NOVa Chip超薄磨耗層在G30高速公路(臨清段)養護維修工程中的應用

張繼承

摘要：超薄磨耗層是國內外普遍采用的高速公路養護維修技術之一，其主要是應用在高等級公路的輕微性病害的矯正性養護以及瀝青路面的預防性養護工作中。該施工技術有有著顯著的性能，如降噪、排水、抗滑、抗磨耗以及抗車轍等優良性能，因此在高速公路的維修養護中有著廣泛的使用。介紹對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械設備要求，并通過在G30高速公路（臨清段）養護維修工程中實際應用，分析了其在我局高速公路養護中發揮的良好性能和處理效果，闡述了該技術用于高速公路快速養護的優勢。

關鍵詞：Nova Chip;超薄磨耗層;高速公路養護

中圖分類號：U412：36+6：TP271+.4文獻標志碼：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。一種是擁有非常強的黏結能力的經過改良的瀝青，另外一種是具有極高性能的間斷半開式級配熱瀝青。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性的為施工需要所研制出來的機械在獲得乳化改性瀝青灑布的時候，同一時間的進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乳化低標號瀝青進行灑布，第二步再通過一般的攤鋪裝備對瀝青混合料開展攤鋪的超薄磨耗層。臨清高速公路養護維修工程利用特制的同步攤鋪裝備開展施工，因為使用的有熱混合料，溫度比較高就使得乳化瀝青水分蒸發，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性非常強的油膜。經壓路機碾壓后一次成型。是一種快速養護維修的預防性養護措施，該項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，特別適合路面結構狀況良好的高速公路。該項技術于2003年引入我國，至今技術上已經比較成熟，在高速公路養護維修中具有無可替代的優越性。

1項目概況

目前，由張掖公路局養護的G30高速公路山臨，臨清段養護壓力較重，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，養護經費相對緊缺，養護安全壓力越來越大，養護技術與養護管理相對落后，制約了公路管理局高速公路養護的發展，因此，管理局為了更好的對既有的高速公路進行科學有效的養護，為了研究開發并儲存一定的養護技術，管理局2017年G30連霍高速公路臨清段養護維修工程中，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，石料取自永登龍源石料廠，礦粉取自甘州區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）路面出現的一些細小的裂縫，雖不至于形成較大病害，但需要進行預防性養護，路面有輕微的剝離現象，路面有滲水情況等一系列符合預防性養護原則的病害。

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

（3）路面出現輕微或中等程度病害，需要經濟型預防性養護，以改善路面使用性能。

2 超薄磨耗層原材料技術要求

對于超薄磨耗層來說，主要位于路面的上面層，這就使得受荷載和自然界之間產生的影響比較大。與此同時，超薄磨耗層由于厚度較小，所以對原材料要求較高，原材料在混合料當中發揮到了極其重要的核心作用。所以使得其對瀝青以及集料提出了相當高的要求。與此同時，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起了決定性的作用。因此而言，對于所使用的超薄磨耗層的原材料做出必要的規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行對比，前者在空隙大小方面明顯較大，與此同時，易受到陽光、空氣以及水源等多種自然界的環境因素產生的不良影響。所以對瀝青要求較高，一方面而言，它應該使得集料擁有比較持久的包裹力以及高粘附性，另一方面還應該具有相當高性能的抗剝離性，而且還應該可以使用一些相對而言比較厚的薄膜包裹集料，該項目采用殼牌Novabinder改性瀝青。

2.2粗集料

集料的規格是瀝青混凝土骨架的關鍵影響因素。對于粗集料來說，應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，與此同時還應該沒有風化的不良現象，不能具有任何的雜質，而且還應該擁有一定的強度以及耐磨耗的較高性能，就本項目來講，它所使用的石料主要是來自于永登龍源石料廠。

2.3細集料

對于細集料來講，應該使其保持無風化、潔凈、無雜質以及干燥，與此同時還應該具有一定的顆粒級配，針對所使用的天然砂材料來看，主要是通過細集料里面低于0.075mm的百分數含量來體現出細集料所具有的潔凈程度。

2.4 礦粉

礦粉應潔凈、無風化、干燥、無雜質，并有適當的顆粒級配。所使用的超薄磨耗層對于配套使用的礦粉在要求上相對較高，通常而言，主要是使用石灰巖等堿性礦粉制作，該項目礦粉取自甘州區永旭石灰石礦粉加工廠。

