沥青混凝土路面车辙病害分析及防治措施研究论文_许方方

沥青混凝土路面车辙病害分析及防治措施研究论文_许方方

中国建筑第二工程局有限公司 内蒙古赤峰 024000

摘要:在沥青路面中,车辙病害是一种非常典型的问题。目前,我国对行车的舒适性、安全性是非常重视的,因此必须要对路面车辙病害进行有效预防和修复,这样才能对我国沥青混凝土路面的使用寿命进行有效延长,有效提高行车的安全性。

关键词:沥青混凝土;路面车辙;病害;防治措施

1沥青混凝土路面车辙类型

1.1磨损性和压密性车辙

一般来说,由于沥青混凝土路面自身的压密而引发的车辙现象被称为压密性车辙,而沥青混凝土路面材料在来往车辆不断影响的作用下,始终处于损失现象的被称为磨损性车辙。根据相关调查数据显示,上述多种车辙中危害最为严重的就是失稳性车辙,根本原因在于大多数公路建设都是采用半刚性路面,而符合标准的半刚性路面是不会出现变形等问题的,因而结构性车辙很少产生,只能是失稳性车辙。

1.2 结构性车辙

结构性车辙主要是由于沥青路面在行车荷载下产生整体性的永久变形,结构性车辙是由于沥青混凝土路面路基变形造成的。由于车辙宽度较大,导致路面两侧发生隆起的现象,使得路面的横断面呈现出 U 型。

1.3磨损性和压密性车辙

磨损性车辙主要是由于沥青混凝土路面结构层材料在受到自然环境和车轮磨损的情况下,使得沥青路面不断损失造成的;压密性车辙主要是由于路面本身存在的自重,引起沥青混凝土路面车辙。

2沥青混凝土路面车辙病害的成因

2.1沥青材料

在道路面层、汽车轮载二者的互相作用下,便会出现车辙病害。假如沥青材料的粘结性能比较差、强度比较小,便会大大提高车辙病害的发生率。因此,路面车辙病害之所以会出现,这和沥青材料、沥青用量、骨料级配、矿料质量等存在着极大的关系。沥青强度及粘结性能深受沥青材料质量的影响。另外,只有对沥青材料有关指标进行有效控制,如沥青粘稠度、沥青针入度等,才能对沥青性能进行有效控制,才能对沥青面层的抗剪切性能和抗裂性能进行有效控制。而沥青混合料的粘结性能深受沥青用量的直接影响,沥青用量偏少或者沥青用量偏多,均会使沥青路面车辙病害风险发生率起到增大作用。而矿物质量也是沥青路面车辙病害产生的一大影响因素,沥青材料中骨料间隙、沥青材料粘结性能、沥青材料摩擦角等都是由矿物特点所决定的,因此我们在配置沥青面层混合料时,必须要选用优良的矿物且对沥青材料配比进行合理配置。沥青面层的整体强度、粘结性能取决于集料级配,只有合理配置骨料级配,才能够保证沥青路面在荷载均匀作用下,才不会出现车辙病害现象。

2.2道路交通因素

改革开放以来,我国公路交通取得了一定的发展成效,相应的交通管理力度也在不断加强,进而大大提高了往来车辆的行驶速度,并且出现了许多荷载量在同一路面上行驶的问题,导致沥青混凝土路面遭受了严重的损坏情况。同时,车辙的主要形成原理就是行驶车辆的全部重力都放在车轮上,一旦车轮的承受压力较大,其内部所包含的气压也会增大,使车辆的行驶速度不断增加,进而出现渠化现象,如果不对其展开及时的治理维修措施,将产生路面车辙问题。

2.3外界环境作用

沥青路面面层发生车辙病害的主要外界因素就是车辆荷载和路面温度。沥青混合料的抗变形能力深受沥青路面温度的影响,沥青粘结性能在高温作用下便会下降,同时减小沥青面层的弹性模量,大大降低沥青路面面层的抗剪性能,大大提高沥青路面车辙病害发生的概率。而沥青路面在长期高温作用下,更易出现车辙病害。通过深入研究后发现,当沥青路面车辙病害在 40 ℃路面温度行车运行作用下,便会变得更为严重。沥青路面面层车辙病害发生的一大主要原因,就是车辆荷载作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆沥青路面在车辆作用下,不但会遭受车辆加速、制动产生的纵向力,而且还会遭受车辆振动引发的动力影响,而在荷载传递作用下,各种受力便会从车轮转移至沥青路面面层,一旦荷载效应大于路面面层抵抗力,沥青路面面层车辙病害便会出现。

