超薄磨耗层技术（NovaChip）实例与应用

超薄磨耗层技术（NovaChip）实例与应用

林晓锋

广东省公路建设有限公司南环段分公司广东广州528318

摘要：超薄磨耗层技术起源于欧洲，是一种新型的路面养护形式，它不同于传统的沥青磨耗层。本文介绍了国内外关于超薄磨耗层技术NovaChip的研究与应用现状、及施工工艺注意事项，为超薄沥青混凝土面层的推广应用提供参考。

关键词：超薄磨耗层NovaChip技术；高速公路养护；应用

一、超薄磨耗层NovaChip技术概述

超薄磨耗层技术（NovaChip）是一种新型的路面解决方案。是专门针对交通负载大、路面性能要求高的高等级路面提出的，主要应用于高等级沥青或水泥混凝土路面的预防性养护和处理，也可以作为新建道路的表面磨耗层。超薄磨耗层于上世纪80年代后期在法国出现，90年代后引入美国并得到推广应用。凭借其优异的安全、环保和舒适性能以及突出的综合经济性，超薄磨耗层于2002年进入中国后，日益受到业界的重视，很快就在广东、河南等几个省区得到应用。

二、超薄磨耗层NovaChip技术特点

（一）一次性成型路面系统

改性乳化沥青粘层洒布与混和料摊铺几乎同时进行。改性乳化沥青膜在60～85℃的温度下喷洒，热沥青混合料摊铺在改性乳化沥青喷洒后3秒钟内进行。这样的工艺提高施工效率的同时，消除了一般热拌混和料先洒布粘层待粘层乳化沥青破乳后再摊铺混和料期间出现的污染。

（二）原路面无需洗刨

超薄磨耗层技术可直接实施在经处理或无需处理的路面上，而无需洗刨原有路面，减少施工工序，利于环保。

（三）超薄厚度

超薄磨耗层代表厚度仅为1.5～2..0cm，减少在原路面过度的标高、自重荷载增大（尤其适用桥面预防性养护）。同时，超薄厚度基本不影响原路面设计特性。

（四）施工速度快、快速开放交通

超薄磨耗层专用设备SF-1800摊铺机运行速度比普通摊铺机快得多，摊铺速度可达12～36m/min，施工完成后20～50分钟内可恢复道路行车。超薄磨耗层施工时间为传统施工的十分之一，可以最低程度减少养护作业对道路交通上的影响。

（五）施工投入人力、设备少

一般情况下，超薄磨耗层施工现场只需配置8-10名施工管理及辅助人员，仅为传统路面施工的二分之一；现场施工设备只需专用摊铺机一台、压路机一台、保温沥青运输车一辆，施工设备为传统施工的1/3。

三、施工养护技巧

（一）施工规范

1.天气要求。主要包括环境温度与湿度。利用NovaChip技术养护路面时，保证施工环境温度在8℃以上并存在超过10℃的路面温度，做干燥清洁路面处理。

2.路面要求。待修路面具有良好强度状态；待修路面若存在低于6.3mm裂缝，可忽视。若超过此数字，首先做开槽灌缝操作，完成修补坑槽；确保小于12.5mm的车辙深，反之则精铣刨操作；泛油、车辙情况严重，则需要摊铺铣刨，恢复成原结构路面。彻底处理基层病害，恢复原结构路面。在路面清洁要求上，多以清水处理，清洗后的施工应待到路面干燥后进行。对缝隙或路面杂物、灰尘可以压风机清理。对于待修道路存在铣刨需求时，必须以精细铣刨施工，再对道路进行清洗，确保粘结粉浆、灰尘、杂物等不存在于道路之上。

3.设备模型。常用的NovaChip设备可见图1所示。主要构成部分有计量与喷洒系统、受料斗、乳化沥青存罐、传送带以及振动熨平板等。喷洒、摊铺与熨平热沥青混合料都可同时完成。

4.关于摊铺。在利用该系统操作时，喷洒的温度范围值在60-80℃中；需要做到精确计量喷洒，确保均匀的摊铺在路面；B型混合料，以0.84L/m?的喷洒量为宜；要将防粘剂涂抹在螺旋送料器与受料斗上，并要事先加热熨平板；以160到175℃为摊铺混合热沥青料的温度，在摊铺时做到及时性的在喷洒NovaBond后进行，最后再以振动熨平板做平坦处理；摊铺的厚度与宽度应提前明确，不可在“现铺现计”；以10-30m/分为摊铺速度，若小于10℃环境温度，则不可摊铺，降雨后的1天内也不可操作施工。

