郭建國(guó),劉源保
(江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司贛州管理中心,江西贛州 341000)
在我國(guó)高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)管理中,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的應(yīng)用較為廣泛,如微表處、同步碎石封層、稀漿封層等[1-3]。近年來,研究人員對(duì)Novachip 超薄罩面層技術(shù)不斷深入研究,認(rèn)識(shí)到超薄照面具有修復(fù)路面使用性能好、對(duì)道路的運(yùn)營(yíng)情況影響較小等優(yōu)點(diǎn)[4]。
劉好[5]通過試驗(yàn)對(duì)超薄磨耗層的混合料材料組成、磨耗層強(qiáng)度及性能等進(jìn)行了研究,李亞明[6]結(jié)合實(shí)際工程,在經(jīng)濟(jì)、性能等方面對(duì)超薄罩面和傳統(tǒng)改性瀝青路面進(jìn)行了對(duì)比。白志強(qiáng)[7]優(yōu)化了NovaChip 超薄磨耗層的配合比,得到了相應(yīng)的配合比數(shù)據(jù),并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。
熊健、范磊[8]對(duì)利用對(duì)比分析的手段,研究了NovaChip 超薄磨耗層及其他路面的降噪性能,針對(duì)其影響因素進(jìn)行討論。王宏飛[9]研究了隧道中的NovaChip 超薄磨耗層,認(rèn)為使用該材料可以大幅提高路面的使用性能。
不同地域所采用的Novachip 超薄罩面配合比及施工工藝不盡相同,本文以廈蓉高速瑞贛段為背景,對(duì)Novachip 超薄罩面的配合比設(shè)計(jì)及其在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
Novachip 混合料的原材料如下:改性瀝青、乳化瀝青、粗細(xì)集料以及礦粉填料。改性瀝青的性能必須滿足同步薄層罩面系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)以及PG76-28 的要求;改性乳化瀝青必須有運(yùn)輸保存過程中不破乳,撒布后迅速破乳的效果;粗集料采用形狀規(guī)整的玄武巖;細(xì)集料選取純凈的機(jī)制砂;礦粉采用細(xì)磨的石灰?guī)r。
2.1.1 配合比
Novachip 混合料中,礦粉、機(jī)制砂由縣禾豐碎石廠供應(yīng),粗細(xì)集料由江西玄武巖公司提供,瀝青采用殼牌改性瀝青。在施工的準(zhǔn)備階段,應(yīng)對(duì)Novachip 混合料的原材料中各項(xiàng)成分進(jìn)行檢測(cè),確保其均滿足使用要求。
根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)的目標(biāo)配合比,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的實(shí)際情況,實(shí)際的生產(chǎn)配合比為:粗集料(粒徑11~15mm):中集料(粒徑5~10mm):細(xì)集料(粒徑 0~3mm):礦粉=29:40:27:4。并確定最佳油石比為5.0%。
2.1.2 施工準(zhǔn)備
(1)機(jī)械準(zhǔn)備:在施工前,首先需要對(duì)所有的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查,避免由于機(jī)械故障而引起施工中斷的風(fēng)險(xiǎn)。
(2)材料準(zhǔn)備:提前查看材料準(zhǔn)備狀況,檢驗(yàn)材料是否合格。(3)運(yùn)輸車輛:安排運(yùn)輸車輛,保證車況良好,保溫性能良好。
2.2.1 原路面處理
(1)對(duì)所有施工路段進(jìn)行了1.5cm 的精銑刨,使整個(gè)地面成為一個(gè)平順的排水面,而且不能有夾層,銑刨后的清掃必須干凈。
(2)寬度大于0.5mm 的裂縫進(jìn)行預(yù)先清理,用填縫料進(jìn)行預(yù)先處理。
(3)為防止橋梁伸縮縫位置出現(xiàn)跳車現(xiàn)象,施工前,應(yīng)對(duì)伸縮縫兩側(cè)進(jìn)行銑創(chuàng),銑創(chuàng)長(zhǎng)度為每側(cè)5m,銑創(chuàng)厚度為3cm。
2.2.2 混合料拌合控制
(1)溫度控制
