浅谈Novachip 超薄罩面在公路养护中的应用
2021-01-19郭建国刘源保
郭建国,刘源保
(江西省高速公路投资集团有限责任公司赣州管理中心,江西赣州 341000)
0 引言
在我国高速公路沥青路面的养护管理中,预防性养护的应用较为广泛,如微表处、同步碎石封层、稀浆封层等[1-3]。近年来,研究人员对Novachip 超薄罩面层技术不断深入研究,认识到超薄照面具有修复路面使用性能好、对道路的运营情况影响较小等优点[4]。
刘好[5]通过试验对超薄磨耗层的混合料材料组成、磨耗层强度及性能等进行了研究,李亚明[6]结合实际工程,在经济、性能等方面对超薄罩面和传统改性沥青路面进行了对比。白志强[7]优化了NovaChip 超薄磨耗层的配合比,得到了相应的配合比数据,并对其进行了验证。
熊健、范磊[8]对利用对比分析的手段,研究了NovaChip 超薄磨耗层及其他路面的降噪性能,针对其影响因素进行讨论。王宏飞[9]研究了隧道中的NovaChip 超薄磨耗层,认为使用该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艺不尽相同,本文以厦蓉高速瑞赣段为背景,对Novachip 超薄罩面的配合比设计及其在高速公路养护中的应用进行了研究。
1 Novachip 混合料制备
Novachip 混合料的原材料如下:改性沥青、乳化沥青、粗细集料以及矿粉填料。改性沥青的性能必须满足同步薄层罩面系统整体设计以及PG76-28 的要求;改性乳化沥青必须有运输保存过程中不破乳,撒布后迅速破乳的效果;粗集料采用形状规整的玄武岩;细集料选取纯净的机制砂;矿粉采用细磨的石灰岩。
2 Novachip 超薄罩面的应用
2.1 施工前期准备
2.1.1 配合比
Novachip 混合料中,矿粉、机制砂由县禾丰碎石厂供应,粗细集料由江西玄武岩公司提供,沥青采用壳牌改性沥青。在施工的准备阶段,应对Novachip 混合料的原材料中各项成分进行检测,确保其均满足使用要求。
根据室内试验的目标配合比,结合现场生产的实际情况,实际的生产配合比为:粗集料(粒径11~15mm):中集料(粒径5~10mm):细集料(粒径 0~3mm):矿粉=29:40:27:4。并确定最佳油石比为5.0%。
2.1.2 施工准备
(1)机械准备:在施工前,首先需要对所有的施工机械设备进行检查,避免由于机械故障而引起施工中断的风险。
(2)材料准备:提前查看材料准备状况,检验材料是否合格。(3)运输车辆:安排运输车辆,保证车况良好,保温性能良好。
2.2 Novachip 超薄罩面施工工艺
2.2.1 原路面处理
(1)对所有施工路段进行了1.5cm 的精铣刨,使整个地面成为一个平顺的排水面,而且不能有夹层,铣刨后的清扫必须干净。
(2)宽度大于0.5mm 的裂缝进行预先清理,用填缝料进行预先处理。
(3)为防止桥梁伸缩缝位置出现跳车现象,施工前,应对伸缩缝两侧进行铣创,铣创长度为每侧5m,铣创厚度为3cm。
2.2.2 混合料拌合控制
(1)温度控制
对混合料而言,一定范围的温度可以提高其施工的和易性,又不会使其变为废料(195℃)。因此,需要以其出厂温度为基准(矿料加热温度185~195℃,沥青加热温度165~175℃),进一步考虑运输过程沥青的逐渐冷却,保证在施工时混合料的温度高于150℃。
(2)拌和控制
搅拌直至沥青均匀地裹覆在矿料颗粒上,以肉眼无法观察到未裹覆沥青的颗粒为宜。采用间隙式拌和机进行作业时,每盘Novechip 混合料的有效拌和时间不得少于35s。在拌合机的放料口附近,应对原材料的温度、外观质量进行监控,及时废除有问题的原材料。正常拌和过程中,不得随意调整生产配合比拌和参数。
(3)试验检测
试验室的检测主要是针对混合料的相关性能指标的检测,应确保加热温度、出厂温度等位于合理区间范围。同时要对集料级配进行筛分检验;保证四种筛孔直径的通过率满足要求,即0.075m、2.36m、4.75m 以及混合料的公称最大粒径。
2.2.3 现场施工
(1)喷洒改性乳化沥青。喷洒时应将路面沥青的温度控制在70~80℃范围内,喷洒量为 0.8~0.9L/m2。
(2)摊铺。摊铺过程中,应严格把控现场的施工温度及摊铺厚度。摊铺速度控制在10~15m/min,宽度约为每幅6m。混合料在摊铺过程中,应采用振动熨平板对其熨平。需要注意的是,摊铺Novechip 混合料时要控制温度处于合适的范围,约为150~170℃。
图1 现场摊铺
(3)碾压。由于Novachip 超薄罩面混合料自身的性质及专用摊铺机械的特殊性,在其摊铺出来后就基本上达到了需要的压实程度,摊铺后继续碾压的目的不是压实,而是为了将磨耗层表面不平整的骨料归位,从而获得更平滑的路面,增加行车舒适性,因此,Novachip 超薄罩面碾压严禁用轮胎式压路机,只能用光轮压路机静压。
图2 现场碾压
(4)接缝处理。在施工过程中,确保Novachip 超薄罩面的接缝连接良好;在薄层罩面施工过程中,为了有效减少横向接缝的出现,须保证摊铺机连续作业。
图3 接缝处理
2.3 工程质量保证措施
在Novachip 超薄罩面施工过程中,采用以下方式保证质量:
(1)建立以中心路面专项管理部、监理单位、第三方检测单位及施工单位的技术质量保证体系。
(2)对材料的室内试验、试验段验证数据进行妥善储存与分析,确保其可对施工过程进行指导。
(3)在施工开始前,对沥青原材料进行质量检查,并选择合适的混合料施工配合比。为确保工程质量符合要求,每一个施工阶段的质量检验工作都应严格遵循相应的设计规范。
(4)采用合理的施工/试验方式与先进的机械设备,在保证施工的工程质量的同时,获得完备、有效的数据。
3 结语
本文详细介绍了Novachip 超薄罩面的整体施工工艺,并针对在现场实际施工中可能出现的问题提出了相应的解决方案,可为业内的Novachip 超薄罩面施工提供借鉴。厦蓉高速瑞赣段采用Novachip 超薄罩面进行修复后,目前现场使用效果良好,表明Novachip 超薄罩面可以有效地对高速路面进行养护。