層的原材料做出必要的規(guī)定以及檢測則變得十分的重要。

2.1瀝青

將磨耗層路面同普通的瀝青混合料進(jìn)行對(duì)比，前者在空隙大小方面明顯較大，與此同時(shí)，易受到陽光、空氣以及水源等多種自然界的環(huán)境因素產(chǎn)生的不良影響。所以對(duì)瀝青要求較高，一方面而言，它應(yīng)該使得集料擁有比較持久的包裹力以及高粘附性，另一方面還應(yīng)該具有相當(dāng)高性能的抗剝離性，而且還應(yīng)該可以使用一些相對(duì)而言比較厚的薄膜包裹集料，該項(xiàng)目采用殼牌Novabinder改性瀝青。

2.2粗集料

集料的規(guī)格是瀝青混凝土骨架的關(guān)鍵影響因素。對(duì)于粗集料來說，應(yīng)該使其保持表面粗糙、潔凈及干燥，他的外形處于立方體的形狀，與此同時(shí)還應(yīng)該沒有風(fēng)化的不良現(xiàn)象，不能具有任何的雜質(zhì)，而且還應(yīng)該擁有一定的強(qiáng)度以及耐磨耗的較高性能，就本項(xiàng)目來講，它所使用的石料主要是來自于永登龍?jiān)词蠌S。

2.3細(xì)集料

對(duì)于細(xì)集料來講，應(yīng)該使其保持無風(fēng)化、潔凈、無雜質(zhì)以及干燥，與此同時(shí)還應(yīng)該具有一定的顆粒級(jí)配，針對(duì)所使用的天然砂材料來看，主要是通過細(xì)集料里面低于0.075mm的百分?jǐn)?shù)含量來體現(xiàn)出細(xì)集料所具有的潔凈程度。

2.4 礦粉

礦粉應(yīng)潔凈、無風(fēng)化、干燥、無雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。所使用的超薄磨耗層對(duì)于配套使用的礦粉在要求上相對(duì)較高，通常而言，主要是使用石灰?guī)r等堿性礦粉制作，該項(xiàng)目礦粉取自甘州區(qū)永旭石灰石礦粉加工廠。

3 Novachip超薄磨耗層施工機(jī)械設(shè)備要求

對(duì)于超薄磨耗層的厚度來說，我們?cè)诒臼┕ぶ惺褂玫氖?5～25mm的厚度，在進(jìn)行具體的施工的過程中，與其他類的瀝青混凝土進(jìn)行對(duì)比之后我們可以明顯的發(fā)現(xiàn)這種在控制方面更加困難。因此應(yīng)該重點(diǎn)檢測所使用的超薄磨耗層原材料，接著在原材料經(jīng)過檢驗(yàn)之后達(dá)到合格的前提之下準(zhǔn)備對(duì)施工技術(shù)人員、及施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理的組合配置。

3.1拌合設(shè)備

該項(xiàng)目采用山東岳首3000型瀝青拌和機(jī)，擁有6個(gè)冷料倉，5個(gè)熱料倉，2個(gè)共200t熱貯料倉，2個(gè)粉料倉，完全滿足生產(chǎn)要求。

3.2攤鋪機(jī)

超薄磨耗層所利用的攤鋪機(jī)在性能方面一定要求具有非常優(yōu)良的特性。攤鋪機(jī)需要嚴(yán)格的按照攤鋪寬度的大小以及長度配備相對(duì)合理的螺旋布料器以及熨平板。而且還應(yīng)該使得布料器的最外側(cè)螺旋和側(cè)向擋板之間的距離小于或等于30cm。

3.3壓路機(jī)和自卸車

對(duì)于本施工現(xiàn)場需要嚴(yán)格的按照實(shí)際的現(xiàn)場情況應(yīng)用1-2臺(tái)大概12T的雙鋼輪壓路機(jī)，以便于可以開展靜壓作業(yè)。在施工作業(yè)段以及拌合廠兩者之間的距離相對(duì)比較元的時(shí)候，就應(yīng)該按照實(shí)際情況適當(dāng)?shù)奶砑右恍┻\(yùn)輸車輛，以便于可以確保瀝青混合料可以進(jìn)行連續(xù)的攤鋪。杜絕由于冷接縫造成的外觀缺陷。4 Nova Chip超薄磨耗層施工工藝

