山西省公路局运城分局 山西运城 044000
摘要:车辙属于公路沥青路面常见的通病,严重影响行车的安全性和舒适性以及公路沥青路面的使用寿命。目前,沥青路面在我国公路路面中所占的比例比较高,因此,本文针对沥青路面车辙的防治进行了探讨,首先分析了沥青路面车辙形成的原因,然后分别从施工阶段和运营阶段提出了几点防治沥青路面车辙发生的措施,希望对公路沥青路面的发展有促进作用。
关键词:车辙;公路沥青路面;防治;措施
引言
据统计,车辙的维修养护约占沥青路面维修养护的80%。车辙的发生将直接降低公路沥青路面的平整度,影响行车的舒适性,更严重的是降低了行车的安全性。为了确保公路正常运行,必须减少车辙现象的发生,减少财力、物力和人力等的损耗。所以,对公路沥青车辙防治措施的探讨有重要意义。
1、公路沥青路面出现车辙的原因
车辙是沥青路面在高温条件下长时间荷载的结果,这是沥青路面常见的一种损害现象,车辙产生的原因有很多种,以下就车辙产生的内因、外因进行简要探讨[1]。
1.1内因
(1)沥青的选型。沥青分为天然沥青、石油沥青和煤焦沥青三种。目前我国主要采用的是沥青混合料,其原因是由于沥青混合料的抗剪能力较高,随着混合料粘接力的提高,抗剪强度逐步增大。沥青的选择需结合当地的交通、环境、气候等综合选用。
(2)沥青用量。用量的控制直接影响着混合料的粘接力,用量越大,颗粒中游离的自由沥青就越多,粘接力就会越小,因此,合理控制沥青用量至关重要。
1.2外因
(1)交通因素。自改革开放以来,我国道路建设日益发展,交通量逐步增大,道路车辙现象越发严重,就实际情况看,路面荷载越重,轮胎压力越大,车速越慢,路面车辙的形成也就越发容易。其中荷载是促使车辙形成的最重要原因,极易导致路面永久性变形。这种情况通常出现在收费站、交叉路口、车站等交通拥挤的地方[2]。
(2)气候条件。气候条件中对路面车辙影响最大的因素为温度。在我国南方,日照时间长,温度高,路面车辙的现象明显严重,但在北方就相对较轻一点,尤其是在冬季,降水量少,有利于路面保护。
(3)路面基层。路面基层有碎、砾石基层和无机结合料稳定基层两种。其作用是为了稳定路面。通过某种特定技术将单一材料分层铺筑在路基表面就是路面基层,基层的质量与材料好坏直接关系着路面使用性能的高低。基层的刚性强度越好,路面的抗剪切能力与高温稳定性就越强。
(4)施工质量。在施工过程中如果准备材料不充分或未充分压实,将会造成沥青面层压实不足,通车后很快就会出现路面车辙。
2.施工阶段预防车辙的有效策略
2.1采用骨架型级配
对沥青混合料中矿料级配类型的选择直接影响着沥青混合料的高温性能,密实型结构的高温性能低于骨架型级配的性能,在沥青混合料中,适当增加粗集料有利于提高其高温性能。严格控制关键性筛孔的通过率,表1为关键性筛孔。
2.2合理控制沥青用量与标号
实际用量略低于设计用量能够有效提高混合料高温性能,选择低标号要比高标号的沥青混合料高温性能好。在实际施工中,尽管气温条件相差很大,但仍选用重交90号沥青,沥青的用量控制也很不严格,这明显不合理。应结合当地气候,合理选用不同标号的沥青,沥青用量误差也应控制在0.2%左右[3]。
2.3严格把控矿料质量
严格控制粗集料中针片状含量,如果含量过多,车辆在行驶过程中,很容易造成路面级配下降,加深车辙形成。尽可能选择强度较高的粗集料,但大多强度较高的粗集料偏酸性,与沥青的粘结强度较小,必须通过添加消石灰、沥青抗剥落剂来增强混合料的水稳性,细集料的含泥量直接影响着路面的高温稳定性,如果碎石厂不配置防尘设备,必定会造成石屑中粉尘含量过高,使得级配曲线形成驼峰线,进而降低了路面抗高温性能。所以施工中的石屑必须除尘,且控制在0.075mm的通过率范围内。
