快速同步型超薄磨耗层在高等级公路路面养护中的应用.doc.deflate.doc

快速同步型超薄磨耗层在高等级公路 路面养护中的应用李君1 王 洁21.河南通和高速公路养护工程有限责任公司 郑州 4500002.河南省交通运输厅京珠高速公路新乡至郑州管理处 郑州 450000摘 要：本文对同步型超薄磨耗层路面施工技术，从原材料选取到工艺质量控制，详细叙述了此种技术在高等级公路路面养护工作中的施工要点及应用价值，具有指导及实际操作性。关键词:超薄磨耗层；同步技术；质量控制；路面养护1、超薄磨耗层技术在我国的发展情况：超薄磨耗层在2002年开始引入中国，在广东省铺筑了第一条试验路，并取得了成功。随后在广花高速、成贯高速、京珠高速、连霍高速等多条高速公路上得到了很好的应用。无论是高速公路还是市政道路，无论是道路还是桥面，超薄磨耗层在其上都得到了很好的性能发挥。截止到2007年年底，超薄磨耗层已经在我国铺筑了约320万平方米，2007年我公司在连霍高速公路郑开段一次性摊铺面积约为52万平方米，并且联合壳牌中国公司，通过合作及授权的方式利用其先进技术和自购的进口专用设备，在连霍高速共摊铺面积约为86万平方米，位居全国之首。2、快速同步型技术特点： 快速同步施工型改性沥青超薄磨耗层是一种针对交通负载大、路面性能要求高的高等级路面解决方案。其主要应用于高等级沥青路面或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护，特别是对基层较为稳定的老路面平整度和外观改善效果极为突出，也可以作为新建道路的表面磨耗层。超薄磨耗层是将15-25mm厚的断级配改性热沥青混合料摊铺在一层聚合物改性乳化沥青粘层膜上，使用专用的同步摊铺设备进行施工，即粘结层特种改性乳化沥青喷洒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。3、材料要求:3.1 粗集料所选粗集料应为典型高等级公路路面使用集料，满足我国关于抗滑表层的使用质量要求标准或在高等级路面表面层有成功应用的先例。直径大于4.75mm的粗集料必须满足表1的各项指标。 粗集料性能指标 表1试验试验方法规范洛杉矶磨耗损失ASTM C 131T 0317200028max细长扁平颗粒含量3：1ASTM D 4791T 0312200015 max单个破碎面ASTM 5821T 03462000100min两个或多个破碎面ASTM 5821T 0346200090min狄法尔磨耗损失ASTM TP 58-0018 max坚固性AASHTO T 104-94T 0314200012 max3.2 细集料 直径小于2.36mm的细集料必须是机制砂（100破碎加工而成），应该洁净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力。性能指标满足表2的要求。 细集料性能指标 表2试验试验方法规范砂当量AASHTO T176-00T 0334-199460min亚甲基兰mg/gAASHTO TP57-9910max细集料棱角性试验AASHTO T304-96T 0344200045min3.3 填料 沥青混合料的填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，其质量满足表3的要求。 填料性能指标 表30.6mm方孔筛通过率1000.075mm方孔筛通过率75100注意：以上各表所列各项指标是集料选择的目标值，但不应被认为是选择集料的唯一依据。3.4 NovaBinder（沥青粘结料） NovaBinder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，同时，NovaBinder必须满足表4的性能要求。 NovaBinder沥青粘结料技术性能要求 表4试验方法规范针入度，25，100g,5s,0.1mmASTM D5T0604-200050min软化点TR&B, ASTM D36T0606-200070min密度15，g/cm3ASTM D70T0603-1993实测延度5，5cm/min,cmASTM D-113T0605-199320min4Bh离析，ASTM D5976T0661-20002max旋转粘度135，Pa.sASTM D4402T0625-20003max测力延度比4，5cm/min, ASTM D2260.3min弹力恢复25，ASTMD6084-97T0662-200070min旋转薄膜加热试验残留物163，75min质量损失ASTM D2872T0610-19931.0max针入度比ASTM D5T0604-200060min延度5，5cm/min,cmASTM D-113T0605-199315min3.5 NovaBond（聚合物改性乳化沥青）NovaBond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，同时，NovaBond必须满足表5的要求。 NovaBond聚合物改性乳化沥青技术性能要求 表5试验试验方法规范塞波特粘度试验25，sASTM D244T0623-199320-100储藏稳定性试验24h，ASTM D244T0656-19931.0max筛上剩余量试验1ASTM D244T0652-19930.05max蒸馏固含量试验2ASTM D24463.0min蒸馏后石油馏分ASTM D2442.0max破乳速度35ml,0.02N,CaCl2ASTM D2444035ml,0.8,气溶胶OTASTM D24440蒸馏残留物性能试验针入度，25，100g,5s,0.1mmASTM D5T0604-200060-150溶解度，三氯乙烯ASTM D2042T0607-199397.5min延度10，5cm/min,cmASTM D113T0605-199340min弹性恢复，10AASHTO T30160min1.备注：如果现场施工效果良好，可以不进行筛上剩余量试验。2.备注：改性乳化沥青进行试验时，必须达到最高温度2006并保持15分钟。