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【摘 要】Novachip是广泛应用的超薄磨耗层之一，特别适合于路面非结构性开裂、抗滑能力下降，轻微非结构性车辙等路面病害的修复，本文针对Novachip技术在路面养护中的应用情况进行介绍，涉及到Novachip混合料的设计，原材料技术要求及施工工艺等内容。
【关键词】路面养护；超薄磨耗层；Novachip；改性乳化沥青；防水粘结层
Application of overlay technology in ultra-thin wear layer of pavement maintenance
Xuan You-ying.1,Wei Xiao-fang.2
(1.Linhai City Highway Maintenance Engineering Co.,Ltd Linhai Zhejiang 317000;
2.Linhai CityHighway Management Section Linhai Zhejiang 317000)
【Abstract】Novachip is wearing thin layer of a wide range of applications,especially for non-structural cracks in the pavement,sliding a reduced ability to track a slight non-structural disease such as road repair,this article Novachip in Pavement Maintenance Application conditions are introduced,involving Novachip mixture design,the technical requirements of raw materials and construction technology and so on.
【Key words】Pavement maintenance;Thin wear layer;Novachip;Modified emulsified asphalt;Waterproof bonding layer
1. 概述
Novachip是广泛应用的超薄混凝土磨耗层之一，特别适合于路面非结构性开裂、抗滑能力下降，轻微非结构性车辙等路面病害的修复，对于路面存在较为严重的结构性病害，先进行结构性病害的处理，然后采用Novachip加铺也能获得比较好的效果，该项技术1986年最先出现在法国。Novachip技术采用特殊的改性乳化沥青（高粘、快裂）黏结层（novabond），其上铺筑很薄（1~2cm）的高黏度改性沥青混合料，混合料采用特殊的间断级配。Novachip有如下优点：表面抗滑性能好、减少雨天水雾及水膜、噪音低、施工速度及开放交通快，低造价等。20世纪90年代初，美国在对欧洲沥青路面的考察与总结中就介绍了该项技术，随后，科氏公司在美国取得了Novachip的使用权并引进专用设备，于1992年在Alabama、Mississipi、Texas铺筑了试验段于实体工程。到2002年，Novachip在美国的使用面积已超过2300万m.2。南非于1998年引进Novachip技术，到2004年使用面积超过300万m.2。此外，Novachip在俄罗斯、瑞典、西班牙也都有广泛应用。
Novachip作为一种超薄磨耗层技术用于公路养护，本身并不神秘。在上世纪80年代。我国就曾采用较薄的沥青处治碎石路面结构。但是，由于当时技术条件所限制，应用效果并不理想。分析原因，主要是由于混合料胶结料性能差，即当时没有采用高性能的改性沥青，此外，对于旧路面的处治及评价也是空白，导致面层沥青混合料耐久性差，使用寿命大大缩短，再加上施工等因素的影响。最终导致沥青处治碎石薄层罩面技术没有很好的被开发和利用。如今，随着改性沥青技术的不断发展，各种优秀品质的改性沥青很容易获得，加上先进的施工设备，科学合理的混合料设计方法，等等，使得薄层处治技术又得以发展和大范围应用。 Novachip便是在这样一种技术背景下出现的，加上如今面临着大量的旧路改造与维护，路面养护技术日新月异，Novachip技术更是得以快速发展和广泛应用。
