Novachip 超薄磨耗層在西部高速公路的應(yīng)用研究

■何 寧 ■四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)大橋工程分公司，四川 成都 610000

熱拌瀝青薄層是指介于傳統(tǒng)的磨耗層(如40mm-50mm 的瀝青混凝土、SMA 或多孔瀝青等)和石屑封層(如6mm-14mm 的表面處治或稀漿封層)之間的材料。瀝青薄面層首現(xiàn)于20 世紀(jì)70 年代后期的法國(guó)，用于瀝青路面抗滑性能的恢復(fù)，后來(lái)也用于新建路面［1］。

1 常用高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在中國(guó)，薄層瀝青混凝土路面起步較晚，1990 年代，利用埃索改性瀝青在我國(guó)幾個(gè)城市的市政工程道路建設(shè)中進(jìn)行了超薄瀝青混凝土路面的試驗(yàn)［2］。由于考慮到當(dāng)?shù)貫r青路面鋪設(shè)中的瀝青構(gòu)造深度的需要標(biāo)準(zhǔn)，混料級(jí)配基本上都是采用的1994 年國(guó)家道路規(guī)范中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由于級(jí)配不良，造成混料顆粒之間存在很大的間隙，在施做過(guò)程中外部施加的物理震動(dòng)導(dǎo)致穩(wěn)定性較差，試驗(yàn)段投入使用之后很快就產(chǎn)生了路面病害。目前，中國(guó)常用的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施主要包括［3］:裂縫修補(bǔ):國(guó)內(nèi)的大部分省份都引進(jìn)了先進(jìn)的裂縫灌縫設(shè)備和材料，開(kāi)展較大面積的定期裂縫修補(bǔ)作業(yè)。霧封層:在我國(guó)也得到了一定量的應(yīng)用，例如安徽合寧高速公路就大面積使用了霧封層技術(shù)，取得了良好的使用效果。稀漿封層:已廣泛用于公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工程。微表處:目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程，每年全國(guó)微表處用量保持在3000 萬(wàn)平方米左右。就地?zé)嵩偕?我國(guó)從20 世紀(jì)90 年代后期起陸續(xù)從日本、德國(guó)等國(guó)引進(jìn)了近10 套就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組，京津塘高速、京石高速、成渝高速等都實(shí)施了面積不等的就地?zé)嵩偕?，目前?guó)內(nèi)就地?zé)嵩偕塾?jì)實(shí)施面積超過(guò)1000 萬(wàn)平方米。另外，碎石封層技術(shù)、薄層罩面和超薄罩面技術(shù)在我國(guó)也得到了一定的應(yīng)用。

2 Novachip 超薄磨耗層應(yīng)用技術(shù)

超薄磨耗層是將間斷級(jí)配熱拌瀝青混合料與乳化瀝青相結(jié)合的一項(xiàng)技術(shù)，能夠解決路面輕微裂縫、輕微松散，車(chē)轍(小于15mm)，路面滲水，表面貧油、老化，抗滑性能降低等病害，既可用于舊路面表面功能的恢復(fù)，又可用于新建路面的抗滑層。其鋪裝厚度一般為15～25mm。從施工工藝方面來(lái)劃分，可分為同步施工超薄磨耗層和分步施工超薄磨耗層。同步施工超薄磨耗層是指采用特殊機(jī)械同步完成乳化改性瀝青灑布與瀝青混合料攤鋪的超薄磨耗層。分步施工超薄磨耗層是指先利用瀝青灑布設(shè)備進(jìn)行乳化低標(biāo)號(hào)瀝青的灑布，然后再用普通攤鋪設(shè)備對(duì)瀝青混合料進(jìn)行攤鋪的超薄磨耗層。Novachip 超薄磨耗層是一種超磨耐久的表面層，具有抗滑、抗磨耗、防水害、降噪的優(yōu)良性能。Novachip 超薄磨耗層由具超強(qiáng)粘結(jié)能力的改性乳化瀝青粘結(jié)層和高性能的間斷半開(kāi)式級(jí)配改性熱瀝青混和料組成，通過(guò)獨(dú)特的施工工藝實(shí)施。Novachip 超薄磨耗層使用專(zhuān)用設(shè)備施工，特種改性乳化瀝青粘結(jié)層灑布與改性熱瀝青混和料攤鋪同時(shí)進(jìn)行，經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)以后一次成型，在經(jīng)處理過(guò)的路面形成1.5-2.5cm 的超薄罩面。

2.1 適用路面

(1)路面出現(xiàn)輕度裂縫、輕微剝落、路面滲水，需校正表面缺陷。

(2)路面光滑、摩擦系數(shù)不夠或路面紋理深度不足，需要改善行駛質(zhì)量;路表面橫向排水不暢，需要改善表面排水等。

(3)路面貧油、泛油，摩擦力降低。

(4)路面出現(xiàn)輕微到中等病害，需要經(jīng)濟(jì)有效的養(yǎng)護(hù)，以改善路用性能，延長(zhǎng)使用壽命。

(5)行駛過(guò)程中路面噪音過(guò)大，需要減少路面---輪胎噪聲。

(6)車(chē)轍深度小于1.2cm。

超薄磨耗層對(duì)路面結(jié)構(gòu)能稍微增加承載能力，并能延緩疲勞裂縫。但對(duì)于路面出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性病害，如嚴(yán)重的疲勞裂縫和嚴(yán)重的車(chē)轍，在施工前必須做好預(yù)先處理。這種技術(shù)在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的情況下，其壽命為5～8 年。