3 Novachip超薄磨耗層施工機械設備要求

對于超薄磨耗層的厚度來說，我們在本施工中使用的是15～25mm的厚度，在進行具體的施工的過程中，與其他類的瀝青混凝土進行對比之后我們可以明顯的發現這種在控制方面更加困難。因此應該重點檢測所使用的超薄磨耗層原材料，接著在原材料經過檢驗之后達到合格的前提之下準備對施工技術人員、及施工機械設備進行合理的組合配置。

3.1拌合設備

該項目采用山東岳首3000型瀝青拌和機，擁有6個冷料倉，5個熱料倉，2個共200t熱貯料倉，2個粉料倉，完全滿足生產要求。

3.2攤鋪機

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

3.3壓路機和自卸車

對于本施工現場需要嚴格的按照實際的現場情況應用1-2臺大概12T的雙鋼輪壓路機，以便于可以開展靜壓作業。在施工作業段以及拌合廠兩者之間的距離相對比較元的時候，就應該按照實際情況適當的添加一些運輸車輛，以便于可以確保瀝青混合料可以進行連續的攤鋪。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備Nova Paver施工，特種改性乳化瀝青粘結層灑布與改性熱瀝青混合料攤鋪同時進行，經壓路機壓實以后一次成型（如圖2所示）。此時，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牢固，然后由壓路機碾壓成型（如圖4所示）。10～20min即可開放交通

4.1準備工作

對于承載力不足，結構不穩定的原路面，采用挖補，壓漿等工藝開展維修，除此之外，針對原路面具有的多種問題都應該開展必要的預先修補工作。在施工前要對路面進行清潔，用清掃設備清掃后再利用吹風機等小型設備吹去浮塵方可進行下一道工序。

4.2拌合樓控制

（1）注拌合機標定、調整以及施工配合比的調整。對于瀝青的加熱溫度要嚴格控制，必須要控制在165-175℃之間，并且需要設置好自動保溫系統。對于礦料加熱溫度要嚴格控制在180～190℃，對于出料溫度需要控制在170～185℃，每盤混合料的拌和時間需要嚴格控制在45～47s。在拌和過程中，應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，還應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。技術人員應隨時對出倉的瀝青混合料進行檢查。發現問題及時處理。

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

（3）根據有關施工規范，對于成品混合料的各項室內試驗指標必須要進行檢測，必須要確保其檢測結果都符合施工規范，才能投入施工現場。

4.3混合料的運輸

Nova Chip混合料的貯存時間不得超過4個小時，應該確保混合料可以非常準時的運輸。在裝料過程中，為防止離析，應緩慢反復移動車輛，平衡分堆裝料。

4.4混合料的攤鋪

Nova Bond進行噴灑的時候需要溫度達到60～80℃，而且還需要對噴灑量進行極其精確的計算，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場運料車不少于2輛;在未壓實前，施工人員不得踩踏。

4.5混合料的碾壓

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

4.6 施工質量控制及檢查驗收

原材料雖然在進場時已經進行過全面檢查。但是在日常施工過程中還要按照規范要求對原材料進行日常監測。在日常施工過程中，現場工程師要對外觀進行隨時檢測，要保證表面平整密實，目測有無明顯離析。施工溫度保證能夠滿足要求，厚度能夠符合設計要求。試驗室重點要做好瀝青用量、礦料級配、構造深度、摩擦系數、平整度等項目的日常檢測和數據收集工作。

5 NOVa Chip超薄磨耗層施工優勢

該項目采用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勢：

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

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

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

（4）第四方面的優勢指的是快速同步施工的方法相對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，在對其進行實際的施工之前，還應該使有關的施工人員對拌和機里面的計量系統做必要的校準工作，從而可以更好地確保準確的計量。

6 Nova Chip超薄磨耗層施工結論

（1）Nova Chip超薄磨耗層施工周期較短，大幅減少施工原因對交通的影響，并能有效降低安全成本及公路養護安全風險。

（2）路用性能優越，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境影響。

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

（4）養護機械要求簡單，Nova Chip攤鋪機在攤鋪同時可以進行粘層油灑布，降低了機械及人工成本，（施工時快速攤鋪可達到15-25m/min，較普通攤鋪機提高5倍以上）。理論上施工完成30min即可開放交通，在實際操作中，結合安全控制區的撤除時間，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，對構造物受力影響較小。

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

（7）超薄磨耗層施工能在短時間內大幅度提高路面摩擦系數，增強路面抗滑，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，對攤鋪溫度要求較高，在西北地區使用，受氣象條件影響較大，施工過程中應多收集氣象資料，合理利用有效工期組織施工。

（10）改性乳化瀝青Nova Bond的噴灑控制系統一定要保證優良，在攤鋪停下之后應該立刻停止噴灑，不能夠將瀝青滲漏在路面上。

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