2. Novachip材料组成设计
Novachip技术的关键之一就是Novachip材料的组成与设计，其中包括：改性乳化沥青黏结层（novabond）、改性沥青胶结料、集料选择与级配设计。以下分别从此三个方面介绍有关Novachip材料及组成设计方面的技术要求。
2.1 Novachip改性乳化沥青黏结层技术要求。
在novachip技术中，改性乳化沥青黏结层起到黏结与封水的重要作用，是影响路面使用寿命的关键因素。其技术指标要求见表1。
2.2 Novachip面层改性沥青胶结料技术要求。
Novachip技术采用的面层沥青混合料级配特殊，单一粒径的粗集料占到整个集料的70~80%，混合料空隙率一般在13%左右。对于这样的混合料而言，对于胶结料要求就很高，一是具有超强的黏结力（一般都要求采用高黏度改性沥青）；二是具有良好的耐久性（抗老化能力要好）。在分析研究相关文献资料基础上，建议用于改性乳化沥青超薄磨耗层（Novachip）面层中的沥青胶结料性能指标见表2。
对于超薄磨耗层面层沥青胶结料而言，笔者认为采用SBS改性沥青、橡胶沥青或是其他改性沥青等都是可以满足要求的，具体在选择沥青品种时，要根据当地气候环境及交通条件、集料组成与级配综合确定。
2.3 改性乳化沥青超薄磨耗层集料技术要求。
Novachip技术一个很重要的环节就是面层混合料的集料选择与级配组成设计。在具备良好的胶结料与黏结层前提下，面层混合料的集料选择与级配设计非常重要。对于Novachip而言，面层厚度通常只有1~2cm，如此薄的厚度对于集料的形状及级配要求非常高，由于厚度很薄使得混合料的性能对于集料的形状及级配变得十分敏感。首先，对于集料而言，要求其必须具有足够的强度，其压碎值、磨耗值、清洁度、粗集料形状等都要满足一定要求。查阅相关资料后，对于Novachip技术中集料的相关技术指标要求见表3和表4。
2.4 Novachip超薄磨耗层混合料配合比。
美国对用于改性乳化沥青超薄磨耗层Novachip的级配范围及混合料性能要求见表3-5和表5。
由以上资料可以看出，Novachip超薄磨耗层沥青混合料集料最大公称粒径通常为12.5mm，且在美国，Novachip根据实际情况有三种不同的级配A、B、C。区别主要在于粗集料最大粒径及含量有所不同。根据实际情况，可以加以选择。
3. Novachip超薄磨耗层施工技术
任何一项技术最终都必须通过现场施工加以实现，施工质量的好坏直接关系到该项技术的成败。超薄磨耗层Novachip技术自发明开始就考虑到了施工，可以这么说，Novachip技术的创新在很大程度上就体现在施工环节上。国外，Nonvachip施工采用专门的施工机械（novapaver）一次性完成黏结层与面层的摊铺过程。利用面层混合料的高温加热黏结层的改性乳化沥青，使其迅速破乳开裂，水分受热蒸发沿着面层混合料的缝隙向上运动，带动乳化沥青向上迁移，从而自动完成封缝过程，自动成膜，起到良好的黏结作用和封水作用。
3.1 混合料生产。
Novachip混合料的生产与普通沥青混合料的生产没有多大区别，可参考常规混合料生产程序进行。生产过程中，注意以下问题：
3.1.1 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2.5~3.0mm、5~6mm和10~11mm各一片。
3.1.2 施工配合比调整：
（1）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。
（2）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。
（3）使用旋转压实仪压实100次确定施工配合比下的体积性质和最佳用油量。
3.1.3 NovaChip混合料生产：
（1）石料加热温度180℃~190℃。
（2）沥青加热温度 165℃~175℃。
（3）拌和温度170℃~180℃。
（4）拌和时间30s~45s；
3.2 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。装料过程采用三段法，尽量减少混合料离析。
3.3 摊铺。
3.3.1 必须使用NovaPaver进行摊铺，如果实在不行，一定要控制好施工过程中喷洒粘层油与摊铺面层混合料的速度，二者要协调紧凑。
