郭建國,劉源保
(江西省高速公路投資集團有限責任公司贛州管理中心,江西贛州 341000)
在我國高速公路瀝青路面的養護管理中,預防性養護的應用較為廣泛,如微表處、同步碎石封層、稀漿封層等[1-3]。近年來,研究人員對Novachip 超薄罩面層技術不斷深入研究,認識到超薄照面具有修復路面使用性能好、對道路的運營情況影響較小等優點[4]。
劉好[5]通過試驗對超薄磨耗層的混合料材料組成、磨耗層強度及性能等進行了研究,李亞明[6]結合實際工程,在經濟、性能等方面對超薄罩面和傳統改性瀝青路面進行了對比。白志強[7]優化了NovaChip 超薄磨耗層的配合比,得到了相應的配合比數據,并對其進行了驗證。
熊健、范磊[8]對利用對比分析的手段,研究了NovaChip 超薄磨耗層及其他路面的降噪性能,針對其影響因素進行討論。王宏飛[9]研究了隧道中的NovaChip 超薄磨耗層,認為使用該材料可以大幅提高路面的使用性能。
不同地域所采用的Novachip 超薄罩面配合比及施工工藝不盡相同,本文以廈蓉高速瑞贛段為背景,對Novachip 超薄罩面的配合比設計及其在高速公路養護中的應用進行了研究。
Novachip 混合料的原材料如下:改性瀝青、乳化瀝青、粗細集料以及礦粉填料。改性瀝青的性能必須滿足同步薄層罩面系統整體設計以及PG76-28 的要求;改性乳化瀝青必須有運輸保存過程中不破乳,撒布后迅速破乳的效果;粗集料采用形狀規整的玄武巖;細集料選取純凈的機制砂;礦粉采用細磨的石灰巖。
2.1.1 配合比
Novachip 混合料中,礦粉、機制砂由縣禾豐碎石廠供應,粗細集料由江西玄武巖公司提供,瀝青采用殼牌改性瀝青。在施工的準備階段,應對Novachip 混合料的原材料中各項成分進行檢測,確保其均滿足使用要求。
根據室內試驗的目標配合比,結合現場生產的實際情況,實際的生產配合比為:粗集料(粒徑11~15mm):中集料(粒徑5~10mm):細集料(粒徑 0~3mm):礦粉=29:40:27:4。并確定最佳油石比為5.0%。
2.1.2 施工準備
(1)機械準備:在施工前,首先需要對所有的施工機械設備進行檢查,避免由于機械故障而引起施工中斷的風險。
(2)材料準備:提前查看材料準備狀況,檢驗材料是否合格。(3)運輸車輛:安排運輸車輛,保證車況良好,保溫性能良好。
2.2.1 原路面處理
(1)對所有施工路段進行了1.5cm 的精銑刨,使整個地面成為一個平順的排水面,而且不能有夾層,銑刨后的清掃必須干凈。
(2)寬度大于0.5mm 的裂縫進行預先清理,用填縫料進行預先處理。
(3)為防止橋梁伸縮縫位置出現跳車現象,施工前,應對伸縮縫兩側進行銑創,銑創長度為每側5m,銑創厚度為3cm。
2.2.2 混合料拌合控制
(1)溫度控制
對混合料而言,一定范圍的溫度可以提高其施工的和易性,又不會使其變為廢料(195℃)。因此,需要以其出廠溫度為基準(礦料加熱溫度185~195℃,瀝青加熱溫度165~175℃),進一步考慮運輸過程瀝青的逐漸冷卻,保證在施工時混合料的溫度高于150℃。
(2)拌和控制
攪拌直至瀝青均勻地裹覆在礦料顆粒上,以肉眼無法觀察到未裹覆瀝青的顆粒為宜。采用間隙式拌和機進行作業時,每盤Novechip 混合料的有效拌和時間不得少于35s。在拌合機的放料口附近,應對原材料的溫度、外觀質量進行監控,及時廢除有問題的原材料。正常拌和過程中,不得隨意調整生產配合比拌和參數。
(3)試驗檢測
試驗室的檢測主要是針對混合料的相關性能指標的檢測,應確保加熱溫度、出廠溫度等位于合理區間范圍。同時要對集料級配進行篩分檢驗;保證四種篩孔直徑的通過率滿足要求,即0.075m、2.36m、4.75m 以及混合料的公稱最大粒徑。
2.2.3 現場施工
(1)噴灑改性乳化瀝青。噴灑時應將路面瀝青的溫度控制在70~80℃范圍內,噴灑量為 0.8~0.9L/m2。
(2)攤鋪。攤鋪過程中,應嚴格把控現場的施工溫度及攤鋪厚度。攤鋪速度控制在10~15m/min,寬度約為每幅6m。混合料在攤鋪過程中,應采用振動熨平板對其熨平。需要注意的是,攤鋪Novechip 混合料時要控制溫度處于合適的范圍,約為150~170℃。

圖1 現場攤鋪
(3)碾壓。由于Novachip 超薄罩面混合料自身的性質及專用攤鋪機械的特殊性,在其攤鋪出來后就基本上達到了需要的壓實程度,攤鋪后繼續碾壓的目的不是壓實,而是為了將磨耗層表面不平整的骨料歸位,從而獲得更平滑的路面,增加行車舒適性,因此,Novachip 超薄罩面碾壓嚴禁用輪胎式壓路機,只能用光輪壓路機靜壓。

圖2 現場碾壓
(4)接縫處理。在施工過程中,確保Novachip 超薄罩面的接縫連接良好;在薄層罩面施工過程中,為了有效減少橫向接縫的出現,須保證攤鋪機連續作業。

圖3 接縫處理
在Novachip 超薄罩面施工過程中,采用以下方式保證質量:
(1)建立以中心路面專項管理部、監理單位、第三方檢測單位及施工單位的技術質量保證體系。
(2)對材料的室內試驗、試驗段驗證數據進行妥善儲存與分析,確保其可對施工過程進行指導。
(3)在施工開始前,對瀝青原材料進行質量檢查,并選擇合適的混合料施工配合比。為確保工程質量符合要求,每一個施工階段的質量檢驗工作都應嚴格遵循相應的設計規范。
(4)采用合理的施工/試驗方式與先進的機械設備,在保證施工的工程質量的同時,獲得完備、有效的數據。
本文詳細介紹了Novachip 超薄罩面的整體施工工藝,并針對在現場實際施工中可能出現的問題提出了相應的解決方案,可為業內的Novachip 超薄罩面施工提供借鑒。廈蓉高速瑞贛段采用Novachip 超薄罩面進行修復后,目前現場使用效果良好,表明Novachip 超薄罩面可以有效地對高速路面進行養護。