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高速公路沥青路面养护技术探索

时间：2022-11-25 08:41:32

高速公路沥青路面养护技术探索

摘要:Novachip超薄磨耗层作为高速公路路面养护技术的一种，在车流量较大的高速公路上应用较多，可以有效提升路面平整度、降低路面噪声、提升抗滑性能。本文以广东省深圳市GS高速公路为例，对Novachip超薄磨耗层路面养护技术的成型机理、施工工艺等进行讨论。

关键词:Novachip超薄磨耗层;沥青路面;养护技术

截止2018年年底，我国高速公路里程数相较于2017年，又新增了6000km，总里程超过了14万km。高速公路是我国交通运输的重要动脉，高速公路网络的完善，极大提升了我国经济发展水平，为以快递、物流为代表的运输行业提供了时展契机，极大提升了人民的生活水平。为了提升高速公路的行车舒适性，在高速公路的路面建造和养护方面，相关施工单位一定要引起足够重视［1］。Novachip超薄磨耗层技术能最大限度降低路面养护对高速公路正常使用的负面影响，实现道路路面使用性能指数的快速提升，因此，在沥青路面的养护施工中应用较为广泛。本文以深圳市GS高速公路为例，对Novachip超薄磨耗层技术在沥青路面养护中的应用进行探讨［2］。

1工程概况

广东省深圳市GS公路某处标段，为双向6车道，行车道宽度为3．75m，中央分隔带宽度为1．5m，日常车流量负担极重。在2006年，深圳市政府调整局部路网交通后，该标段的车流量负担不减反增，尤其在货车流量上体现得尤为明显。鉴于该标段很长一段时间运营超负荷情况十分普遍，因此原本的道路问题，例如坑槽、麻面、车辙等路面病害，变得更加严重，也让针对路面的养护问题被提上了议事日程［3］。本次选取标段长度为1km，在检测过后，选择道路路基填土密实性不高，而且路面状况指数较小的区段，作为研究Novachip超薄磨耗层技术的例子。

2Novachip超薄磨耗层技术分析

超薄磨耗层厚度一般在大约20mm，通常为15～25mm，仅为常规沥青混凝土路面上层厚度的33%～50%。厚度降低的同时，也没有使性能大打折扣，可以提升解决混凝土路面车辙、坑槽、麻面、开裂等问题的效果［4］。

2．1成型和修复旧路面原理

当前技术发展背景下，Novachip超薄磨耗层路面养护技术，在我国高速公路沥青路面的预防性与矫正性养护方面应用颇多。Novachip超薄磨耗层路面养护技术主要包含以下成型机理。首先在现有沥青路面(没有结构性严重病害)上，喷上一层改性乳化沥青，厚度为0．7～0．9mm;其次，在完成喷涂之后，应当第一时间进行热拌沥青混合料的铺设工作，此过程需要借助Novapaver一体化专用设备的支持，使两种路面材料的铺设工作可以同步进行，最后通过压路机一次性碾压，即可完成成型过程。改性乳化沥青不仅破乳更快，而且具备较强粘结能力，若沥青路面经过清理之后，喷涂过改性乳化沥青之后，和既有路面之间，会形成较强的粘结力，之后在改性乳化沥青上，铺设间断级配的沥青，在压路机碾压之后，改性沥青将在渗透作用下逐渐上升。由于改性乳化沥青具备较强粘结能力，因此既有路面表层和被渗透沥青混合料，会产生保护层，保护层成网格互穿形，可以在旧路面与空气之间，产生一定阻隔作用，使既有路面性能进一步提升，同时实现路面抗滑性、透水性、抗老化能力的完善［5］。