3.3.2 开始摊铺前必须预热熨平板，受料斗、螺旋送料器必须涂防粘剂。
3.3.3 对乳化沥青喷洒量进行标定。
3.3.4 摊铺温度160℃~170℃。
3.3.5 摊铺速度10m/min~30m/min。
3.3.6 气温低于10℃不得摊铺，雨后24小时内不准施工。
3.4 碾压。
3.4.1 至少需要1台10t~12t的钢轮压路机。
3.4.2 压路机在140℃以上碾压，采用静压法碾压，不可振动，也不能使用胶轮压路机。
3.4.3 碾压2遍以上。
3.4.4 碾压不是保证压实度，而是使石料摆正实现稳定嵌挤。
3.4.5 开始碾压前可适当使用防粘剂；
3.5 开放交通。
3.5.1 施工后可在冷却到50 ℃以下开放交通。
3.5.2 在环境温度25℃条件下，20～40min可开放交通。
3.6 施工检测。
3.6.1 沥青含量：每天混合料生产稳定后运料车上取样，采用焚烧法检测沥青含量，实际沥青含量与施工配合比确定的最佳沥青用量相差满足±0.2%之内。
3.6.2 混合料级配：方法同沥青含量检测，实际配比中4.75mm、2.36mm通过率与施工配合比之差小于± 3%，实际配比中0.075mm通过率与生产配合比之差小于± 1%，其它粒径的通过旅应最大限度的靠近施工配合比。
3.6.3 混合料体积性质： 现场摊铺机螺旋输送器处取料，采用旋转压实仪成型，成型温度155℃～160℃，压实100次，空隙率控制在施工配合比设计空隙率±1%。
3.6.4 压实厚度：厚度应满足2.0±0.5cm，采用现场测量方法。
3.6.5 现场构造深度：铺砂法检测，必须在>1mm。
3.6.6 摩擦系数：摆式仪检测，BPN>45。
3.6.7 平整度：较原路面有所提高。
4. 结语
综上所述，Novachip技术得以成功的关键包括以下几各因素：优良的改性乳化沥青黏结层的使用、优良的面层混合料（改性沥青胶结料与高强的集料和优秀的级配）、先进的一次性摊铺工艺（Novapaver的使用）、科学合理的旧路面评价与处治。以上四个方面促成了Novachip技术的应用成功。因此，我们在引进和消化国外Novachip技术的时候，只要抓住以上四个方面的内容，在某些可能的范围内做一些改变甚至是改进都是有可能的，并且，不会影响超薄磨耗层的使用效果。
［文章编号］1006-7619（2011）02-21-108
［作者简介］ 宣幼英（1981.04-），女，籍贯：浙江省临海人，学历：本科，职称：助理工程师。
魏小芳（1968.02.27-），女，籍贯：浙江省临海人，学历：大专，职称：助理工程师。
【关键词】路面养护；超薄磨耗层；Novachip；改性乳化沥青；防水粘结层
Application of overlay technology in ultra-thin wear layer of pavement maintenance
Xuan You-ying.1,Wei Xiao-fang.2
(1.Linhai City Highway Maintenance Engineering Co.,Ltd Linhai Zhejiang 317000;
2.Linhai CityHighway Management Section Linhai Zhejiang 317000)
【Abstract】Novachip is wearing thin layer of a wide range of applications,especially for non-structural cracks in the pavement,sliding a reduced ability to track a slight non-structural disease such as road repair,this article Novachip in Pavement Maintenance Application conditions are introduced,involving Novachip mixture design,the technical requirements of raw materials and construction technology and so on.
