NOVa Chip超薄磨耗层在G30高速公路(临清段)养护维修工程中的应用

张继承

摘要：超薄磨耗层是国内外普遍采用的高速公路养护维修技术之一，其主要是应用在高等级公路的轻微性病害的矫正性养护以及沥青路面的预防性养护工作中。该施工技术有有着显著的性能，如降噪、排水、抗滑、抗磨耗以及抗车辙等优良性能，因此在高速公路的维修养护中有着广泛的使用。介绍对Nova Chip超薄磨耗层的施工要求及施工工艺，简单分析了No-vachip超薄磨耗层施工的机械设备要求，并通过在G30高速公路（临清段）养护维修工程中实际应用，分析了其在我局高速公路养护中发挥的良好性能和处理效果，阐述了该技术用于高速公路快速养护的优势。

关键词：Nova Chip;超薄磨耗层;高速公路养护

中图分类号：U412：36+6：TP271+.4文献标志码：A

0 引言

Nova Chip超薄磨耗层表面层具有超长耐久的使用特性，主要由两种混合物组合而成。一种是拥有非常强的黏结能力的经过改良的沥青，另外一种是具有极高性能的间断半开式级配热沥青。其中施工也分为两层，第一层是同步施工的超薄磨耗层，另外一层是分步施工的超薄磨耗层。前者主要是指通过专业性的为施工需要所研制出来的机械在获得乳化改性沥青洒布的时候，同一时间的进行沥青混合料摊铺的超薄磨耗层施工工艺。后者主要指第一步先通过沥青洒布的装备对乳化低标号沥青进行洒布，第二步再通过一般的摊铺装备对沥青混合料开展摊铺的超薄磨耗层。临清高速公路养护维修工程利用特制的同步摊铺装备开展施工，因为使用的有热混合料，温度比较高就使得乳化沥青水分蒸发，加快了乳化沥青的破乳过程，从而使新旧沥青层之间快速形成一层粘结性非常强的油膜。经压路机碾压后一次成型。是一种快速养护维修的预防性养护措施，该项措施有延长路面使用寿命，校正路面缺陷、抗滑、耐磨、降噪、排水等路用性能，能够确保路面安全行驶，特别适合路面结构状况良好的高速公路。该项技术于2003年引入我国，至今技术上已经比较成熟，在高速公路养护维修中具有无可替代的优越性。

1项目概况

目前，由张掖公路局养护的G30高速公路山临，临清段养护压力较重，车流量加速增长，超载重载比例日趋加大，使山临，临清高速公路逐渐步入大中修工程阶段，与此矛盾的是，养护经费相对紧缺，养护安全压力越来越大，养护技术与养护管理相对落后，制约了公路管理局高速公路养护的发展，因此，管理局为了更好的对既有的高速公路进行科学有效的养护，为了研究开发并储存一定的养护技术，管理局2017年G30连霍高速公路临清段养护维修工程中，采用了2cm厚NovaChip C型超薄磨耗层施工工艺。施工段落为SK2256+900-SK2331+200、XK2288+000-XK2328+980，全长112.8km。沥青采用壳牌Novabinder改性沥青，石料取自永登龙源石料厂，矿粉取自甘州区永旭石灰石矿粉加工厂。

1.1适合使用超薄磨耗层的路面

（1）路面出现的一些细小的裂缝，虽不至于形成较大病害，但需要进行预防性养护，路面有轻微的剥离现象，路面有渗水情况等一系列符合预防性养护原则的病害。

（2）路面由于泛油或使用年限较长影响到路面摩擦性系数，或者由于排水不畅，需要改善表面排水情况。

（3）路面出現轻微或中等程度病害，需要经济型预防性养护，以改善路面使用性能。

2 超薄磨耗层原材料技术要求

对于超薄磨耗层来说，主要位于路面的上面层，这就使得受荷载和自然界之间产生的影响比较大。与此同时，超薄磨耗层由于厚度较小，所以对原材料要求较高，原材料在混合料当中发挥到了极其重要的核心作用。所以使得其对沥青以及集料提出了相当高的要求。与此同时，集料以及混合料的特性在超薄磨耗层的抗滑能力方面承担起了决定性的作用。因此而言，对于所使用的超薄磨耗层的原材料做出必要的规定以及检测则变得十分的重要。

