超薄磨耗层在耒宜路的应用

二热拌薄层加铺技术简介四耒宜高速公路沥青路面现状目录七使用建议引言一五Novachip超薄磨耗层设计简介三Novachip超薄磨耗层的工艺六Novachip超薄磨耗层在耒宜路的应用自1995年长永高速公路建成通车以来，我省高速公路以前所未有的速度开工建设，到2009年底我省已建成通车的高速公路达到2226公里。2008年、2009年我省安排开工建设32条高速公路，建设总里程达到3134km，投资总额达到2222亿元。目前我省公路建设是建养并重时期，一方面建设任务非常繁重，另一方面，既有路面的维修养护也很压头。车流量的快速增长、超载重载的比例很大，使早期建成的高速公路逐步进入大中修时期。与此矛盾的是，养护经费的相对紧缺、养护技术与养护管理方法相对落后，制约了我省高速公路养护的发展。再过3-5年，新建项目基本完成之后，我省高速公路就开始完全进入以养护为重头戏的养护时期，因此，从现在开始，我省很有必要把对既有路面的养护提上议事日程，研究、开发并存贮一定的养护技术，为日后繁重的高速公路养护打下一个良好的基础。预防性养护是一种周期寿命费用比比较经济的养护方法，其中热拌薄层沥青混合料加铺又是其中一种较好的技术。一、引言热拌沥青薄层是指介于传统的磨耗层（如40mm-50mm的沥青混凝土、SMA或多孔沥青等）和石屑封层（如6mm-14mm的表面处治或稀浆封层）之间的材料。沥青薄面层首现于20世纪70年代后期的法国,用于沥青路面抗滑性能的恢复,后来也用于新建路面。法国定义：薄面层(BBTM)的厚度为20mm-30mm；超薄面层（BBUM）的厚度为15mm-25mm。具有现代意义的BBUM产生于1987年,它采取了减少细料含量、使用改性沥青和厚的粘层等技术措施。采用薄沥青混凝土面层是一种延长路面寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、提高安全特性（包括提高抗滑与排水、减小噪音）的等路面功能一种有效措施，还能略增加路面强度。二、热拌薄层加铺技术简介至下页热拌薄层沥青混凝土罩面技术是一种经济适用的沥青路面修补技术，广泛应用在沥青路面的预防性养护中，同时也可用于新建的沥青路面表面的抗滑磨耗层。超薄沥青面层的类型有：（1）密级配的SMA-13、SMA-10、AC-10C等；（2）开级配的OGFC-13、OGFC-10等；（3）半开级配的Novachip-13、Novachip-10及法国的BBM-10等。可以根据路面状况与设计要求选择使用。二、热拌薄层加铺技术简介至下页热拌薄沥青面层的应用现状1、国外研究及应用法国和西班牙：将薄层沥青混凝土（BBM）应用于新路的表面层和老路面的养护,特别适合于重交通道路面层的养护。BBM所选材料非常类似于SMA沥青混合料,两种混合料均为断级配,但在一些主要技术观点上则有所不同：①与SMA比较,BBM是明显的断级配，BBM中胶砂的含量较少，0.075mm以下粉料的含量比SMA少3%-5%,沥青结合料含量比SMA少0.5%-1.3%。②铺完后的BBM的空隙率约为6%-12%,因此BBM可能透水。要使路面结构不透水必须采用厚的粘层，通常采用改性沥青。由于空隙率高,BBM非常粗糙,无须采取特殊措施即可保证高的抗滑能力。BBM具有良好的平整度、高粗糙度、高耐久性和低噪音的高性能品质,因而自1986年开始应用以来,在公路上非常流行。二、热拌薄层加铺技术简介至下页二、热拌薄层加铺技术简介热拌薄沥青面层的应用现状1、国外研究及应用英国英国应用超薄沥青混凝土铺筑的试验路最早始于20世纪90年代初。大多数试验路段性能令人满意，超薄沥青混凝土最大粒径为14mm,面层空隙率为20%,沥青含量5.0%左右。最初的降噪水平为3-4dB,等效于减少交通量的60%。瑞典瑞典于1999年在Stockholm铺筑了超薄沥青混凝土试验路。采用的混合料级配称为ABS11,接近于瑞典规范中的0/11SMA,设计空隙率为2%-4%。至下页热拌薄沥青面层的应用现状1、国外研究及应用波兰1998年在Wroclaw城市附近修筑了试验路,采用了三种不同类型的薄层沥青混合料：0/8SMA,0/6SMA,0/10SMA和断级配沥青混合料MNU。