【Key words】Pavement maintenance;Thin wear layer;Novachip;Modified emulsified asphalt;Waterproof bonding layer
1. 概述
Novachip是广泛应用的超薄混凝土磨耗层之一，特别适合于路面非结构性开裂、抗滑能力下降，轻微非结构性车辙等路面病害的修复，对于路面存在较为严重的结构性病害，先进行结构性病害的处理，然后采用Novachip加铺也能获得比较好的效果，该项技术1986年最先出现在法国。Novachip技术采用特殊的改性乳化沥青（高粘、快裂）黏结层（novabond），其上铺筑很薄（1~2cm）的高黏度改性沥青混合料，混合料采用特殊的间断级配。Novachip有如下优点：表面抗滑性能好、减少雨天水雾及水膜、噪音低、施工速度及开放交通快，低造价等。20世纪90年代初，美国在对欧洲沥青路面的考察与总结中就介绍了该项技术，随后，科氏公司在美国取得了Novachip的使用权并引进专用设备，于1992年在Alabama、Mississipi、Texas铺筑了试验段于实体工程。到2002年，Novachip在美国的使用面积已超过2300万m.2。南非于1998年引进Novachip技术，到2004年使用面积超过300万m.2。此外，Novachip在俄罗斯、瑞典、西班牙也都有广泛应用。
Novachip作为一种超薄磨耗层技术用于公路养护，本身并不神秘。在上世纪80年代。我国就曾采用较薄的沥青处治碎石路面结构。但是，由于当时技术条件所限制，应用效果并不理想。分析原因，主要是由于混合料胶结料性能差，即当时没有采用高性能的改性沥青，此外，对于旧路面的处治及评价也是空白，导致面层沥青混合料耐久性差，使用寿命大大缩短，再加上施工等因素的影响。最终导致沥青处治碎石薄层罩面技术没有很好的被开发和利用。如今，随着改性沥青技术的不断发展，各种优秀品质的改性沥青很容易获得，加上先进的施工设备，科学合理的混合料设计方法，等等，使得薄层处治技术又得以发展和大范围应用。 Novachip便是在这样一种技术背景下出现的，加上如今面临着大量的旧路改造与维护，路面养护技术日新月异，Novachip技术更是得以快速发展和广泛应用。
2. Novachip材料组成设计
Novachip技术的关键之一就是Novachip材料的组成与设计，其中包括：改性乳化沥青黏结层（novabond）、改性沥青胶结料、集料选择与级配设计。以下分别从此三个方面介绍有关Novachip材料及组成设计方面的技术要求。
2.1 Novachip改性乳化沥青黏结层技术要求。
在novachip技术中，改性乳化沥青黏结层起到黏结与封水的重要作用，是影响路面使用寿命的关键因素。其技术指标要求见表1。
2.2 Novachip面层改性沥青胶结料技术要求。
Novachip技术采用的面层沥青混合料级配特殊，单一粒径的粗集料占到整个集料的70~80%，混合料空隙率一般在13%左右。对于这样的混合料而言，对于胶结料要求就很高，一是具有超强的黏结力（一般都要求采用高黏度改性沥青）；二是具有良好的耐久性（抗老化能力要好）。在分析研究相关文献资料基础上，建议用于改性乳化沥青超薄磨耗层（Novachip）面层中的沥青胶结料性能指标见表2。
对于超薄磨耗层面层沥青胶结料而言，笔者认为采用SBS改性沥青、橡胶沥青或是其他改性沥青等都是可以满足要求的，具体在选择沥青品种时，要根据当地气候环境及交通条件、集料组成与级配综合确定。
2.3 改性乳化沥青超薄磨耗层集料技术要求。
Novachip技术一个很重要的环节就是面层混合料的集料选择与级配组成设计。在具备良好的胶结料与黏结层前提下，面层混合料的集料选择与级配设计非常重要。对于Novachip而言，面层厚度通常只有1~2cm，如此薄的厚度对于集料的形状及级配要求非常高，由于厚度很薄使得混合料的性能对于集料的形状及级配变得十分敏感。首先，对于集料而言，要求其必须具有足够的强度，其压碎值、磨耗值、清洁度、粗集料形状等都要满足一定要求。查阅相关资料后，对于Novachip技术中集料的相关技术指标要求见表3和表4。
2.4 Novachip超薄磨耗层混合料配合比。
美国对用于改性乳化沥青超薄磨耗层Novachip的级配范围及混合料性能要求见表3-5和表5。
由以上资料可以看出，Novachip超薄磨耗层沥青混合料集料最大公称粒径通常为12.5mm，且在美国，Novachip根据实际情况有三种不同的级配A、B、C。区别主要在于粗集料最大粒径及含量有所不同。根据实际情况，可以加以选择。