Nova Chip超薄磨耗層使用專用設(shè)備Nova Paver施工，特種改性乳化瀝青粘結(jié)層灑布與改性熱瀝青混合料攤鋪同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)以后一次成型（如圖2所示）。此時(shí)，乳化瀝青上升裹附在熱拌瀝青混合料集料四周（如圖3所示），Nova Bond破乳，使超薄熱瀝青砼層與原路面粘結(jié)牢固，然后由壓路機(jī)碾壓成型（如圖4所示）。10～20min即可開放交通

4.1準(zhǔn)備工作

對(duì)于承載力不足，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的原路面，采用挖補(bǔ)，壓漿等工藝開展維修，除此之外，針對(duì)原路面具有的多種問題都應(yīng)該開展必要的預(yù)先修補(bǔ)工作。在施工前要對(duì)路面進(jìn)行清潔，用清掃設(shè)備清掃后再利用吹風(fēng)機(jī)等小型設(shè)備吹去浮塵方可進(jìn)行下一道工序。

4.2拌合樓控制

（1）注拌合機(jī)標(biāo)定、調(diào)整以及施工配合比的調(diào)整。對(duì)于瀝青的加熱溫度要嚴(yán)格控制，必須要控制在165-175℃之間，并且需要設(shè)置好自動(dòng)保溫系統(tǒng)。對(duì)于礦料加熱溫度要嚴(yán)格控制在180～190℃，對(duì)于出料溫度需要控制在170～185℃，每盤混合料的拌和時(shí)間需要嚴(yán)格控制在45～47s。在拌和過程中，應(yīng)該使得瀝青可以慢慢的比較均勻的裹附在集料上面，與此同時(shí)，還應(yīng)該使瀝青可以全部的非常均勻的分散在所有的混合料之中。技術(shù)人員應(yīng)隨時(shí)對(duì)出倉的瀝青混合料進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

（2）每盤混合料的拌和時(shí)間必須要嚴(yán)格把控，并且還需要對(duì)出場的成品混合料進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保其外觀正常，不存在糊料、無花白。

（3）根據(jù)有關(guān)施工規(guī)范，對(duì)于成品混合料的各項(xiàng)室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)必須要進(jìn)行檢測，必須要確保其檢測結(jié)果都符合施工規(guī)范，才能投入施工現(xiàn)場。

4.3混合料的運(yùn)輸

Nova Chip混合料的貯存時(shí)間不得超過4個(gè)小時(shí)，應(yīng)該確保混合料可以非常準(zhǔn)時(shí)的運(yùn)輸。在裝料過程中，為防止離析，應(yīng)緩慢反復(fù)移動(dòng)車輛，平衡分堆裝料。

4.4混合料的攤鋪

Nova Bond進(jìn)行噴灑的時(shí)候需要溫度達(dá)到60～80℃，而且還需要對(duì)噴灑量進(jìn)行極其精確的計(jì)算，以便于可以確保所施工的路面能夠攤鋪均勻;攤鋪過程一直保證施工現(xiàn)場運(yùn)料車不少于2輛;在未壓實(shí)前，施工人員不得踩踏。

4.5混合料的碾壓

對(duì)于超簿磨耗層的碾壓來說，主要是使用靜壓法進(jìn)行碾壓，并且在實(shí)行碾壓的時(shí)候需要確保溫度減小到120℃之前，然后再使用12t重的雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行3次碾壓，而且應(yīng)該是通過靜態(tài)方式碾壓的，此外對(duì)其進(jìn)行碾壓的時(shí)候，切記不可以進(jìn)行剎車制動(dòng)，這樣就可以很好地避免產(chǎn)生擁包的情況出現(xiàn)。路面溫度冷卻到50%之前不能開放交通。

4.6 施工質(zhì)量控制及檢查驗(yàn)收

原材料雖然在進(jìn)場時(shí)已經(jīng)進(jìn)行過全面檢查。但是在日常施工過程中還要按照規(guī)范要求對(duì)原材料進(jìn)行日常監(jiān)測。在日常施工過程中，現(xiàn)場工程師要對(duì)外觀進(jìn)行隨時(shí)檢測，要保證表面平整密實(shí)，目測有無明顯離析。施工溫度保證能夠滿足要求，厚度能夠符合設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)室重點(diǎn)要做好瀝青用量、礦料級(jí)配、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)、平整度等項(xiàng)目的日常檢測和數(shù)據(jù)收集工作。

