高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)探索

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摘要:Novachip超薄磨耗層作為高速公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種，在車流量較大的高速公路上應(yīng)用較多，可以有效提升路面平整度、降低路面噪聲、提升抗滑性能。本文以廣東省深圳市GS高速公路為例，對Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的成型機(jī)理、施工工藝等進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞:Novachip超薄磨耗層;瀝青路面;養(yǎng)護(hù)技術(shù)

截止2018年年底，我國高速公路里程數(shù)相較于2017年，又新增了6000km，總里程超過了14萬km。高速公路是我國交通運(yùn)輸?shù)闹匾獎用}，高速公路網(wǎng)絡(luò)的完善，極大提升了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，為以快遞、物流為代表的運(yùn)輸行業(yè)提供了時展契機(jī)，極大提升了人民的生活水平。為了提升高速公路的行車舒適性，在高速公路的路面建造和養(yǎng)護(hù)方面，相關(guān)施工單位一定要引起足夠重視［1］。Novachip超薄磨耗層技術(shù)能最大限度降低路面養(yǎng)護(hù)對高速公路正常使用的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)道路路面使用性能指數(shù)的快速提升，因此，在瀝青路面的養(yǎng)護(hù)施工中應(yīng)用較為廣泛。本文以深圳市GS高速公路為例，對Novachip超薄磨耗層技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行探討［2］。

1工程概況

廣東省深圳市GS公路某處標(biāo)段，為雙向6車道，行車道寬度為3．75m，中央分隔帶寬度為1．5m，日常車流量負(fù)擔(dān)極重。在2006年，深圳市政府調(diào)整局部路網(wǎng)交通后，該標(biāo)段的車流量負(fù)擔(dān)不減反增，尤其在貨車流量上體現(xiàn)得尤為明顯。鑒于該標(biāo)段很長一段時間運(yùn)營超負(fù)荷情況十分普遍，因此原本的道路問題，例如坑槽、麻面、車轍等路面病害，變得更加嚴(yán)重，也讓針對路面的養(yǎng)護(hù)問題被提上了議事日程［3］。本次選取標(biāo)段長度為1km，在檢測過后，選擇道路路基填土密實(shí)性不高，而且路面狀況指數(shù)較小的區(qū)段，作為研究Novachip超薄磨耗層技術(shù)的例子。

2Novachip超薄磨耗層技術(shù)分析

超薄磨耗層厚度一般在大約20mm，通常為15～25mm，僅為常規(guī)瀝青混凝土路面上層厚度的33%～50%。厚度降低的同時，也沒有使性能大打折扣，可以提升解決混凝土路面車轍、坑槽、麻面、開裂等問題的效果［4］。

2．1成型和修復(fù)舊路面原理

當(dāng)前技術(shù)發(fā)展背景下，Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，在我國高速公路瀝青路面的預(yù)防性與矯正性養(yǎng)護(hù)方面應(yīng)用頗多。Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要包含以下成型機(jī)理。首先在現(xiàn)有瀝青路面(沒有結(jié)構(gòu)性嚴(yán)重病害)上，噴上一層改性乳化瀝青，厚度為0．7～0．9mm;其次，在完成噴涂之后，應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間進(jìn)行熱拌瀝青混合料的鋪設(shè)工作，此過程需要借助Novapaver一體化專用設(shè)備的支持，使兩種路面材料的鋪設(shè)工作可以同步進(jìn)行，最后通過壓路機(jī)一次性碾壓，即可完成成型過程。改性乳化瀝青不僅破乳更快，而且具備較強(qiáng)粘結(jié)能力，若瀝青路面經(jīng)過清理之后，噴涂過改性乳化瀝青之后，和既有路面之間，會形成較強(qiáng)的粘結(jié)力，之后在改性乳化瀝青上，鋪設(shè)間斷級配的瀝青，在壓路機(jī)碾壓之后，改性瀝青將在滲透作用下逐漸上升。由于改性乳化瀝青具備較強(qiáng)粘結(jié)能力，因此既有路面表層和被滲透瀝青混合料，會產(chǎn)生保護(hù)層，保護(hù)層成網(wǎng)格互穿形，可以在舊路面與空氣之間，產(chǎn)生一定阻隔作用，使既有路面性能進(jìn)一步提升，同時實(shí)現(xiàn)路面抗滑性、透水性、抗老化能力的完善［5］。