3. Novachip超薄磨耗层施工技术
任何一项技术最终都必须通过现场施工加以实现，施工质量的好坏直接关系到该项技术的成败。超薄磨耗层Novachip技术自发明开始就考虑到了施工，可以这么说，Novachip技术的创新在很大程度上就体现在施工环节上。国外，Nonvachip施工采用专门的施工机械（novapaver）一次性完成黏结层与面层的摊铺过程。利用面层混合料的高温加热黏结层的改性乳化沥青，使其迅速破乳开裂，水分受热蒸发沿着面层混合料的缝隙向上运动，带动乳化沥青向上迁移，从而自动完成封缝过程，自动成膜，起到良好的黏结作用和封水作用。
3.1 混合料生产。
Novachip混合料的生产与普通沥青混合料的生产没有多大区别，可参考常规混合料生产程序进行。生产过程中，注意以下问题：
3.1.1 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2.5~3.0mm、5~6mm和10~11mm各一片。
3.1.2 施工配合比调整：
（1）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。
（2）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。
（3）使用旋转压实仪压实100次确定施工配合比下的体积性质和最佳用油量。
3.1.3 NovaChip混合料生产：
（1）石料加热温度180℃~190℃。
（2）沥青加热温度 165℃~175℃。
（3）拌和温度170℃~180℃。
（4）拌和时间30s~45s；
3.2 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。装料过程采用三段法，尽量减少混合料离析。
3.3 摊铺。
3.3.1 必须使用NovaPaver进行摊铺，如果实在不行，一定要控制好施工过程中喷洒粘层油与摊铺面层混合料的速度，二者要协调紧凑。
3.3.2 开始摊铺前必须预热熨平板，受料斗、螺旋送料器必须涂防粘剂。
3.3.3 对乳化沥青喷洒量进行标定。
3.3.4 摊铺温度160℃~170℃。
3.3.5 摊铺速度10m/min~30m/min。
3.3.6 气温低于10℃不得摊铺，雨后24小时内不准施工。
3.4 碾压。
3.4.1 至少需要1台10t~12t的钢轮压路机。
3.4.2 压路机在140℃以上碾压，采用静压法碾压，不可振动，也不能使用胶轮压路机。
3.4.3 碾压2遍以上。
3.4.4 碾压不是保证压实度，而是使石料摆正实现稳定嵌挤。
3.4.5 开始碾压前可适当使用防粘剂；
3.5 开放交通。
3.5.1 施工后可在冷却到50 ℃以下开放交通。
3.5.2 在环境温度25℃条件下，20～40min可开放交通。
3.6 施工检测。
3.6.1 沥青含量：每天混合料生产稳定后运料车上取样，采用焚烧法检测沥青含量，实际沥青含量与施工配合比确定的最佳沥青用量相差满足±0.2%之内。
3.6.2 混合料级配：方法同沥青含量检测，实际配比中4.75mm、2.36mm通过率与施工配合比之差小于± 3%，实际配比中0.075mm通过率与生产配合比之差小于± 1%，其它粒径的通过旅应最大限度的靠近施工配合比。
3.6.3 混合料体积性质： 现场摊铺机螺旋输送器处取料，采用旋转压实仪成型，成型温度155℃～160℃，压实100次，空隙率控制在施工配合比设计空隙率±1%。
3.6.4 压实厚度：厚度应满足2.0±0.5cm，采用现场测量方法。
3.6.5 现场构造深度：铺砂法检测，必须在>1mm。
3.6.6 摩擦系数：摆式仪检测，BPN>45。
3.6.7 平整度：较原路面有所提高。
4. 结语
综上所述，Novachip技术得以成功的关键包括以下几各因素：优良的改性乳化沥青黏结层的使用、优良的面层混合料（改性沥青胶结料与高强的集料和优秀的级配）、先进的一次性摊铺工艺（Novapaver的使用）、科学合理的旧路面评价与处治。以上四个方面促成了Novachip技术的应用成功。因此，我们在引进和消化国外Novachip技术的时候，只要抓住以上四个方面的内容，在某些可能的范围内做一些改变甚至是改进都是有可能的，并且，不会影响超薄磨耗层的使用效果。
［文章编号］1006-7619（2011）02-21-108
［作者简介］ 宣幼英（1981.04-），女，籍贯：浙江省临海人，学历：本科，职称：助理工程师。
魏小芳（1968.02.27-），女，籍贯：浙江省临海人，学历：大专，职称：助理工程师。