2.1沥青

将磨耗层路面同普通的沥青混合料进行对比，前者在空隙大小方面明显较大，与此同时，易受到阳光、空气以及水源等多种自然界的环境因素产生的不良影响。所以对沥青要求较高，一方面而言，它应该使得集料拥有比较持久的包裹力以及高粘附性，另一方面还应该具有相当高性能的抗剥离性，而且还应该可以使用一些相对而言比较厚的薄膜包裹集料，该项目采用壳牌Novabinder改性沥青。

2.2粗集料

集料的规格是沥青混凝土骨架的关键影响因素。对于粗集料来说，应该使其保持表面粗糙、洁净及干燥，他的外形处于立方体的形状，与此同时还应该没有风化的不良现象，不能具有任何的杂质，而且还应该拥有一定的强度以及耐磨耗的较高性能，就本项目来讲，它所使用的石料主要是来自于永登龙源石料厂。

2.3细集料

对于细集料来讲，应该使其保持无风化、洁净、无杂质以及干燥，与此同时还应该具有一定的颗粒级配，针对所使用的天然砂材料来看，主要是通过细集料里面低于0.075mm的百分数含量来体现出细集料所具有的洁净程度。

2.4 矿粉

矿粉应洁净、无风化、干燥、无杂质，并有适当的颗粒级配。所使用的超薄磨耗层对于配套使用的矿粉在要求上相对较高，通常而言，主要是使用石灰岩等碱性矿粉制作，该项目矿粉取自甘州区永旭石灰石矿粉加工厂。

3 Novachip超薄磨耗层施工机械设备要求

对于超薄磨耗层的厚度来说，我们在本施工中使用的是15～25mm的厚度，在进行具体的施工的过程中，与其他类的沥青混凝土进行对比之后我们可以明显的发现这种在控制方面更加困难。因此应该重点检测所使用的超薄磨耗层原材料，接着在原材料经过检验之后达到合格的前提之下准备对施工技术人员、及施工机械设备进行合理的组合配置。

3.1拌合设备

该项目采用山东岳首3000型沥青拌和机，拥有6个冷料仓，5个热料仓，2个共200t热贮料仓，2个粉料仓，完全满足生产要求。

3.2摊铺机

超薄磨耗层所利用的摊铺机在性能方面一定要求具有非常优良的特性。摊铺机需要严格的按照摊铺宽度的大小以及长度配备相对合理的螺旋布料器以及熨平板。而且还应该使得布料器的最外侧螺旋和侧向挡板之间的距离小于或等于30cm。

3.3压路机和自卸车

对于本施工现场需要严格的按照实际的现场情况应用1-2台大概12T的双钢轮压路机，以便于可以开展静压作业。在施工作业段以及拌合厂两者之间的距离相对比较元的时候，就应该按照实际情况适当的添加一些运输车辆，以便于可以确保沥青混合料可以进行连续的摊铺。杜绝由于冷接缝造成的外观缺陷。4 Nova Chip超薄磨耗层施工工艺

Nova Chip超薄磨耗层使用专用设备Nova Paver施工，特种改性乳化沥青粘结层洒布与改性热沥青混合料摊铺同时进行，经压路机压实以后一次成型（如图2所示）。此时，乳化沥青上升裹附在热拌沥青混合料集料四周（如图3所示），Nova Bond破乳，使超薄热沥青砼层与原路面粘结牢固，然后由压路机碾压成型（如图4所示）。10～20min即可开放交通

4.1准备工作

对于承载力不足，结构不稳定的原路面，采用挖补，压浆等工艺开展维修，除此之外，针对原路面具有的多种问题都应该开展必要的预先修补工作。在施工前要对路面进行清洁，用清扫设备清扫后再利用吹风机等小型设备吹去浮尘方可进行下一道工序。

4.2拌合楼控制

（1）注拌合机标定、调整以及施工配合比的调整。对于沥青的加热温度要严格控制，必须要控制在165-175℃之间，并且需要设置好自动保温系统。对于矿料加热温度要严格控制在180～190℃，对于出料温度需要控制在170～185℃，每盘混合料的拌和时间需要严格控制在45～47s。在拌和过程中，应该使得沥青可以慢慢的比较均匀的裹附在集料上面，与此同时，还应该使沥青可以全部的非常均匀的分散在所有的混合料之中。技术人员应随时对出仓的沥青混合料进行检查。发现问题及时处理。

