Novachip 超薄磨耗層在西部高速公路的應用研究

■何 寧 ■四川公路橋梁建設集團大橋工程分公司，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70 年代后期的法國，用于瀝青路面抗滑性能的恢復，后來也用于新建路面［1］。

1 常用高速公路預防性養(yǎng)護技術

在中國，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幾個城市的市政工程道路建設中進行了超薄瀝青混凝土路面的試驗［2］。由于考慮到當?shù)貫r青路面鋪設中的瀝青構造深度的需要標準，混料級配基本上都是采用的1994 年國家道路規(guī)范中的二級標準，由于級配不良，造成混料顆粒之間存在很大的間隙，在施做過程中外部施加的物理震動導致穩(wěn)定性較差，試驗段投入使用之后很快就產(chǎn)生了路面病害。目前，中國常用的瀝青路面預防性養(yǎng)護措施主要包括［3］:裂縫修補:國內(nèi)的大部分省份都引進了先進的裂縫灌縫設備和材料，開展較大面積的定期裂縫修補作業(yè)。霧封層:在我國也得到了一定量的應用，例如安徽合寧高速公路就大面積使用了霧封層技術，取得了良好的使用效果。稀漿封層:已廣泛用于公路建設和養(yǎng)護工程。微表處:目前已經(jīng)廣泛應用于高速公路路面養(yǎng)護工程，每年全國微表處用量保持在3000 萬平方米左右。就地熱再生:我國從20 世紀90 年代后期起陸續(xù)從日本、德國等國引進了近10 套就地熱再生機組，京津塘高速、京石高速、成渝高速等都實施了面積不等的就地熱再生，目前國內(nèi)就地熱再生累計實施面積超過1000 萬平方米。另外，碎石封層技術、薄層罩面和超薄罩面技術在我國也得到了一定的應用。

2 Novachip 超薄磨耗層應用技術

超薄磨耗層是將間斷級配熱拌瀝青混合料與乳化瀝青相結(jié)合的一項技術，能夠解決路面輕微裂縫、輕微松散，車轍(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，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備進行乳化低標號瀝青的灑布，然后再用普通攤鋪設備對瀝青混合料進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式級配改性熱瀝青混和料組成，通過獨特的施工工藝實施。Novachip 超薄磨耗層使用專用設備施工，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進行，經(jīng)壓路機壓實以后一次成型，在經(jīng)處理過的路面形成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)濟有效的養(yǎng)護，以改善路用性能，延長使用壽命。

(5)行駛過程中路面噪音過大，需要減少路面---輪胎噪聲。

(6)車轍深度小于1.2cm。

超薄磨耗層對路面結(jié)構能稍微增加承載能力，并能延緩疲勞裂縫。但對于路面出現(xiàn)嚴重的結(jié)構性病害，如嚴重的疲勞裂縫和嚴重的車轍，在施工前必須做好預先處理。這種技術在預防性養(yǎng)護的情況下，其壽命為5～8 年。

2.2 施工過程及工藝技巧分析

(1)施工過程Novachip 超薄磨耗層施工過程主要步驟為攤鋪和路面成型，攤鋪前需路面平整，對各組分指標要以規(guī)定比例為基礎再根據(jù)實際路面情況和路段情況進行調(diào)整，在配料輸送過程中要注意保護不受外界的影響。攤鋪過程中注意配料噴灑的速度和現(xiàn)場具體的鋪設溫度等參量，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況設定，在現(xiàn)場實際生產(chǎn)過程中主要通過選取試驗段來進行參數(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，通過鋪設溫度控制乳化瀝青由于重力差異引起液態(tài)瀝青上升對石料進行包裹，最小攤鋪厚度控制在15mm。在鋪設完畢后，路面成型過程首先進行碾壓，碾壓溫度保持在120 攝氏度以上，作用機理主要在于使改性乳化瀝青粘接層破乳，經(jīng)過這個步驟超薄熱瀝青層與原路面才能實現(xiàn)充分粘接。

(2)工藝特點分析

Novachip 超薄磨耗層施工工藝特點主要體現(xiàn)在材料、特殊的混合料級配-斷級配、特殊的施工設備三方面。其中材料包括優(yōu)良的改性瀝青，具有更好的溫度性能、開放交通快、粘接能力強、水敏感性好、抗裂縫能力強、壽命長等特點，還有具備高強度與高硬度、優(yōu)良的顆粒形狀、良好的磨光性能等特點的碎石粗骨料，硬質(zhì)石料軋制而成的機制砂細集料，填料一般選取石灰石礦粉，水穩(wěn)定不足時可摻加2%的普硅水泥;斷級配由于粗集料多、細集料少、空隙率大而具有良好的嵌鎖型級配，具有構造深度大、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。Novachip 超薄磨耗層施工采用的專用特殊設計攤鋪設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1km/h，一次成型無污染，攤鋪路面平整度好。

3 結(jié)論及建議

(1)薄層罩面對路面整體強度提高不大，對大的裂縫防治效果一般，主要用于預防性養(yǎng)護，以保護路表的性能，它只是一個功能層。因此不能用它來進行矯正性維修。

(2)Novachip 超薄磨耗層的使用，應在原路面結(jié)構強度滿足使用要求的前提下進行，它主要是提高路面抗滑能力、排水能力、降低行車噪聲、改善路面外觀、保護表層結(jié)構層。

(3)在加鋪Novachip 超薄磨耗層前，應把原路面的表層病害(主要是裂縫、坑槽、車轍)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)一般不對橋面進行Novachip 超薄磨耗層加鋪，在經(jīng)過驗算橋梁強度滿足的前提下也應加鋪密級配的薄層瀝青混凝土，如SMA、AC(摻纖維)類混合料。

［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研究及應用簡介［J］.石油瀝青，2005，19(4):56-58.