2．2技术特征和应用范围

有效利用改性乳化沥青的渗透和粘结作用，实现沥青路面与间断级配的沥青混合料整体化，是Novachip超薄磨耗层路面养护技术成型与旧路面修复机理的结合。该技术可以使路面噪音进一步降低，Novachip超薄磨耗层路面养护技术特点如表1所示。尽管Novachip超薄磨耗层路面养护技术优势较多，但是其技术局限性也同样不容忽视。鉴于Novachip超薄磨耗层路面养护技术只是路面养护技术的一种，因此，如果高速公路路基承载力不强，或者路面变形过于严重，则Novachip超薄磨耗层路面养护技术无法达到应有的路面养护要求。与此同时，改性乳化沥青是向既有道路表面上喷涂的，而且在表面上粘结，因此，路面不能存在严重坑槽、开裂等危害。若既有路面存在此类病害，应当事先采取针对性的传统处理工艺，才能进行后续的Novachip超薄磨耗层路面养护技术应用。总体来说，Novachip超薄磨耗层路面养护技术主要可应用于车辙、渗水、轻微开裂，或降低摩擦系数等情况，在路面养护时往往事半功倍［6］。

3Novachip超薄磨耗层施工技术

3．1养护方案设计

Novachip超薄磨耗层养护技术，在材料应用方面，主要包含改性乳化沥青、25%细集料、75%统一粒径粗集料，在既有路面上铺设防护层。鉴于粗集料最大粒径存在差异，可以将粗集料分成A、B、C型。在最大粒径方面，A型对应4．75mm、B型对应9．5mm，C型对应12．5mm，具体而言，机场路面应用A型较多，车流量较大的道路应用C型较多，相比之下，B型适用性更强。前文提到的GS公路车流量大，交通负担很重，而且经常会出现重型货车。基于此，应当针对性采用C型养护方案，将摊铺厚度定为20mm，沥青用量定为5．5%［7］。

3．2施工工艺

相关检测结果表示，GS公路选定标段，可以达到Nova-chip超薄磨耗层路面养护的要求，在确定施工范围之后，将道路表面清理干净，就能过渡到正式施工阶段。施工主要包含施工放线、混合料摊铺、碾压等环节。1)应当重视路面清理工作，清理的重点应聚焦于路面水渍、灰尘、散落集料、轮胎橡胶粒等，防止各种路面杂质，影响到改性乳化沥青的粘结性能。施工之前应当提前封闭道路，避免妨碍到正常施工。2)进行施工放线。首先应当确定施工范围，用石笔或者胶带，在路面做出明显记号。3)混合料进场。混合料的拌和应当基于严格的实验室配比，运输车应当在两辆以上，交替运输，保证较高的工作效率。混合料拌和与运输应当满足行业技术规范。4)机械设备调试。调试机械设备，应当依照Novapaver一体化专用设备有关要求，在改性乳化沥青的喷洒量上也应当严格控制，在设计要求基础上，每m2喷洒1L，喷洒阶段一定要保证计量的精确性［8］。5)试施工。在正式投入施工之前，在需要养护路面的其中一个车道选择试施工区域，长度大约为30m。在确定不同材料的用量和参数之后，可以在试验段上进行试施工，进而合理判断机械设备能否达到施工要求，并通过试验段确定最后摊铺机虚铺厚度、行驶速度、碾压遍数等。6)混合料摊铺。在试施工结束之后，若机械设备完好，材料用量与性能能达到设计要求，则可以正式进行混合料的摊铺。摊铺阶段，摊铺机的操作一定要保证平稳、缓慢、匀速行驶，防止出现摊铺厚度不均的情况。摊铺的同时，应当由专人在摊铺区域，对摊铺厚度进行随时监测，第一时间将监测的结果，反馈至摊铺人员处［9］。7)本工程在压路机的选择上，用的是12t双钢轮压路机，摊铺机行驶在前，压路机紧随其后，压实遍数基于试验段确定，应当在两遍以上，碾压时的路面温度，应当控制在90℃以上，同样应当和行业规范要求相匹配［10］。8)纵横向接缝处理。处理接缝也是一项重要工作，应当由施工人员通过机械搭配手工方式完成，纵缝搭接的长度应当控制在50mm以下，保证横缝平顺、纵缝顺直［11］。9)道路保养，交通开放。待完成施工之后，令地面温度自然冷却，到50℃以下，就可以重新将交通开放。摊铺厚度为20mm，通常0．5h之后就能够重新开放交通，恢复正常通车。

