Novachip在开阳高速公路沥青路面预防性养护中的应用

1Novachip超薄磨耗层在开阳高速公路沥青路面预防性养护中的应用谭益利1皇甫皝2李豪21广东开阳高速公路有限公司，广东开平市5293002江苏省交通科学研究院，江苏南京211112E-mail：[e-mail]摘要：超薄磨耗层Novachip系统是一种新型的预防性养护技术，其主要应用于交通量较大、路面性能要求高的高等级公路、城市道路路面的预防性养护，具有改善路面平整度、抗滑性能、耐磨、降噪等特点，且施工简单、可靠、耐久性好。本文结合开阳高速公路工程实例，从施工工艺等方面介绍Novachip技术在沥青路面养护中的应用情况。关键词：超薄磨耗层；Novachip；预防性养护；应用1引言公路沥青路面在长期的交通荷载与气候等条件影响的作用下，路面状况服务性能将逐渐的减退，为了保持其具有良好的使用性能和延长其服务年限，就需要对路面在各个不同的阶段实施不同的养护措施来进行性能养护。而预防性养护方法就是针对沥青路面在路况较好或很好而没有结构破坏的阶段采取的一种养护措施，其目的在于延缓路面的破坏率，增加路面的使用寿命。2Novachip超薄磨耗层技术简介Novachip超薄磨耗层系统作为一种新型的预防性养护技术，是将厚15～25cm的NovaBinder（间断级配改性热沥青）混合料摊铺在一层Novabond膜（聚合物改性乳化沥青粘层）上，使用专用的设备Novapaver进行施工。通常Novachip系统主要可以解决如下路面问题：（1）路面出现轻微到中等病害，需要经济有效的养护，以改善路用性能，延长使用寿命；（2）路面光滑，摩擦系数不够或路面纹理深度不足，需要改善行驶质量；（3）路面出现轻度裂缝，轻微剥落、离散等非结构性病害情况，需校正表面缺陷；（4）行驶过程中路面噪音过大，需要减少路面-轮胎噪声；（5）路面表面横向排水不畅，需要改善表面排水；（6）产生轻微非结构性车辙或是路面存在较为严重的结构性病害，先进行病害处理，然后采用Novachip加铺等。3工程概况3.1路面结构形式开阳高速全线于2003年9月3日建成通车，其路面结构属于该阶段广东省沥青路面典型结2构：4cmAK-16A(上面层)+5cmAC-20I(中面层)+6cmAC-25I(下面层)+1cm沥青中砂下封层，基层采用36cm的5%~6%水泥稳定碎石，底基层采用20cm的3%~4%水泥稳定粒料，而K90＋472~K125+870段沥青混凝土路面中、下面层采用Sup19、Sup25，上面层未改性。路面结构大致形式如下图1。图1开阳高速路面结构3.2路面状况及施工方案开阳高速公路经过多年服务，现场局部路面出现了以裂缝、坑槽、车辙等为主的路面病害。经调查分析，现有路面结构强度、平整度、车辙等指标总体情况优良，而路面抗滑性能接近临界状态。结合开阳高速交通量发展情况，针对路面出现轻微病害、抗滑性能及平整度等发生不同程度下降的路段在处治原路面病害后进行NovaChip超薄磨耗层罩面。设计路段内的路面状况见表1所示。表1设计路段各项路面状况指标序号路段评价指标（评价值）备注PCISSIIRISFCRDI1K101+000~K103+00096.61.131.25181左幅2K103+000~K105+56898.41.431.35082左幅3K104+000~K107+00096.81.500.94284右幅4K107+000~K110+47896.21.830.94287右幅施工方案采取Novachip+雾封层相结合的方法，超薄磨耗层Novachip只罩面行、超两车道，厚度设计为2cm，对于小桥采取直接加铺罩面，大中桥采取两端过渡接顺。总体方案结构见图2。3图2总体设计方案结构图4Novachip超薄磨耗层施工工艺4.1混合料生产在施工作业前，对原材料进行各项技术指标检测，以确保各项性能满足Novachip超薄磨耗层系统设计的技术要求；根据工艺要求，对混合料进行配合比设计，并确定系统混合料的最佳油石比。工程施工所需材料在开工前3天全部到达拌和场或施工作业现场，拌和楼严格执行提供的配合比控制混合料的拌和，对拌合时间严格控制，每车成品料进行外观检查，无花白、团块、糊料，并逐车检测温度。各项指标要求见表2所示。同时，根据Novachip超薄磨耗层技术标准要求，对成品料进行油石比及混合料级配项目的检测，其检测结果见表3所示。表2各项拌合指标要求技术指标沥青加热温度矿料加热温度混合料出厂温度拌合时间规范要求≤170℃180℃～190℃170℃～180℃40～45s表3混合料级配及油石比检测（%）孔径（mm）13.29.54.752.361.180.60.30.150.075油石比通过量10092.53026.5171297.55.55.26规范10085~10025~3822~3215~2310~188~136~104~75.4合成10091.231.624.319.911.88.55.64.25.3经检测，上述各项指标检测结果均能满足技术标准要求。4.2运输摊铺运输车辆一律采用加盖帆布中间夹棉被保温的18吨以上的自卸车运输。运料前，先用1：3的植物油与水混合物，涂刷车厢内侧，并将油水混合物倒干净，保持车箱无明显存留物。混合料运输到前场由施工员检测温度，符合要求后指挥运料车倒料。摊铺过程一直保证施工现场运料车不少于3辆。摊铺技术要求如下：（1）NovaBond在60~80℃的温度下喷洒，喷洒量必须精确计量，以保证路面摊铺均匀；（2）NovaBond理想喷洒量约为1.00L/m2，在现场根据具体路面情况可进行调整；（3）热沥青混合料摊铺温度约为150~170℃，在NovaBond喷洒后摊铺,热沥青混合料摊铺在所有NovaBond喷洒表面上，并由电加热的振动熨平板进行熨平；（4）NovaChip系统摊铺必须提前确定摊铺宽度及厚度，以便于工程量统计。4.3碾压NovaChip系统碾压必须在路面温度降至90℃之前进行。用9~12吨的双钢轮压路机碾压三次；压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上，必须在NovaChip摊铺后立4刻进行压实；压路机必须维护良好，具备可靠操作稳定性，装备有皂液水添加系统和刮板，从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压辊上；碾压通常以静态方式进行。