2．2技術(shù)特征和應(yīng)用范圍

有效利用改性乳化瀝青的滲透和粘結(jié)作用，實(shí)現(xiàn)瀝青路面與間斷級配的瀝青混合料整體化，是Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)成型與舊路面修復(fù)機(jī)理的結(jié)合。該技術(shù)可以使路面噪音進(jìn)一步降低，Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)特點(diǎn)如表1所示。盡管Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)優(yōu)勢較多，但是其技術(shù)局限性也同樣不容忽視。鑒于Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)只是路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種，因此，如果高速公路路基承載力不強(qiáng)，或者路面變形過于嚴(yán)重，則Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)無法達(dá)到應(yīng)有的路面養(yǎng)護(hù)要求。與此同時，改性乳化瀝青是向既有道路表面上噴涂的，而且在表面上粘結(jié)，因此，路面不能存在嚴(yán)重坑槽、開裂等危害。若既有路面存在此類病害，應(yīng)當(dāng)事先采取針對性的傳統(tǒng)處理工藝，才能進(jìn)行后續(xù)的Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用。總體來說，Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要可應(yīng)用于車轍、滲水、輕微開裂，或降低摩擦系數(shù)等情況，在路面養(yǎng)護(hù)時往往事半功倍［6］。

3Novachip超薄磨耗層施工技術(shù)

3．1養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)

Novachip超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，在材料應(yīng)用方面，主要包含改性乳化瀝青、25%細(xì)集料、75%統(tǒng)一粒徑粗集料，在既有路面上鋪設(shè)防護(hù)層。鑒于粗集料最大粒徑存在差異，可以將粗集料分成A、B、C型。在最大粒徑方面，A型對應(yīng)4．75mm、B型對應(yīng)9．5mm，C型對應(yīng)12．5mm，具體而言，機(jī)場路面應(yīng)用A型較多，車流量較大的道路應(yīng)用C型較多，相比之下，B型適用性更強(qiáng)。前文提到的GS公路車流量大，交通負(fù)擔(dān)很重，而且經(jīng)常會出現(xiàn)重型貨車。基于此，應(yīng)當(dāng)針對性采用C型養(yǎng)護(hù)方案，將攤鋪厚度定為20mm，瀝青用量定為5．5%［7］。

3．2施工工藝

相關(guān)檢測結(jié)果表示，GS公路選定標(biāo)段，可以達(dá)到Nova-chip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)的要求，在確定施工范圍之后，將道路表面清理干凈，就能過渡到正式施工階段。施工主要包含施工放線、混合料攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)。1)應(yīng)當(dāng)重視路面清理工作，清理的重點(diǎn)應(yīng)聚焦于路面水漬、灰塵、散落集料、輪胎橡膠粒等，防止各種路面雜質(zhì)，影響到改性乳化瀝青的粘結(jié)性能。施工之前應(yīng)當(dāng)提前封閉道路，避免妨礙到正常施工。2)進(jìn)行施工放線。首先應(yīng)當(dāng)確定施工范圍，用石筆或者膠帶，在路面做出明顯記號。3)混合料進(jìn)場。混合料的拌和應(yīng)當(dāng)基于嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室配比，運(yùn)輸車應(yīng)當(dāng)在兩輛以上，交替運(yùn)輸，保證較高的工作效率。混合料拌和與運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)滿足行業(yè)技術(shù)規(guī)范。4)機(jī)械設(shè)備調(diào)試。調(diào)試機(jī)械設(shè)備，應(yīng)當(dāng)依照Novapaver一體化專用設(shè)備有關(guān)要求，在改性乳化瀝青的噴灑量上也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制，在設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)上，每m2噴灑1L，噴灑階段一定要保證計(jì)量的精確性［8］。5)試施工。在正式投入施工之前，在需要養(yǎng)護(hù)路面的其中一個車道選擇試施工區(qū)域，長度大約為30m。在確定不同材料的用量和參數(shù)之后，可以在試驗(yàn)段上進(jìn)行試施工，進(jìn)而合理判斷機(jī)械設(shè)備能否達(dá)到施工要求，并通過試驗(yàn)段確定最后攤鋪機(jī)虛鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數(shù)等。6)混合料攤鋪。在試施工結(jié)束之后，若機(jī)械設(shè)備完好，材料用量與性能能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則可以正式進(jìn)行混合料的攤鋪。攤鋪階段，攤鋪機(jī)的操作一定要保證平穩(wěn)、緩慢、勻速行駛，防止出現(xiàn)攤鋪厚度不均的情況。攤鋪的同時，應(yīng)當(dāng)由專人在攤鋪區(qū)域，對攤鋪厚度進(jìn)行隨時監(jiān)測，第一時間將監(jiān)測的結(jié)果，反饋至攤鋪人員處［9］。7)本工程在壓路機(jī)的選擇上，用的是12t雙鋼輪壓路機(jī)，攤鋪機(jī)行駛在前，壓路機(jī)緊隨其后，壓實(shí)遍數(shù)基于試驗(yàn)段確定，應(yīng)當(dāng)在兩遍以上，碾壓時的路面溫度，應(yīng)當(dāng)控制在90℃以上，同樣應(yīng)當(dāng)和行業(yè)規(guī)范要求相匹配［10］。8)縱橫向接縫處理。處理接縫也是一項(xiàng)重要工作，應(yīng)當(dāng)由施工人員通過機(jī)械搭配手工方式完成，縱縫搭接的長度應(yīng)當(dāng)控制在50mm以下，保證橫縫平順、縱縫順直［11］。9)道路保養(yǎng)，交通開放。待完成施工之后，令地面溫度自然冷卻，到50℃以下，就可以重新將交通開放。攤鋪厚度為20mm，通常0．5h之后就能夠重新開放交通，恢復(fù)正常通車。

4Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果

Novachip超薄磨耗層在施工之后，基于行業(yè)相關(guān)規(guī)范要求，檢測新鋪路面的情況。選擇手工鋪砂法與滲水性測試構(gòu)造深度作為指標(biāo)，評價(jià)Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果。結(jié)果顯示，應(yīng)用Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)路面之后，極大改善了路面滲水性，施工之前選擇的10處測點(diǎn)，滲水量均值在87．24mL/min，施工之后，滲水量均值降到了13．79mL/min，效果極其明顯。同時，Novachip超薄磨耗層施工前和施工之后的路面，施工之前的一些測點(diǎn)，構(gòu)造深度沒有達(dá)到超過0．55mm的要求，在施工之后，測點(diǎn)構(gòu)造深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了規(guī)范要求。施工之前的構(gòu)造深度均值在0．49mm，施工之后的構(gòu)造深度均值為1．41mm［12］。

5結(jié)語

本文先對Novachip超薄磨耗層的成型機(jī)理進(jìn)行了闡述，基于此，對Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)對舊路面應(yīng)用范圍與修復(fù)機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，后續(xù)介紹了Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，應(yīng)用于GS高速公路標(biāo)段路面的情況，檢測其應(yīng)用效果，最終得出的結(jié)論如下。1)Novachip超薄磨耗層路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用的是改性乳化瀝青以及粒徑單一的瀝青混合料，這種施工材料粘結(jié)能力較強(qiáng)，破乳速度更快，可以在性能上，實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)瀝青的代替。2)改性乳化瀝青不僅可以和既有道路路面表層緊緊粘結(jié)，而且可以在滲透作用下，向粒徑單一集料環(huán)境中輸送，在固化之后，可以讓開級配瀝青混合料與道路面層相互結(jié)合，整體化之后，便會在道路表層產(chǎn)生保護(hù)層。通過這種方式，不但可以使道路面層和外界之間的接觸被阻隔，而且還能促進(jìn)路面抗滑與降噪能力的提升，防止道路遭受到各種水害。3)現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果顯示，在應(yīng)用Novachip超薄磨耗層技術(shù)治理之后，GS高速公路路面滲水量低至13．79mL/min，構(gòu)造深度達(dá)到了1．41mm，可以看出，高速公路路面使用性能的改善效果極為顯著，在高速公路養(yǎng)護(hù)中，具有很大的技術(shù)應(yīng)用潛力。4)Novachip超薄磨耗層技術(shù)無法令結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到提升，初期費(fèi)用投入也會較大，因此，在實(shí)際高速公路道路路面養(yǎng)護(hù)中，應(yīng)當(dāng)基于路面實(shí)際狀況，對Novachip超薄磨耗層技術(shù)進(jìn)行選擇性使用。

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作者：崔凱 單位：山西交通控股集團(tuán)有限公司晉中高速公路管理有限公司臨汾路產(chǎn)維護(hù)站