试验路经过三个冬季的运营,性能表现优良,部分路段出现少量的反射裂缝。美国Novachip(为美国科氏材料公司的注册商品)是美国著名的超薄磨耗层,始发于1986年法国ScregRoutesGroup的产品,它已成功应用于欧洲。美国于1992年首次引进了法国的摊铺机械,在Alabama修筑了两条Novachip试验路。Novachip是一种特殊的断级配热拌沥青混合料，其纹理非常类似于典型的开级配磨耗层（OGFC）,它将是石屑封层、微表处及OGFC可能的替代方案。二、热拌薄层加铺技术简介至下页热拌薄沥青面层的应用现状2、国内研究及应用薄层沥青混凝土路面在我国的研究起步比较晚。上世纪90年代中后期,北京、广州等地的城市道路先后采用埃索改性沥青铺设了超薄沥青混凝土路面的试验路段。当时,为了满足构造深度的要求,混合料的级配一般采用94规范中Ⅱ型级配。这种级配由于空隙率较大,其稳定性不好,因此实际的使用效果并不十分理想。2001年,交通部公路科学研究所承担了交通部西部交通建设科技项目“超薄层沥青混凝土面层技术研究”，取得了以下成果：（1）研究了薄层沥青混合料的级配组成和配合比设计、物理力学特性和路用性能，提出了薄层沥青混合料设计指标和方法。（2）初步研究了薄层沥青混凝土结构组合及设计参数,提出了薄层沥青混凝土与改性沥青防水层相结合的薄面层铺装结构。项目结合生产,在不同气候环境、不同等级的七条公路上修筑了近23km的试验路,进行了施工工艺研究和使用性能评价,提出了超薄层沥青混凝土设计施工技术指南。二、热拌薄层加铺技术简介至下页热拌薄沥青面层的应用现状2、国内研究及应用2007、2008年广东、福建、山东、江苏、浙江、北京、云南分别在高速公路上把超薄磨耗层作为预防性养护措施进行大面积的推广应用。2009年湖南在耒宜高速公路铺筑了单幅8km（分两段）的Novachip超薄磨耗层试验路，目前使用状况良好。2010年，Novachip在耒宜高速公路沥青路面的养护中进行推广应用。二、热拌薄层加铺技术简介回目录Novachip超薄磨耗层是一种超磨耐久的表面层，具有抗滑、抗磨耗、防水害、降噪的优良性能。Novachip超薄磨耗层由具超强粘结能力的改性乳化沥青粘结层和高性能的间断半开式级配改性热沥青混和料组成，通过独特的施工工艺实施。Novachip超薄磨耗层使用专用设备施工，特种改性乳化沥青粘结层洒布与改性热沥青混和料摊铺同时进行，经压路机压实以后一次成型，在经处理过的路面形成1.5－2.5cm的超薄罩面。三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页Novachip超薄磨耗层适用的路面:（1）路面出现轻度裂缝、轻微剥落、路面渗水，需校正表面缺陷。（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；路表面横向排水不畅，需要改善表面排水等。（3）路面贫油、泛油，摩擦力降低。（4）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。（5）行驶过程中路面噪音过大，需要减少路面---轮胎噪声。（6）车辙深度小于1.2cm。超薄磨耗层对路面结构能稍微增加承载能力,并能延缓疲劳裂缝。但对于路面出现严重的结构性病害,如严重的疲劳裂缝和严重的车辙,在施工前必须做好预先处理。这种技术在预防性养护的情况下,其寿命为5～8年。三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页三、Novachip超薄磨耗层工艺一次成型至下页摊铺施工示意图2、热拌混合料摊铺3、压实1、喷洒乳化沥青三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页原路面混合料表面路面成型过程：第一阶段:摊铺乳化沥青上升裹附在热沥青混合料的石料四周沥青膜厚度9–12µm9.5mm正常石料大小15mm最小摊铺厚度三、Novachip超薄磨耗层工艺乳化沥青厚度1.1mm至下页原有路面混和料表面沥青膜