高速公路沥青路面超薄磨耗层养护技术的应用

1、高速公路沥青路面超薄磨耗层养护技术的应用罗艳玲511542)广东省高速公路有限公司广清分公司，广东清远摘要：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

2、入破坏路基， 使路面整体结构得到保 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

3、行车速度： 100km/h ；路基宽度为 24.5m（整体式路基 ）、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

4、比发现，路面状况衰减比较快，特别是 广州方向 K7+200K8+200 、K11+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

5、 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）

6、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

7、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

8、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

9、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/ ），

10、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。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

11、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

12、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 150 170，矿粉加热温度控制在 160 170，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

13、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 60 80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，

14、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测量学模拟试卷得分评卷人复查人一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分） 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。1经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A 180°B 0°C 90 ° D 270°A ）。2. 1：5000 地形图的比例尺精度是（ D ）。 A 5 mB 0.1 mm C 5 cmD 50 cm3. 以下不属于基本测量工作范畴的一项是（C）。A 高差测量 B 距离测量 C

15、导线测量 D 角度测量4. 已知某直线的坐标方位角为A 220°B 40 °220°，则其象限角为（ D ）。C 南西 50 ° D 南西 405. 由一条线段的边长、方位角和一点坐标计算另一点坐标的计算称为（ A ）。 A 坐标正算 B 坐标反算 C 导线计算 D 水准计算6. 闭合导线在 X 轴上的坐标增量闭合差（ A ）。A 为一不等于 0 的常数 B 与导线形状有关C 总为 0 D 由路线中两点确定7. 在地形图中，表示测量控制点的符号属于（ D ）。A 比例符号 B 半依比例符号 C 地貌符号 D 非比例符号8. 在未知点上设站对三个已知点进行

16、测角交会的方法称为（ A ）。A 后方交会 B 前方交会 C 侧方交会 D 无法确定9. 两井定向中 不需要进行 的一项工作是（ C ）。A 投点 B 地面连接 C 测量井筒中钢丝长度 D 井下连接10. 绝对高程是地面点到（ C A 坐标原点 B 任意水准面的铅垂距离。C 大地水准面D 赤道面11下列关于等高线的叙述是 错误 的是：（ A ）A 高程相等的点在同一 等高 线上 B等高线必定是闭合曲线，即使本幅图没闭合，则在相邻的图幅闭合 C等高线不能分叉、相交或合并测量学试卷 第 4 页（共 7 页）37A 75 30'30' '15如图所示支导线，BC 45 30&

17、#39;30' 'D 25 29'30' '的坐标方位角 CD 为（B 15 30'30''D 等高线经过山脊与山脊线正交12下面关于非比例符号中定位点位置的叙述错误 的是（ B ）A几何图形符号，定位点在符号图形中心B符号图形中有一个点，则该点即为定位点C宽底符号，符号定位点在符号底部中心D底部为直角形符号，其符号定位点位于最右边顶点处 13下面关于控制网的叙述 错误 的是（ D ）A 国家控制网从高级到低级布设B国家控制网按精度可分为 A、B、C、D、E 五等 C国家控制网分为平面控制网和高程控制网 D 直接为测图目的建立的控

18、制网，称为图根控制网14下图为某地形图的一部分，各等高线高程如图所视，A 点位于线段 MN 上，点 A 到点M 和点 N 的图上水平距离为 MA=3mm ， NA=2mm ，则 A 点高程为（ A ）A36.4mB36.6mC37.4mD37.6m16三角高程测量要求对向观测垂直角，计算往返高差，主要目的是（A 有效地抵偿或消除球差和气差的影响B有效地抵偿或消除仪器高和觇标高测量误差的影响C有效地抵偿或消除垂直角读数误差的影响D有效地抵偿或消除读盘分划误差的影响17下面测量读数的做法正确的是（C ）A 用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数测量学试卷 第 5 页（共 7 页）B用水准仪测高差，用

19、竖丝切准水准尺读数C水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中D 经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部18水准测量时对一端水准尺进行测量的正确操作步骤是（D ）。A 对中整平瞄准 读数C 粗平精平瞄准 读数A 整平 瞄准读数 精平D 粗平瞄准 精平读数19矿井平面联系测量的主要任务是（A 实现井上下平面坐标系统的统一C 作为井下基本平面控制D ）B 实现井上下高程的统一D 提高井下导线测量的精度20 井口水准基点一般位于（A 地面工业广场井筒附近C 地面任意位置的水准点A ）。B 井下井筒附近D 井下任意位置的水准点得分评卷人复查人、填空题（每空 2 分，共 20分）21 水准测量中，为了进行