5 NOVa Chip超薄磨耗層施工優(yōu)勢

該項(xiàng)目采用Nova Chip專屬使用的施工裝備，通過使用該快速同步施工就目前的情況來看，在我國的瀝青路面施工中很多方面還是具有非常大的優(yōu)勢：

（1）第一方面的優(yōu)勢指的是乳化瀝青噴灑之后就趕快通過瀝青混合料進(jìn)行攤鋪，通過這種方法就可以很好地避免粘結(jié)層的污染;

（2）第二方面的優(yōu)勢指的是乳化瀝青在比較高的溫度之下進(jìn)行碾壓，可以很好地滲透到下面層，此時(shí)就可以發(fā)揮出很好的封層作用;

（3）第三方面的優(yōu)勢指的是乳化瀝青在相對(duì)很高的溫度之下對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行碾壓處理，以便于使它能夠更加充分地同瀝青混合料進(jìn)行粘結(jié);

（4）第四方面的優(yōu)勢指的是快速同步施工的方法相對(duì)其他的一些方法來說就施工控制方面具有更加簡單地效果。除此之外，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際的施工之前，還應(yīng)該使有關(guān)的施工人員對(duì)拌和機(jī)里面的計(jì)量系統(tǒng)做必要的校準(zhǔn)工作，從而可以更好地確保準(zhǔn)確的計(jì)量。

6 Nova Chip超薄磨耗層施工結(jié)論

（1）Nova Chip超薄磨耗層施工周期較短，大幅減少施工原因?qū)煌ǖ挠绊?，并能有效降低安全成本及公路養(yǎng)護(hù)安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）路用性能優(yōu)越，施工工藝簡單，使用原材料較少，從而減少了因采料造成的環(huán)境影響。

（3）對(duì)原路面破壞較小，只需要輕微銑刨后加鋪在原路面，對(duì)原路面強(qiáng)度，承載力無影響。在一定程度上可提高路面強(qiáng)度。

（4）養(yǎng)護(hù)機(jī)械要求簡單，Nova Chip攤鋪機(jī)在攤鋪同時(shí)可以進(jìn)行粘層油灑布，降低了機(jī)械及人工成本，（施工時(shí)快速攤鋪可達(dá)到15-25m/min，較普通攤鋪機(jī)提高5倍以上）。理論上施工完成30min即可開放交通，在實(shí)際操作中，結(jié)合安全控制區(qū)的撤除時(shí)間，攤鋪完成后2h左右即可開放交通。

（5）攤鋪完成后只需靜壓即可成型，對(duì)構(gòu)造物受力影響較小。

（6）較厚的改性瀝青封層對(duì)原路面細(xì)小裂縫有一定的封閉作用，能夠有效延緩反射裂縫的發(fā)展，大面積減少路面破損率。

（7）超薄磨耗層施工能在短時(shí)間內(nèi)大幅度提高路面摩擦系數(shù)，增強(qiáng)路面抗滑，防水、耐磨。降噪、排水等性能，減少雨天行車水霧。

（8）超薄磨耗層的應(yīng)用存在局限性，在施工前必須妥善處治原路面松散、坑槽、翻漿、裂縫等病害，并將原路面雜物清理干凈，才能確保層間粘捿性能滿足要求。

（9）Nova Chip磨耗層厚度薄，攤鋪后溫度流失較快，對(duì)攤鋪溫度要求較高，在西北地區(qū)使用，受氣象條件影響較大，施工過程中應(yīng)多收集氣象資料，合理利用有效工期組織施工。

（10）改性乳化瀝青Nova Bond的噴灑控制系統(tǒng)一定要保證優(yōu)良，在攤鋪停下之后應(yīng)該立刻停止噴灑，不能夠?qū)r青滲漏在路面上。

（11）就目前的國內(nèi)外工程所積累的經(jīng)驗(yàn)來看，行車道的輪跡帶處比超車道的輪跡帶處易產(chǎn)生泛油，因此能夠適度的減小主車道的改性乳化瀝青Nova Bond噴灑量。