厚度9–12µm9.5mm正常石料大小15mm最小摊铺厚度4.75mm乳化沥青高度改性乳化沥青粘接层破乳,使超薄热沥青层与原路面实现充分粘接路面成型过程：第2阶段:路面成型三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页Novachip超薄磨耗层的主要特点1、材料：（1）优良的改性乳化沥青粘接层NovabondTM（壳牌专利产品）出色的网络结构易于喷洒破乳速度快超强粘接能力封层与粘层的双层作用三、Novachip超薄磨耗层工艺三至下页Novachip超薄磨耗层的主要特点1、材料：（2）优良改性沥青更好的温度性能开放交通快粘接能力强,水敏感性好抗裂缝能力强寿命长（3）石料粗骨料高强度与高硬度碎石、颗粒形状好、良好的磨光性能三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页Novachip超薄磨耗层的主要特点2、特殊的混合料级配---断级配良好的嵌锁型级配：粗集料多、细集料少，空隙率大构造深度大良好的抗滑能力排除路表水快降低噪音减少水雾三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页Novachip超薄磨耗层的主要特点3、特殊的施工设备：Novachip磨耗层专用设备摊铺厚度1.5–2.5cm，摊铺速度最高可达1Km/h，平整度好三、Novachip超薄磨耗层工艺乳化沥青洒布装置热混合料摊铺装置螺旋式传送装置保温乳化沥青罐至下页2个功能：一、乳化沥青喷洒二、热沥青混合料摊铺特殊设计摊铺设备乳化沥青喷洒热沥青混合料摊铺效果：一次成型、无污染三、Novachip超薄磨耗层工艺至下页三、Novachip超薄磨耗层工艺摊铺碾压成型后表面纹理回目录耒宜高速公路是京珠国道主干线在湖南境内最南端的一段，主线全长135.372km，双向四车道，全封闭。路线经过区域为山岭重丘区。设计行车速度为100km/h。耒宜高速公路全线路面结构共采用了四种型式：普通水泥砼路面、连续配筋砼路面、钢筋砼路面、沥青混凝土路面。其中沥青路面的桩号为K404+371～K427+364，K510+048～K531+768两段，全长44.713km。沥青路面结构为：20cm4%水泥稳定碎石底基层＋20cm5.5%水泥稳定碎石下基层＋20cm5.5%水泥稳定碎石上基层＋0.5cm沥青表处防水层＋8cmAC-25Ⅰ沥青混凝土下面层＋6cmAC-20Ⅰ改性沥青混凝土中面层＋4cmAK-13改性沥青混凝土上面层。耒宜高速公路自2001年底建成通车以来，随着沿线经济社会的快速发展，交通流量不断增大、超载非常严重，沥青路面出现了以剥落、坑槽、裂缝为主，车辙为辅的不同程度的病害和破损，给行车舒适性、美观造成了极不利的影响，养护维修任务较为繁重。四、耒宜高速公路沥青路面现状至下页耒宜路沥青路面整体质量评价（1）耒宜路沥青路面整体承载能力满足现有交通的使用要求。（2）超车道服务功能相对较好，各类病害均明显少于行车道；左半幅比右半幅相对要好。（3）沥青路面病害主要产生在表面层，中面层及以下病害较少；耒宜路沥青路面病害产生的原因分析（1）车流量、超载严重是路面产生病害的最根本的原因，直接导致路面产生裂缝、车辙、磨损。（2）表层粗集料强度不足，导致粗集料折断、磨损、飞籽。（3）表层混合料中使用了部分回收矿粉、集料与沥青粘附能力不足导致混合料抗水损害能力不足，产生坑槽、松散。四、耒宜高速公路沥青路面现状至下页耒宜路沥青路面维修养护方法简介（1）路面使用初期（02年-05年）这个阶段路面病害不多，主要是少量的坑洞—补洞、裂纹—灌缝。（2）06年—08年这是路面病害多发期，主要是上坡路段的车辙、坑槽、剥落、松散、裂缝；采用的方法是铣刨、灌缝、修补坑槽；（3）09年—现在这是路面病害加速发展期，主要表现为坑槽、剥落、松散、裂缝非常严重；采用的方法有铣刨、灌缝、修补坑槽、薄层热罩面；▼3第三部分：耒宜高速数据视频.exe四、耒宜高速公路沥青路面现状回目录Novachip超薄磨耗层的选用1、尽管耒宜路的交通流量大，超载、重载车辆比例高，但总体上车