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1、高速公路沥青路面超薄磨耗层养护技术的应用罗艳玲（广东省高速公路有限公司广清分公司，广东清远 511542）摘要：通过采用 Novachip 超薄磨耗层预防性养护技术，对广清高速公路北段沥青路面裂缝病害进行处理，减缓了路面病害的发展，改善了路面使用性能，减少养护资金的投入，取得较好的效果。关键词：高速公路；沥青路面；Novachip 超薄磨耗层；预防性养护技术0 引言高速公路路面预防性养护，是指通过定期路面调查，及时发现路面轻微破损与病害迹象，分析研究其产生原因，对症采取保护性养护措施，防止微小病害进一步扩大，以减缓路面使用性能恶化速度，及时修复路面微小病害，防止水分侵入破坏路基，使路面整体结构
2、得到保护，不致产生严重损伤，从而减少铣刨、翻修次数，大大节省大修费用，并延长路面使用寿命，保持路面良好的服务状态。一般是在道路投入使用 57 年后进行。国外的经验表明，采取有效的预防性养护措施不但可以提高道路的使用品质，而且还具有良好的经济效益，大大延长道路使用年限，可节约养护资金多达 50%以上。1 工程概况广清高速公路北段（下称广清北）于 2004 年 12 月底建成通车，全长 20.647km，全线除隧道（K2+800K4+400） 、收费站广场（K17+500K17+800）采用水泥砼路面外，其余18.738km 为沥青路面。计算行车速度： 100km/h；路基宽度为 24.5m(整体
3、式路基) 、12.75m（分离式路基） ；双向四车道；设计车辆荷载：汽车- 超 20 级，挂车-120。经过几年的运营，出现了裂缝、唧浆、轻微车辙等病害。对比历年检测数据，显示平整度、抗滑性能和结构强度等功能性指标有所下载。为提高路面行驶质量，延长高速公路寿命，实施预防性养护已势在必行。2 路面病害分析2.1 路面破损状况2008 年 4 月和 9 月，对广清北路面状况采用人工检查的方法进行了两次调查。根据两次路况调查的分析，广清北沥青路面的主要病害是裂缝，裂缝均采用封缝胶进行了密封，封缝效果比较好。但是从两次的检查对比发现，路面状况衰减比较快，特别是广州方向K7+200K8+200、K11+
4、200K12+200、K13+200K14+200 、K17+200K18+200 、K19+200K20+500 和清远方向 K13+200K14+200、K19+200K20+500 等路段，若及时采取预防性养护措施，可大大节约日常养护资金的投入，并延长道路的使用年限。广清北在 2007 年对 K1+200K2+800、K6+200K7+200、K9+200K10+200 与 2008年 4 月对 K14+200K17+500 实施 Novachip 超薄磨耗层技术试验段，在及时进行预防性养护措施后，路面状况明显好转并维持，说明很有必要对未处理的其他路段进行预防性养护。2.2 主要病害通过
5、路况调查，广清北沥青路面病害主要是裂缝，横缝占主要，其次是纵缝。从不同路基型式的路面裂缝分布来看，无论是填方段或挖方段路面均有横向裂缝或纵向裂缝出现，可见广清北沥青路面裂缝的 与路基的沉陷关系不大，但有一部分横向裂缝是在桥涵构造物搭板边缘处产生的，且大部分是通缝，这部分裂缝与路基和构造物的差异沉降有关，这类横向裂缝（79 条）约占总横向裂缝（1340 条）的 6%左右。2.3 主要病害成因综合现场检测调查结果，并从路面裂缝病害处钻芯分析，广清北路面裂缝病害产生的原因主要有：（1）横向裂缝产生的原因分两种。一种是在基层成型过程中因材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，或者是基层材料因温度骤降而发生低
6、温收缩开裂。另一种是因地基或路基与构造物差异沉降引起的横向裂缝。（2）纵向裂缝产生的原因，一方面主要是由于路基局部的不均匀沉降造成基层纵向开裂，并反射至沥青面层，形成由基层到面层下宽上窄的反射裂缝。另一方面是由于材料，施工质量的影响，车辆荷载的剪切应力超出了路面混合料的抗剪强度，导致一部分纵裂从上向下发展。3 选定设计方案根据路面的实际现状，在保证社会影响较小和便于施工组织、尽量缩短开放交通时间的前提下，对广清北选用 NovaChip 超薄磨耗层进行预防性养护，其具有以下特点。3.1 延长路面使用寿命改性乳化沥青的流动性和粘结性，对路面出现轻度裂缝、轻微剥落等病害进行修正处理，形成一层改性乳化