20、测站检核，在一个测站要测量两个高差值进行比较，通常采用的 测量检核方法是双面尺法和 。22 直线定向常用的标准方向有真子午线方向、 磁北方向 和坐标纵线方向。23 地形图符号一般分为比例符号、 _半依比例符号 和不依比例符号。24 井下巷道掘进过程中，为了保证巷道的方向和坡度，通常要进行中线和 的标定工作。25 测量误差按其对测量结果的影响性质，可分为系统误差和_偶然误差 。26 地物注记的形式有文字注记、 和符号注记三种。27 象限角的取值范围是： 0-90 。28 经纬仪安置通常包括整平和 对中 。29 为了便于计算和分析， 对大地水准面采用一个规则的数学曲面进行表示， 这个数学曲面 称为

21、 参考托球面测量学试卷 第 6 页（共 7 页）差分30 光电测距仪按照测量时间的方式可以分为相位式测距仪和得分评卷人复查人31竖盘指标差竖盘分划误差、名词解释（每小题 5 分，共 20分）32水准测量利用水准仪测定两点间的高差33系统误差由客观原因造成的具有统计规律性的误差34视准轴仪器望远镜物镜和目镜中心的连线得分评卷人复查人四、简答题（每小题 5 分，共 20分）35简述测回法测量水平角时一个测站上的工作步骤和角度计算方法。对中，整平，定向，测角。观测角度值减去定向角度值测量学试卷 第 7 页（共 7 页）36什么叫比例尺精度？它在实际测量工作中有何意义？图上 0.1 毫米在实地的距离。

22、可以影响地物取舍37简述用极坐标法在实地测设图纸上某点平面位置的要素计算和测设过程。38高斯投影具有哪些基本规律。测量学试卷 第 8 页（共 7 页）得分评卷人复查人五、计算题（每小题 10 分，共 20 分）39在 1： 2000 图幅坐标方格网上，量测出 ab = 2.0cm, ac = 1.6cm, ad = 3.9cm, ae = 5.2cm。试计算 AB 长度 DAB 及其坐标方位角 AB。40从图上量得点 M 的坐标 X M=14.22m, YM =86.71m ；点 A 的坐标为 XA=42.34m, Y A =85.00m 。试计算 M 、A 两点的水平距离和坐标方位角。测量学

23、试卷 第 9 页（共 7 页）测量学 标准答案与评分说明一、一、 单项选择题（每题 1 分）1 A； 2 D； 3 C； 4 D； 5 A； 6 C； 7 D； 8 A； 9 C； 10 C；11 A；12 D；13 B；14 A； 15 B；16 A；17 C；18 D； 19 A；20 A二、二、 填空题 （每空 2 分，共 20 分）21 变更仪器高法22 磁北方向23 半依比例符号（或线状符号）24腰线25偶然误差26数字注记27 大于等于 0度且小于等于 90度（或0 °, 90 °）28 对中29 旋转椭球体面30 脉冲式测距仪三、三、 名词解释（每题 5 分，

24、共 20 分）31 竖盘指标差：在垂直角测量中，当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向其正 确位置 90 度或 270 度，而是与正确位置相差一个小角度 x, x 即为竖盘指标差。32 水准测量： 利用一条水平视线并借助于水准尺， 测量地面两点间的高差， 进而由已知点 的高程推算出未知点的高程的测量工作。33 系统误差： 在相同的观测条件下， 对某量进行了 n 次观测， 如果误差出现的大小和符号 均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。34 视准轴：望远镜物镜光心与十字丝中心（或交叉点）的连线。四、四、 简答题（每题 5 分，共 20分）35（1）在测站点 O上安置经纬仪，对中，整平（1 分）（2）盘左瞄准 A 点，读数 LA，顺时针旋转照准部到 B 点，读数 L B，计算上半测回 角度 O1=L B-LA ；（2 分）（ 3）旋转望远镜和照准部，变为盘右方向，瞄准B 点读数 RB，逆时针旋转到 A 点，读数 RA，计算下半测回角度 O2=RB-RA ；（ 3 分）（4）比较 O1和 O2的差，若超过限差则不符合要求，需要重新测量，若小于限差，则 取平均值为最终测量结果O = （O1+O2）/2（ 5 分）36图上 0.1mm 对应的实地距离叫做比例尺精度。3 分）测量学试卷 第 10 页（共 7 页）其作用主要在于：一是根据地形图比例尺确定实地