2.2 施工過(guò)程及工藝技巧分析

(1)施工過(guò)程N(yùn)ovachip 超薄磨耗層施工過(guò)程主要步驟為攤鋪和路面成型，攤鋪前需路面平整，對(duì)各組分指標(biāo)要以規(guī)定比例為基礎(chǔ)再根據(jù)實(shí)際路面情況和路段情況進(jìn)行調(diào)整，在配料輸送過(guò)程中要注意保護(hù)不受外界的影響。攤鋪過(guò)程中注意配料噴灑的速度和現(xiàn)場(chǎng)具體的鋪設(shè)溫度等參量，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)定，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中主要通過(guò)選取試驗(yàn)段來(lái)進(jìn)行參數(shù)參量的選取工作，其中乳化瀝青厚度控制在1.1mm 左右，石料粒徑選取9.5mm，石料之間的瀝青膜厚度控制在9-12um，通過(guò)鋪設(shè)溫度控制乳化瀝青由于重力差異引起液態(tài)瀝青上升對(duì)石料進(jìn)行包裹，最小攤鋪厚度控制在15mm。在鋪設(shè)完畢后，路面成型過(guò)程首先進(jìn)行碾壓，碾壓溫度保持在120 攝氏度以上，作用機(jī)理主要在于使改性乳化瀝青粘接層破乳，經(jīng)過(guò)這個(gè)步驟超薄熱瀝青層與原路面才能實(shí)現(xiàn)充分粘接。

(2)工藝特點(diǎn)分析

Novachip 超薄磨耗層施工工藝特點(diǎn)主要體現(xiàn)在材料、特殊的混合料級(jí)配-斷級(jí)配、特殊的施工設(shè)備三方面。其中材料包括優(yōu)良的改性瀝青，具有更好的溫度性能、開(kāi)放交通快、粘接能力強(qiáng)、水敏感性好、抗裂縫能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，還有具備高強(qiáng)度與高硬度、優(yōu)良的顆粒形狀、良好的磨光性能等特點(diǎn)的碎石粗骨料，硬質(zhì)石料軋制而成的機(jī)制砂細(xì)集料，填料一般選取石灰石礦粉，水穩(wěn)定不足時(shí)可摻加2%的普硅水泥;斷級(jí)配由于粗集料多、細(xì)集料少、空隙率大而具有良好的嵌鎖型級(jí)配，具有構(gòu)造深度大、良好的抗滑能力、排除路表水快、降低噪音、減少水霧等優(yōu)點(diǎn)。Novachip 超薄磨耗層施工采用的專(zhuān)用特殊設(shè)計(jì)攤鋪設(shè)備具備乳化瀝青噴灑、熱瀝青混合料攤鋪功能，攤鋪厚度1.5-2.5cm，攤鋪速度最高可達(dá)1km/h，一次成型無(wú)污染，攤鋪路面平整度好。

3 結(jié)論及建議

(1)薄層罩面對(duì)路面整體強(qiáng)度提高不大，對(duì)大的裂縫防治效果一般，主要用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以保護(hù)路表的性能，它只是一個(gè)功能層。因此不能用它來(lái)進(jìn)行矯正性維修。

(2)Novachip 超薄磨耗層的使用，應(yīng)在原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足使用要求的前提下進(jìn)行，它主要是提高路面抗滑能力、排水能力、降低行車(chē)噪聲、改善路面外觀、保護(hù)表層結(jié)構(gòu)層。

(3)在加鋪Novachip 超薄磨耗層前，應(yīng)把原路面的表層病害(主要是裂縫、坑槽、車(chē)轍)徹底處理到位，否則將大大降低Novachip 超薄磨耗層的使用效果和壽命。

(4)一般不對(duì)橋面進(jìn)行Novachip 超薄磨耗層加鋪，在經(jīng)過(guò)驗(yàn)算橋梁強(qiáng)度滿足的前提下也應(yīng)加鋪密級(jí)配的薄層瀝青混凝土，如SMA、AC(摻纖維)類(lèi)混合料。

［1］殼牌瀝青.殼牌NovaChip 超薄磨耗層系統(tǒng)［R/OL］.2008.

［2］沈金安.瀝青與瀝青混合料［M］.北京:人民交通出版社，2003.

［3］曹衛(wèi)東，沈建榮，韓恒春.超薄瀝青混凝土面層技術(shù)研究及應(yīng)用簡(jiǎn)介［J］.石油瀝青，2005，19(4):56-58.