（2）每盘混合料的拌和时间必须要严格把控，并且还需要对出场的成品混合料进行严格检查，确保其外观正常，不存在糊料、无花白。

（3）根据有关施工规范，对于成品混合料的各项室内试验指标必须要进行检测，必须要确保其检测结果都符合施工规范，才能投入施工现场。

4.3混合料的运输

Nova Chip混合料的贮存时间不得超过4个小时，应该确保混合料可以非常准时的运输。在装料过程中，为防止离析，应缓慢反复移动车辆，平衡分堆装料。

4.4混合料的摊铺

Nova Bond进行喷洒的时候需要温度达到60～80℃，而且还需要对喷洒量进行极其精确的计算，以便于可以确保所施工的路面能够摊铺均匀;摊铺过程一直保证施工现场运料车不少于2辆;在未压实前，施工人员不得踩踏。

4.5混合料的碾压

对于超簿磨耗层的碾压来说，主要是使用静压法进行碾压，并且在实行碾压的时候需要确保温度减小到120℃之前，然后再使用12t重的双钢轮压路机进行3次碾压，而且应该是通过静态方式碾压的，此外对其进行碾压的时候，切记不可以进行刹车制动，这样就可以很好地避免产生拥包的情况出现。路面温度冷却到50%之前不能开放交通。

4.6 施工质量控制及检查验收

原材料虽然在进场时已经进行过全面检查。但是在日常施工过程中还要按照规范要求对原材料进行日常监测。在日常施工过程中，现场工程师要对外观进行随时检测，要保证表面平整密实，目测有无明显离析。施工温度保证能够满足要求，厚度能够符合设计要求。试验室重点要做好沥青用量、矿料级配、构造深度、摩擦系数、平整度等项目的日常检测和数据收集工作。

5 NOVa Chip超薄磨耗层施工优势

该项目采用Nova Chip专属使用的施工装备，通过使用该快速同步施工就目前的情况来看，在我国的沥青路面施工中很多方面还是具有非常大的优势：

（1）第一方面的优势指的是乳化沥青喷洒之后就赶快通过沥青混合料进行摊铺，通过这种方法就可以很好地避免粘结层的污染;

（2）第二方面的优势指的是乳化沥青在比较高的温度之下进行碾压，可以很好地渗透到下面层，此时就可以发挥出很好的封层作用;

（3）第三方面的优势指的是乳化沥青在相对很高的温度之下对沥青混凝土进行碾压处理，以便于使它能够更加充分地同沥青混合料进行粘结;

（4）第四方面的优势指的是快速同步施工的方法相对其他的一些方法来说就施工控制方面具有更加简单地效果。除此之外，在对其进行实际的施工之前，还应该使有关的施工人员对拌和机里面的计量系统做必要的校准工作，从而可以更好地确保准确的计量。

6 Nova Chip超薄磨耗层施工结论

（1）Nova Chip超薄磨耗层施工周期较短，大幅减少施工原因对交通的影响，并能有效降低安全成本及公路养护安全风险。

（2）路用性能优越，施工工艺简单，使用原材料较少，从而减少了因采料造成的环境影响。

（3）对原路面破坏较小，只需要轻微铣刨后加铺在原路面，对原路面强度，承载力无影响。在一定程度上可提高路面强度。

（4）养护机械要求简单，Nova Chip摊铺机在摊铺同时可以进行粘层油洒布，降低了机械及人工成本，（施工时快速摊铺可达到15-25m/min，较普通摊铺机提高5倍以上）。理论上施工完成30min即可开放交通，在实际操作中，结合安全控制区的撤除时间，摊铺完成后2h左右即可开放交通。

（5）摊铺完成后只需静压即可成型，对构造物受力影响较小。

（6）较厚的改性沥青封层对原路面细小裂缝有一定的封闭作用，能够有效延缓反射裂缝的发展，大面积减少路面破损率。

（7）超薄磨耗层施工能在短时间内大幅度提高路面摩擦系数，增强路面抗滑，防水、耐磨。降噪、排水等性能，减少雨天行车水雾。

（8）超薄磨耗层的应用存在局限性，在施工前必须妥善处治原路面松散、坑槽、翻浆、裂缝等病害，并将原路面杂物清理干净，才能确保层间粘捿性能满足要求。

（9）Nova Chip磨耗层厚度薄，摊铺后温度流失较快，对摊铺温度要求较高，在西北地区使用，受气象条件影响较大，施工过程中应多收集气象资料，合理利用有效工期组织施工。

（10）改性乳化沥青Nova Bond的喷洒控制系统一定要保证优良，在摊铺停下之后应该立刻停止喷洒，不能够将沥青渗漏在路面上。

（11）就目前的国内外工程所积累的经验来看，行车道的轮迹带处比超车道的轮迹带处易产生泛油，因此能够适度的减小主车道的改性乳化瀝青Nova Bond喷洒量。