4Novachip超薄磨耗层路面养护技术应用效果

Novachip超薄磨耗层在施工之后，基于行业相关规范要求，检测新铺路面的情况。选择手工铺砂法与渗水性测试构造深度作为指标，评价Novachip超薄磨耗层路面养护技术应用效果。结果显示，应用Novachip超薄磨耗层路面养护技术养护路面之后，极大改善了路面渗水性，施工之前选择的10处测点，渗水量均值在87．24mL/min，施工之后，渗水量均值降到了13．79mL/min，效果极其明显。同时，Novachip超薄磨耗层施工前和施工之后的路面，施工之前的一些测点，构造深度没有达到超过0．55mm的要求，在施工之后，测点构造深度远远超过了规范要求。施工之前的构造深度均值在0．49mm，施工之后的构造深度均值为1．41mm［12］。

5结语

本文先对Novachip超薄磨耗层的成型机理进行了阐述，基于此，对Novachip超薄磨耗层路面养护技术对旧路面应用范围与修复机理进行了系统介绍，后续介绍了Novachip超薄磨耗层路面养护技术，应用于GS高速公路标段路面的情况，检测其应用效果，最终得出的结论如下。1)Novachip超薄磨耗层路面养护技术应用的是改性乳化沥青以及粒径单一的沥青混合料，这种施工材料粘结能力较强，破乳速度更快，可以在性能上，实现对传统沥青的代替。2)改性乳化沥青不仅可以和既有道路路面表层紧紧粘结，而且可以在渗透作用下，向粒径单一集料环境中输送，在固化之后，可以让开级配沥青混合料与道路面层相互结合，整体化之后，便会在道路表层产生保护层。通过这种方式，不但可以使道路面层和外界之间的接触被阻隔，而且还能促进路面抗滑与降噪能力的提升，防止道路遭受到各种水害。3)现场实测结果显示，在应用Novachip超薄磨耗层技术治理之后，GS高速公路路面渗水量低至13．79mL/min，构造深度达到了1．41mm，可以看出，高速公路路面使用性能的改善效果极为显著，在高速公路养护中，具有很大的技术应用潜力。4)Novachip超薄磨耗层技术无法令结构强度得到提升，初期费用投入也会较大，因此，在实际高速公路道路路面养护中，应当基于路面实际状况，对Novachip超薄磨耗层技术进行选择性使用。

参考文献:

［1］聂金元，刘涛，窦晖，等．Novachip沥青混合料压实试件毛体积相对密度测试的试验研究［J］．公路交通科技，2015，32(5):128－129．

［2］刘涛，张亚刚，姚志杰，等．水泥混凝土路面加铺Novachip薄层罩面的表层处治技术与粘层材料研究［J］．公路交通科技，2018，35(8):117－119．

［3］苏婷婷，呙润华，林俊舟，等．超薄沥青路面早期损害裂缝和车辙的特点分析［J］．武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2014，38(1):176－180．

［4］柳子晖，李颖，聂文，等．基于灰色马尔科夫模型的沥青磨耗层长期性能预测［J］．合肥工业大学学报(自然科学版)，2020，43(3):389－394．

［5］曾梦澜，胡圣魁，谭邦耀，等．压实温度对温拌NovaChip沥青混合料路用性能的影响［J］．北京工业大学学报，2014，40(10):151－152．

［6］陈寿明．SBS薄层改性沥青混凝土SMA－10在旧水泥混凝土桥面铺装改造中的应用［J］．福建交通科技，2014，34(2):49－51．

［7］傅海龙，尹建伟．NovaChip超薄磨耗层在连霍高速洛三灵段专项养护上的应用研究［J］．科技传播，2011，3(8):168－169．

［8］练伟均，邓星鹤，佘满汉．湿热特重交通条件下NovaChip超薄磨耗层全寿命周期路用性能发展规律［J］．广东公路交通，2018，44(3):7－9．

［9］谭益利，皇甫皝，李豪．Novachip超薄磨耗层在高速公路沥青路面预防性养护中的应用［J］．科技创新导报，2010，7(18):130．

［10］聂金元，曹贵，郑万鹏，等．Novachip超薄罩面在麦积山隧道道面防滑改造工程中的应用［J］．公路交通科技，2015，32(4):206－207．

［11］李正中，柴东然，耿磊，等．密级配抗滑超薄磨耗层材料UWM－10设计与路用性能研究［J］．中外公路，2019，40(1):243－248．