2.4严格控制压实度
压实度是造成车辙产生的主要原因。关于压实度的标准,目前对高速公路的压实度要求为马歇尔标准试件的96%。实际上对于设计空隙超出4%的混合料,如果将压实密度控制在马歇尔密度的96%是偏低的。如果设计空寂超出6%,压实密度仍为96%,此时路面的实际空隙率已达到10%,极易造成压密型车辙。所以,在控制压实密度时应保证现场空隙率不低于设计空隙上浮2%,或者采用理论最大密度的92%实现双控。集料要控制好拌和时间和温度,在运输过程中要严格遵守操作规范,摊铺过程也要规范操作,确保集料充分发挥其价值。
3.运营阶段车辙防治的措施
严重的车辙破坏往往发生在夏季高温季节,尤其是在温度最高的时候,车辙发生的速度非常快,有时2-3天就发生车辙3-4公分,不仅造成了极为不良的社会影响,同时也带来了巨大的经济损失。因此,在夏季高温季节采取有效措施是运营阶段防止车辙发生的关键。
3.1高温时段限制车辆通行
实践表明,高速公路较大车辙往往发生于夏季高温数天里温度最高的几个小时,如果避开温度最高的这个时间段,就会对公路沥青路面做到很好的保护。因此,可以经公安部门协商后,采取高温时段禁止重型货车通行的防治措施。
3.2控制重载运输车辆的通行时间
超载车辆是目前引起公路沥青路面车辙最主要的原因,因此必须采取有效的措施对重载运输车辆的通行时间进行严格地控制。比如,每年温度最高的时候,每天的10:00-18:00禁止重载货车通行。同时,调整收费标准鼓励重载货车夜间行驶,如6:00-10:00与18:00-22:00按75%收费,而22:00至次日6:00按50%收费,从而减少车辙的发生。也可以采取10:00-18:00对通行重载货车加价收费的措施以控制重载运输车辆的通行时间。此外,相关部门要加强对超载超限车辆的治理,禁止超载超限车辆上道,从而对公路沥青路面进行保护。
3.3加强预防性养护
当车辙发生后,很多司机会尽可能地减少变道行驶以保持行驶稳定,致使车辙深度加大,进而形成恶性循环。因此,在车辙发生后,要及时地采取措施对路面进行修补,常用的车辙处治维修方法有铣刨重铺法、铣刨拉毛过渡法、热再生法、微表处法等。
结语
总而言之,车辙是目前公路沥青路面的典型病害,车辙形成的原因主要包括沥青的类型和用量、交通因素、气候条件、路面基层以及施工质量几个方面。针对沥青路面车辙的防治可以从施工阶段和运营阶段两个方面着手,具体措施包括采用骨架型级配、控制沥青的型号和用量、严格控制矿料质量和压实度、控制载荷车辆的运行时间、控制高温时段车辆的通行等,只有这样才能保证公路的通行能力,更好地推动我国交通业的发展。
参考文献
[1]王建平.公路沥青路面车辙的成因及防治措施[J].科技视界,2013(18):148-148.
[2]陈国华.公路沥青路面车辙病害形成的因素和防治措施思考[J].中国电子商务,2013(11):219-219.
[3]张松.公路沥青路面车辙的成因分析与维修措施[J].山东工业技术,2016(2):81-81.
[4]罗涛涛,张超,王艳丽.公路沥青路面车辙防治措施探讨[J].中国科技博览,2013(14):38-38.
论文作者:李进
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/28
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