超薄磨耗层在高速公路施工中的应用
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摘 要 超薄磨耗层（Nova chip）施工技术在高速公路中的应用，可有效的提高施工的效益，降低对环境的污染，而且施工工期短，效益高。本文针对养护施工过程中采用超薄磨耗层对其进行施工，对其原材料的选择、混合料的配比及施工工艺进行了总结和分析，从而更好的提高超薄磨耗层在高速公路施工中的应用效果。
关键词 超薄磨耗层;高速公路;施工
中图分类号： U418.6 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.043
1 工程概况
本项目按双向四车道一级公路标准设计，设计时速80km/h。主线路面结构采用上面层为5cm中粒式沥青混凝土AC-16C（SBS改性），下面层为 7cm中粒式沥青混凝土AC-25C（SBS改性），乳化沥青碎石封层，20cm高剂量水泥稳定碎石基层，34cm低剂量水泥稳定碎石底基层。对上面层罩面采用超薄磨耗层，其原料的选择和施工工艺如下文所述。
2 原材料
2.1 集料
NovaChip作为路面磨耗层，粗集料应选择耐磨、抗压好石料。细集料应优先选用机制，填料使用矿粉或水泥。NovaChip选用的集料都应满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004的要求。
2.2 改性沥青Novabinder
Novabinder为NovaChip专用改性沥青，不仅要满足表1所示的技术要求，并能保证实现系统的整体功能。
3 NovaChip沥青混合料级配
以NovaChip-B型级配为例，级配范围如图1所示，NovaChip为典型的断级配，4.75mm～9.5mm碎石占70%左右，充分体现出小粒径、多碎石、骨架嵌挤的特点。2.36mm～4.75mm用量很少，甚至不用，在生产过程中可以通过这档料的用量来调整路面构造大小及其透水性。
4 NovaChip配合比设计
NovaChip混合料采用Superpave沥青混合料体积法进行设计，采用旋转压实仪成型试件。根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）所规定的办法测定混合料的最大理论密度，同时以预估的沥青用量为中值，按0.5%的间隔取4～5个不同的沥青用量分别成型旋转压实试件，试件可采用体积法测定毛体积密度。
4.1 设计指标
NovaChip沥青混合料配合比设计，根据体积性质、油膜厚度和性能测试确定确定最佳沥青用量，设计参数见表2。
4.2 目标配合比验证
NovaChip定义为一种道路表面磨耗层，是一种功能层，只需检验NovaChip混合料的水稳定性，另外须进行沥青析漏试验，以检验混合料的最大沥青用量，是否有多余自由沥青。
5 Novachip施工的主要技术特点
（1）一次性成型路面系统。改性乳化沥青粘层洒布与热拌混合料摊铺几乎同时进行。改性乳化沥青膜在60～85℃的温度下喷洒，热拌沥青混合料摊铺在改性乳化沥青喷洒后5秒钟内进行。
（2）原路面无需铣刨。NovaChip超薄磨耗层技术可直接实施在符合加铺罩面技术要求的路面上，而无需铣刨原有路面，减少施工工序，利于环保。
（3）超薄厚度。NovaChip超薄磨耗层代表厚度仅为1.5～2.0cm，减少在原路面过度的标高、自重荷载增大，基本不影响原路面设计特性。
（4）施工速度快、开放交通快。NovaChip超薄磨耗层专用摊铺机NovaPaver运行速度比普通摊铺机快得多，摊铺速度可达10～36m/min，施工完成后20～40分钟可恢复道路行车。超薄磨耗层施工时间为传统施工的十分之一，可以最低程度减少养护作业对道路交通上的影响。
（5）施工投入人力少、设备少。一般情况下，超薄磨耗层施工现场只需配置8-10名施工管理及辅助人员，仅为传统路面施工的二分之一;现场施工设备只需专用摊铺机NovaPaver一台、压路机一台、保温沥青运输车一辆，施工设备为传统施工的1/3。
（6）静压成型，对结构物受力影响小。
6 Nova chip施工过程控制
6.1 施工準备
（1）高速公路养护维修工程中，采用挖补、压浆等手段预先处理结构失稳和承载能力不足部位;预先修补坑槽、网裂;预先处理原路面层间粘结不足和积水部位;车辙大于1cm时采用填补或精铣刨方式处理;裂缝必须使用合理方式、合格材料进行修补。
（2）清扫路面，保证路面没有杂物和积水。
（3）检查机械是否处于正常工作状态，特别是改性乳化沥青Nova喷洒的控制、计量系统。
6.2 混合料的拌和
混合料的拌合应该控制好温度，并且严格控制好混合料的拌合时间，对成品料应该进行各项检测，并且检测结果要满足规范的要求。
6.3 混合料的运输
Nova chip混合料的贮存时间不得超过4个小时，应该确保混合料的及时运输。运料车运输混合料宜用帆布覆盖保温、防雨、防污染。
6.4 摊铺
Nova在60～80℃的温度下喷洒，喷洒量必须精确计量，保证路面摊铺均匀;摊铺过程一直保证施工现场运料车不少于2辆;Nova chip混合料摊铺按松铺系数1.10控制，摊铺速度设定为10m/min。
6.5 碾压
Nova chip超薄磨耗层碾压应在摊铺后立刻进行，确保在混合料温度降至120℃之前压实。用11吨的双钢轮压路机碾压3次，碾压以静态方式进行，以不产生推移、发裂为原则。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上。工程师确定碾压操作宽度，新路面在碾压完成、路面温度冷却到50℃之前不能开放交通。
6.6 养生
施工完成后，待热拌沥青混合料自然冷却，表面温度小于50℃、一般20分钟后即可开放交通。
6.7 质量检验
要随时对高速公路养护维修工程中新铺路面外观进行目测，表面必须平整密实，不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。接缝必须紧密平顺、无跳车。沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度均符合要求。根据Nova chip系统特殊的路面使用性能，结合我国热拌沥青混凝土路面的验收标准，重点检验厚度、宽度、沥青用量、矿料级配、构造深度、摩擦系数、平整度等满足条件。
7 结论
Nova chip超薄磨耗层技术是一种在公路施工和预防性养护中比较常见的技术，可有效的提高路面的耐磨性和防水性，对于高等级公路的应用更为普遍。但超薄磨耗层只能作为功能层使用，对于路面原有的裂缝、坑槽等病害必须先对其进行处理，才能确保层间的粘结性满足要求。
参考文献
[1]常魁和，高群.公路沥青路面养护新技术[M].北京：人民交通出版社，2001.
[2]林著惠.改性沥青新型磨耗层在高等级路面上的应用[M].北京：石油工业出版社，2006.
[3]吕伟民，孙大权.沥青混合料设计手册[M].北京：人民交通出版社，2007.
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