3.6 混合料设计 混合料设计集料配合比必须满足表6的指标要求。混合料设计集料参考配合比 表6通过重量百分比方孔筛大小125mmC型ASTM设计限值19mm10012.5mm85-1009.5mm60-804.75mm28-382.36mm25-321.18mm15-230.6mm10-180.3mm8-130.15mm6-100.075mm4-7混合料沥青含量4.6-5.6典型厚度，mm20备注：推荐使用16mm方孔筛通过率为100的集料。含有16mm以上集料的沥青混合料施工要求提高摊铺厚度。4、施工过程简介及施工质量控制4.1 路面条件 路面病害彻底处理后方可施工超薄磨耗层。路表面可采用清水清洗,保证路面完全干燥并晾晒至少24小时后施工下道工序；或采用压风机清扫路面及缝隙内的灰尘和杂物；原路面拉毛处理，拉毛后必须彻底清洗,达到路面没有任何杂物、灰尘、松散和不稳定颗粒、粘结的粉浆。4.2 天气NovaChip系统施工过程现场气温不得低于10，路面不能有积水。4.3 设备 NovaChip系统采用专用设备NovaPaver进行施工。NovaPaver必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、NovaBond喷洒和计量系统、宽度可调节的振动熨平板等部分。设备能够一次性完成NovaBond喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。可在NovaBond喷洒后5秒钟内进行热沥青混合料摊铺。在热沥青混合料摊铺之前，NovaPaver履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的NovaBond。NovaPaver摊铺宽度可调，从而达到理想的路面效果。4.4 Novachip混合料生产4.4.1拌和机标定和调整施工前必须对拌和机的计量系统进行校准，保证计量的准确；对机械传动和传送部分进行检修和润滑，保证生产的稳定和连续；对除尘设备进行检修及对需要更换的耗件进行更换；根据生产计划及生产的混合料类型对热料仓上的筛网调整及更换，但必须保证具有2.53.0mm、56mm和1011mm各一片。4.4.2施工配合比调整首先在冷料仓取料进行筛分试验(水筛法)，根据筛分结果以目标级配为基准调整冷料上料比例，同时根据使用拌和机的实际情况确定冷料上料器的转速、振幅及料门角度；分别从热料仓取料，进行筛分试验(水筛法)，根据筛分结果以目标级配为目标调整热料仓下料比例；4.4.3 NovaChip混合料生产石料加热温度180190；沥青加热温度165175；拌和温度170180；拌和时间30s45s。4.4.4 Novachip混合料运输采用大于15t的自卸汽车运输,车厢底板和侧板必须涂抹防粘剂,而且车厢必须遮盖,防止温度降低过快。4.4.5 Novachip混合料摊铺NovaBond在6080的温度下喷洒，喷洒量必须精确计量，以保证路面摊铺均匀。C型混合料，NovaBond理想喷洒量约为1.00L/，由专业实验室设计喷洒量，并结合现场由具体路面情况进行调整。热沥青混合料摊铺温度约为150170，在NovaBond喷洒后摊铺；热沥青混合料摊铺在所有NovaBond喷洒表面上，并由电加热的振动熨平板进行熨平。NovaChip系统摊铺必须提前确定摊铺宽度及厚度，以便于工程量统计。4.5 Novachip混合料碾压 NovaChip系统碾压必须在路面温度降至90之前进行。用912吨的双钢轮压路机碾压三次。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好热沥青混合料表面上。必须在NovaChip摊铺后立刻进行压实。压路机必须维护良好，具备可靠操作稳定性，装备有皂液水添加系统和刮板，从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压辊上。碾压通常以静态方式进行。根据现场实际情况确定碾压操作宽度，新的路面在碾压完成、路面温度冷却到50之前不能开放交通。4.6 质量控制 施工时采用表7数据来进行质量控制和保持稳定性。 施工质量控制 表7允许误差范围通过指定筛孔百分率125mmC型方孔筛大小允许误差19mm12.5mm59.6mm4.75mm42.36mm41.18mm0.075mm1.0沥青粘结料含量，0.3厚度控制，mm5同时，需要随时对新铺路面外观进行目测，表面必须平整密实，不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。接缝必须紧密平顺，无跳车。此外，沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度均符合要求。5、超薄磨耗层的优点及应用性质：5.1 施工时间短。超薄磨耗层在施工时不仅摊铺速度快（15-25m/min，较普通摊铺机提高了5-8倍），在连霍高速中牟段曾经一天完成13公里超薄磨耗层摊铺，而且碾压结束后30分钟即可开放交通，符合高速公路的快速养护、及时养护的特点，适合于高速公路的养护。5.2 改性乳化沥青封层能有效的封闭路面裂缝，对路面裂缝有防治作用。5.3 按照正常的设计寿命8-10年计算，从改善路面使用性能的角度看，性价比优于传统的路面铣刨摊铺及路面微表处的养护手段。5.4 超薄磨耗层有着抗滑、耐磨、降噪、排水等优良的路用性能。断级配混合料结构，优秀的路面安全使用性能，确保路面行驶安全；高排水能力，减少雨天行车水雾。是一种超常耐久的预防性养护与矫正性养护措施。5.5 以最低的施工成本，最短的施工时间提高高速公路的平整度和外观。6、超薄磨耗层的工程应用范围：通常超薄磨耗层系统主要可以解决如下路面问题：6.1 路面出现轻微到中等病害，需要经济有效的养护，以改善路用性能，延长使用寿命；6.2 路面光滑，摩擦系数不够或路面纹理深度不足，需要改善行驶质量；6.3 路面出现轻度裂缝，轻微剥落等情况，需校正表面缺陷；6.4 行驶过程中路面噪音过大，需要减少路面摩擦轮胎的噪音；6.5 路表面横向排水不畅，需要改善表面排水等。6.6 在短时间内高质量的完