4.4开放交通施工过程中实行半封闭交通管制，保持路面车辆通行。施工完毕后待热拌沥青混合料自然冷却，表面温度小于50℃时开放交通，有效防止车辆损坏路面。4.5质量控制标准对于混合料级配矿料规格应符合表3的要求。同时，需要随时对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、油包、离析等现象。接缝必须紧密平顺，无跳车。此外，沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度检测均需符合相应技术要求。表4矿料施工质量允许误差范围通过指定筛孔百分率12.5mm~C型集料级配方孔筛大小允许误差％19mm－12.5mm±59.5mm－4.75mm±42.36mm±41.18mm－0.075mm±1.0沥青粘结料含量，％±0.3厚度控制，mm±5根据NovaChip系统特殊的路面使用性能，结合我国热沥青混凝土路面的国家验收标准，对Novachip超薄磨耗层进行以下表4中测试内容。表5Novachip超薄磨耗层施工验收标准项目规范允许误差规范每千米测点数合格评定方法厚度±3mm5代表值满足宽度±2cm20单点测值沥青用量±0.3%1单个测值矿料级配设计级配范围内1单个测值构造深度≥1.0mm1摩擦系数BPN≥451平整度较原路面有提高10代表值满足5工程实施效果根据工程施工质量控制的要求，分别从三个方面对Novachip超薄磨耗层施工质量进行了检测，混合料的配合比及油石比检测结果见表3，各项温度结果见表6，Novachip超薄磨耗层施工验收各项指标检测结果见表7。5表6各项施工温度要求及检测结果指标混合料出厂温度平均摊铺温度平均初压温度平均终压温度技术要求170℃～180℃150~170℃120~150℃90~120℃实测值175℃166℃155℃115℃表7Novachip超薄磨耗层施工验收各项指标要求及检测结果检测项目厚度（mm）宽度（m）构造深度（mm）摩擦系数（BPN）渗水系数（ml/min）平整度（m/km）原路面/8.50.948不渗水1.097验收测值20.78.531.3593231.21.111通行后测值198.551.44633104.01.270规范要求20~25不小于设计≥1≥55≥500≤3由上述各项指标的检测结果可以看出，各项指标验收测值均能满足技术标准的要求，说明施工的质量得到了有效的控制；而在通行后的测试结果均比原路面的各项指标有明显的提高，这表明Novachip超薄磨耗层有效的改善了原路面的行驶性能，达到了工程施工的目的。6结语通过开阳高速公路预防性养护Novachip超薄磨耗层的施工情况，可以得出如下几点结论：（1）Novachip超薄磨耗层技术以其独特的优点，能够不影响交通，快速改善道路的行驶状况，符合现代高速公路养护的发展方向，适用于路面技术要求较高的高等级公路的预防性养护；（2）Novachip超薄磨耗层系统属于预防性养护范畴，其无法根本解决结构性损坏等带来的病害，因此，当原路面出现结构性损坏或承载力不足时，必须先进行原路面修补、补强，然后在加铺Novachip超薄磨耗层；（3）工程实施效果显示，Novachip能有效改善路面的平整度、抗滑、结构排水等路面性能，提高路面行驶质量。（4）对于Novachip超薄磨耗层的原材料、混合料配合比以及施工工艺技术指标要求有别于普通热拌沥青混合料，在工程应用时必须进行严格控制，以保证施工质量。总体而言，诸多早期修建的高等级公路均进入路面大修阶段，预防性养护技术得到了很广泛的应用，而Novachip超薄磨耗层技术作为一种新型养护手段，具有一定的应用前景。参考文献[1]赵碧琴.Novachip超薄磨耗层在路面养护中的应用[J].商品储运与养护,2008年,30（7）:119～120.[2]壳牌超薄磨耗层Novachip®系统类型Ⅱ（热区）施工指南.[3]JTGF40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].[4]JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].6ApplicationofNovachipUltra-thinWearingLayerofAsphaltPavementonthePreventiveMaintenanceEngineeringofKaiyangExpresswayTanYili1,HuangFuhuang2,LiHao2GuangdongKaiYangExpresswayCo.,Ltd.,Kaiping,Guangdong,China529300JiangsuTransportationResearchInstitute,Nanjing,China211112AbstractUltra-thinwearinglayerNovachipsystemisanewtypeofpreventivemaintenancetechniques,whicharemainlyusedinhigh-gradehighwaywithlargevolumeoftrafficandhighrequirementsofroadperformance,andurbanroadsurface,withimprovedroadsurfaceroughness,slidingperformance,wear,noisereductionandothercharacteristics,andtheconstructionissimple,reliableandgooddurability.CombinationofKaiping-YangjiangExpresswayProject,ThispaperintroducestheapplicationofNovachiptechnologyintheAsphaltPavementMaint