5.关于碾压。在铺摊混合料之后，遵守无发裂、无推移的规则进行碾压。以超过90℃为路面碾压温度，碾压方式为静压法，胶轮压路机不可取，要避免振动碾压。碾压的双钢轮重量在10-12t间，碾压次数超过2次。碾压在于实现石料的嵌挤稳定，防粘剂也可事前涂抹。完成碾压后要及时撤出压路机，开放交通的路面温度要小于60℃。如果大气温度小于23℃，开放时间在碾压后的25min左右即可。（可见图2）

（二）关于生产混合料。

校准计量系统是施工前必要工作，用于实现准确计量；检修、润滑机械的传送与传动部分是连续与稳定生产的前提；及时查检除尘设备，对消耗零部件及时更换；更换、调整筛网大多用于不同的生产计划或针对不同的混合料种类进行的。

在生产混合料时，各程序有不同的温度要求，比如以170-180℃为拌合温度，以165-175℃为加热沥青的温度，以35s为拌合标准时间，180-190℃为加热石料的温度等。在运输混合料时，自卸汽车的载重应该超过15t，并将防粘剂涂抹在侧板、底板上，并遮盖车厢，避免温度的过快下降。

四、混合料设计

（一）原材料的技术指标

混合料由5-10mm碎石、机制砂、矿粉、改性沥青四种材料组成。其中5-10mm碎石和矿粉产地为偃师，机制砂产地为荥阳，沥青采用壳牌针对NovaChip系统专门研制的NovaBind专用改性沥青和NovaBond专用改性乳化沥青。

（二）配合比设计，确定最佳油石比

1.试件成型

按矿质混合料的比例配制沥青混合料，以油石比4.5%、4.8%、5.1%三个用量进行配制以矿质混合料配合比制备3组试件，按规定每面各击实50次的方法成型。

2.马歇尔试验

（1）物理指标测定。按上面的方法成型试件，经24小时后测定其密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等物理指标。

（2）力学指标测定。测定物理指标后的试件，按规范要求在60℃下测定其马歇尔稳定度和流值。

（三）由马歇尔试验结果分析：

1.确定最佳沥青用量的初始值OAC1

OAC1=（4.8+4.8+4.8+4.8）/4=4.8

2.确定最佳沥青用量的中值OAC2

OAC2=（4.5+5.1）/2=4.8

考虑到本工程道路交通量大、轴载重，路面性能要求高的特点，为保证工程质量，使路面具有较高的耐久性、稳定性与使用寿命，综合考虑后决定采用油石比4.8%作为最佳油石比。

（四）性能验证

通过以上结果可以看到，混合料的析漏试验和水敏感性试验指标符合超薄磨耗层NovaChip的技术要求。

五、应用效果

超薄磨耗层适用于对路面行驶质量要求高的高等级路面，包括沥青混凝土路面、水泥混凝土，可以用于路面的预防性养护也可作为新建路面的磨耗层。在欧洲，超薄磨耗层系统已经成功应用了10多年。在美国，1993年开始推广超薄磨耗层系统，截至到2006年，使用面积已经超过8千万平方米。作为国内新引进的路面预防性养护技术，广州新粤沥青公司与壳牌中国有限公司共同致力超薄磨耗层在国内的应用。四年来，广东、河南、河北等省份已成功铺筑了超薄磨耗层应用于高等级路面的预防性养护，面积累计170万平方米。（见超薄磨耗层实体工程汇总表）实施的实体工程均应用在重交通荷载的沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，路段类型包括土基、高架桥、弯道段、城市道路等。目前，所有工程使用效果良好。

六、结束语

超薄磨耗层技术NovaChip具有施工机械简单、施工时间短，施工成本低，抗滑、耐磨、降噪、排水等优良的路用性能等特点，可以延长路面使用寿命、改善行驶质量，确保路面行驶安全，对于路面结构良好的高速公路的预防性养护是一种有效的养护工艺，因此值得大力推广。

参考文献：

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