7、沥青粘结防水膜，起到较好的防水作用；同时特种改性乳化沥青，提供了超薄磨耗层和现有路面之间超强的粘结力，与原有路面形成一个整体，具有良好的受力性能。这种粘结、防水层可较好地延长路面的使用寿命，是一种优良的预防性养护方案。3.2 施工速度快、开发交通时间短超薄磨耗层的厚度仅 1025mm，摊铺速度可达 1015m/min，每天可完成 2 万。同时由于厚度薄，散热快，路面很快就冷却，一般在完工后 2040min 即可开发交通，减少施工对行车的影响。3.3 具有良好的舒适性和安全性原有道路经摊铺超薄磨耗层后，能较好地改善路面的平整度和视觉效果，同时其开级配的特点，可降低轮胎噪声，提高了行车舒适性。超薄
8、磨耗层的开级配特点，在雨天行车时，可有效减少水雾，同时其较大的宏观构造深度，增强了路面的抗滑性能，很好地保证了路面的行车安全性。4 沥青路面 Novachip 超薄磨耗层预防性养护设计4.1 裂缝处治根据裂缝宽度的不同分别采取相应措施：（1） 缝宽2mm 的裂缝：采取压缝带对裂缝进行封闭。（2） 缝宽为 2mm5mm 的横向裂缝，无或少支缝的纵向裂缝：对裂缝吹干、清理干净后，采用改性乳化沥青深层灌缝，填入干净石屑或粗砂，捣实，用压缝带封口。（3） 缝宽5mm 的裂缝，或裂缝两边出现较多的支缝，即裂缝较严重时，采用注水泥浆法修补。4.2 Novachip 超薄磨耗层技术Novachip 改性超薄
9、磨耗层采用优质轧制集料，间断级配，具有可以分为两部分：一是改性乳化沥青的撒布，二是改性热拌沥青混凝土的摊铺及碾压。改性乳化沥青所起到的作用主要是密封密封原路面及保证新混合料与原路面的有效粘结。而改性热拌沥青混凝土是由较大粒径的断级配集料、改性沥青经热拌和而成，其主要作用是提供一个平顺、耐久、具有一定抗滑能力的表面。施工时首先在旧沥青路面上撒布一层较厚的改性乳化沥青（1.2kg/） ，马上铺筑热拌沥青混合料，此时乳化沥青凭借高温上升裹附在热拌沥青混合料的石料四周，乳化沥青粘结层破乳，使超薄热沥青层与原路面实现充分粘结，随后钢轮压路机碾压几遍，20min 内即可开放交通。设计摊铺厚度为 20mm。
10、其独特的断级配混合料能更有效地降低噪音，减少水雾；具有更高的抗滑性能，更好的排水性能，雨天行车安全系数高；增加路面承载能力和延缓疲劳开裂。为了验证 Novachip 超薄磨耗层技术的使用效果，于 2007 年及 2008 年初在广清北高速公路进行了试验段的铺筑，相对于同时期的微表处等预防性养护措施。其效果明显。一般认为 Novachip 的使用寿命可以达到 35 年。5 施工技术要求在进行 Novachip 超薄磨耗层处治施工前必须对裂缝等病害进行修补。修补完成后，在旧沥青路面铺设一层较厚的改性乳化沥青（1.2kg/）然后马上铺筑 2cm 厚热拌沥青混合料，最后采用钢轮压路机碾压。新铺筑的沥青
11、混合料与旧路面在接头位置做好顺接，顺接长度不少于 2m。摊铺施工按由内至外进行两次摊铺完成全宽度罩面。5.1 沥青沥青材料采用超薄粘结磨耗层专用改性沥青 Novachip 和改性乳化沥青 NovaBond，满足公路沥青路面施工技术指南 （JTJ F40-2004）关于聚合物改性沥青技术要求的规定。NovaBond（聚合物改性乳化沥青）的性能必须满足 Novachip 系统整体设计要求，以实现系统的路用性能。5.2 粗集料选用三级以上的石料轧制而成的碎石。必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石料，严格限制集料的扁平颗粒含量。5.3 细集料细集料采用机制砂，注意应具有一定的棱角性5.4 矿粉使用石灰岩
12、等碱性石料磨细的矿粉，不得使用酸性岩石、基性岩石等其他矿物的矿粉。5.5 对沥青混合料的要求混合料拌合：沥青混合料正式拌合前需检查沥青加热温度和矿粉温度，沥青加热温度控制在 150170，矿粉加热温度控制在 160170，混合料温度超过 190时废弃。混合料应拌合均匀，无花白、无结块和严重离析现象，拌合时间控制在每盘料40s50s。混合料运输：采用篷布覆盖的 12t 自卸车运输沥青混合料，在车厢侧板和底板均匀涂刷一层 1：3 的柴油水混合液，预防混合料与车厢粘结；运料车的数量应较拌合机的生产能力或摊铺能力略有富余；混合料运输至现场的温度不低于 160。改性乳化沥青膜喷洒和热沥青混合料摊铺：高性能超薄磨耗层专用设备特根 SF-1800，该设备能够一次性进行改性乳化沥青膜喷洒和沥青混合料摊铺及烫平。改性乳化沥青膜在6080的温度下喷洒，喷洒量为 0.98ml/。热沥青混合料摊铺在改性乳化沥青喷洒后 3s 内进行。热沥青混合料碾压：沥青混合料摊铺后，压路机紧接碾压，以缩短碾压作业段长度，但以不得产生推移、发裂为原则。碾压通常以静态方式进行，用 12t 双钢轮压路机碾压 2