對(duì)混合料而言,一定范圍的溫度可以提高其施工的和易性,又不會(huì)使其變?yōu)閺U料(195℃)。因此,需要以其出廠溫度為基準(zhǔn)(礦料加熱溫度185~195℃,瀝青加熱溫度165~175℃),進(jìn)一步考慮運(yùn)輸過程瀝青的逐漸冷卻,保證在施工時(shí)混合料的溫度高于150℃。
(2)拌和控制
攪拌直至瀝青均勻地裹覆在礦料顆粒上,以肉眼無法觀察到未裹覆瀝青的顆粒為宜。采用間隙式拌和機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí),每盤Novechip 混合料的有效拌和時(shí)間不得少于35s。在拌合機(jī)的放料口附近,應(yīng)對(duì)原材料的溫度、外觀質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控,及時(shí)廢除有問題的原材料。正常拌和過程中,不得隨意調(diào)整生產(chǎn)配合比拌和參數(shù)。
(3)試驗(yàn)檢測(cè)
試驗(yàn)室的檢測(cè)主要是針對(duì)混合料的相關(guān)性能指標(biāo)的檢測(cè),應(yīng)確保加熱溫度、出廠溫度等位于合理區(qū)間范圍。同時(shí)要對(duì)集料級(jí)配進(jìn)行篩分檢驗(yàn);保證四種篩孔直徑的通過率滿足要求,即0.075m、2.36m、4.75m 以及混合料的公稱最大粒徑。
2.2.3 現(xiàn)場(chǎng)施工
(1)噴灑改性乳化瀝青。噴灑時(shí)應(yīng)將路面瀝青的溫度控制在70~80℃范圍內(nèi),噴灑量為 0.8~0.9L/m2。
(2)攤鋪。攤鋪過程中,應(yīng)嚴(yán)格把控現(xiàn)場(chǎng)的施工溫度及攤鋪厚度。攤鋪速度控制在10~15m/min,寬度約為每幅6m。混合料在攤鋪過程中,應(yīng)采用振動(dòng)熨平板對(duì)其熨平。需要注意的是,攤鋪Novechip 混合料時(shí)要控制溫度處于合適的范圍,約為150~170℃。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)攤鋪
(3)碾壓。由于Novachip 超薄罩面混合料自身的性質(zhì)及專用攤鋪機(jī)械的特殊性,在其攤鋪出來后就基本上達(dá)到了需要的壓實(shí)程度,攤鋪后繼續(xù)碾壓的目的不是壓實(shí),而是為了將磨耗層表面不平整的骨料歸位,從而獲得更平滑的路面,增加行車舒適性,因此,Novachip 超薄罩面碾壓嚴(yán)禁用輪胎式壓路機(jī),只能用光輪壓路機(jī)靜壓。
圖2 現(xiàn)場(chǎng)碾壓
(4)接縫處理。在施工過程中,確保Novachip 超薄罩面的接縫連接良好;在薄層罩面施工過程中,為了有效減少橫向接縫的出現(xiàn),須保證攤鋪機(jī)連續(xù)作業(yè)。
圖3 接縫處理
在Novachip 超薄罩面施工過程中,采用以下方式保證質(zhì)量:
(1)建立以中心路面專項(xiàng)管理部、監(jiān)理單位、第三方檢測(cè)單位及施工單位的技術(shù)質(zhì)量保證體系。
(2)對(duì)材料的室內(nèi)試驗(yàn)、試驗(yàn)段驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善儲(chǔ)存與分析,確保其可對(duì)施工過程進(jìn)行指導(dǎo)。
(3)在施工開始前,對(duì)瀝青原材料進(jìn)行質(zhì)量檢查,并選擇合適的混合料施工配合比。為確保工程質(zhì)量符合要求,每一個(gè)施工階段的質(zhì)量檢驗(yàn)工作都應(yīng)嚴(yán)格遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。
(4)采用合理的施工/試驗(yàn)方式與先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,在保證施工的工程質(zhì)量的同時(shí),獲得完備、有效的數(shù)據(jù)。
本文詳細(xì)介紹了Novachip 超薄罩面的整體施工工藝,并針對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中可能出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決方案,可為業(yè)內(nèi)的Novachip 超薄罩面施工提供借鑒。廈蓉高速瑞贛段采用Novachip 超薄罩面進(jìn)行修復(fù)后,目前現(xiàn)場(chǎng)使用效果良好,表明Novachip 超薄罩面可以有效地對(duì)高速路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。