3车辙病害的修复与维护

3.1设计具有长寿命的沥青面层结构

沥青路面的各类病害问题使其使用寿命很低,且运营维护需要耗费较大的成本,可以引入长寿命沥青路面的设计理念,使得沥青各面层按照其功能进行受力,上部面层采用抗车辙性好、抗老化和耐磨损的面层材料,中间面层采用模量高抗车辙性好的混合料;下部面层主要考虑耐疲劳和抗水损坏问题;基层控制压应变水平:如此,各个面层均能发挥其使用功效,延长路面层的使用寿命。

3.2混合料的配比设计

混合料的配比设计包括配合比设计方法、控制沥青用量、优化矿料级配等。(1)沥青混合料的配合比一般采用SUPERPAVE、GTM 等方法进行配合比的设计,通过增加马歇尔击实次数、加大沥青成型的压力,并根据沥青施工技术规范进行沥青混合料配合比的设计试验。(2)在进行沥青配比的设计时,应严格控制沥青的用量,以往由于沥青用量配比设计不合理,导致沥青用量过多,使得沥青混合料黏度不强,容易发生车辙的问题。因此,应根据马歇尔法确定沥青的用量,并减去用量的 0.5%,同时还需添加适当的矿粉,从而有效地增加沥青材料的黏性,提高高速公路抗车辙的能力。(3)优化矿料级配,矿料的级配很大程度上直接影响了矿料的质量和沥青的质量,当沥青集料选择完成后,应根据高速沥青公路施工现场的交通状况和气候,合理地设计和优化矿料的级配,确保沥青混合料的路用性能,提高高速公路沥青路面抗车辙的能力。

3.3加强路面施工的质量控制力度

施工人员在对沥青混凝土路面展开具体工作时,必须加强自身对施工质量管理监督的重视程度,因为其将直接决定着日后路面工程的施工效果,具体如下:①在对沥青混合料进行铺设时应时刻掌握其温度变化情况。一般沥青混合料温度包括出厂温度、摊铺温度、初压温度等,都需要进行有效控制,一旦失去控制,将对后期路面的具体使用效果带来严重的影响,温度过高会使沥青路面铺设逐渐出现老化问题,而温度过低则会大大增加压实工作的难度;②沥青混凝土路面压实是车辙现象是否出现的关键性因素,因此,相关工作人员在进行压实工作时,一定要以路面现场的实际环境变化和相应步骤为基础,选择最为恰当适用的机械设备展开工作,从而最大限度地延长路面工程的使用寿命,为人们的安全出行提供良好保障。

3.4考虑特殊爬坡路段的路面层设计

车辆爬坡过程中振动明显且对路面的车辙效应显著,特别是长大爬坡路段,这种低速、重载交通的作用,会使得原来的沥青路面使用寿命大大折扣,设计中需要考虑这些因素。一方面,可以通过对道路线形的修改尽量降低长大爬坡路段,另一方面可以设置专用重车爬坡车道,并采用抗车辙性能好的水泥路面作为长大纵坡路段的面层结构。

结束语

总而言之,沥青混凝土路面发生车辙的问题,已成为严重危害公路安全的主要问题之一。沥青混凝土路面在使用初期不会出现明显的车辙,但在长期的使用后,并在高温、荷载交通、沥青材料、结构设计等原因影响下,导致高速沥青公路容易发生车辙的问题,不仅危害了行车安全,而且影响了人们出行的舒适性和车辆控制的稳定性。因此,对沥青混凝土路面车辙危害分析及防治措施的研究,无疑对于提高沥青混凝土路面的安全,提高行车的稳定性具有理论性的意义。以上内容就沥青混凝土路面车辙病害分析及防治措施进行了分析。

参考文献:

[1]李凤艳.沥青混凝土路面常见损坏类型及处治[J].山西建筑,2016,42(36):168-170.

[2]张璐.高速公路沥青混凝土路面车辙成因分析[J].四川水泥,2016(12):40.

论文作者:许方方

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/9/18

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

沥青混凝土路面车辙病害分析及防治措施研究论文_许方方
下载Doc文档

猜你喜欢