亚热带高速公路沥青路面车辙处治方案论文_周小梅

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摘要:沥青路面的性能特点明显,在道路建设中应用广泛。但随着沥青路面的增多,沥青路面早期病害也越来越引起人们的重视。本文简要阐述了高速公路上沥青路面车辙的原因进行分析,并提出具体解决措施。

关键词:高速公路;沥青路面;路面车辙;处治方案

一、高速公路沥青路面的车辙类型

(1)流动型车辙

造成沥青路面的流动型车辙的主要原因是由于高温季节的交通荷载反复碾压,荷载产生的应力超过沥青混合料所能承受的极限稳定性应力,导致沥青混合料永久变形和塑性流动而逐渐形成的沥青混凝土侧向流动变形。大部分流动型车辙发生在车辆轮迹区域内,因为轮迹带区域的沥青混合料的强度难以承受此时的最大交通荷载应力,导致路面内部由于长期反复承受重载形成流动型车辙。流动型车辙的车辙深度一般较大,其横断面一般呈W型,轮迹带部位下凹两侧混合料隆起变形。

(2)结构型车辙

结构型车辙产生的原因是由于交通荷载在路面表面产生的剪应力超过路面各层的抗剪强度,沥青混合料内部产生剪切变形破坏,导致沥青面层甚至基层等结构层产生永久性变形。结构型车辙宽度相对较大,两侧没有明显隆起,断面呈U型。

(3)磨损型车辙

磨损型车辙则是由于沥青路面经过车轮长期行车,导致路面表层材料的不断磨损,从而产生车辙,磨损性车辙多见于重载大型车辆较多或者气候寒冷轮胎采取埋钉以及防滑链等情况下。磨损性车辙产生的主要原因是由于主要是由于集料的抗磨耗性能较差,沥青混合料耐磨性能不足。

(4)压密型车辙

压密型车辙产生的主要原因是由于施工质量不合格,路面压实度没有达到规范要求,因而路面开放交通后,在大量交通荷载的作用下,沥青混合料二次压密从而形成车辙。压密型车辙主要在轮迹带下,呈明显的V字型或W型,两侧没有隆起。施工单位片面追求平整度或者施工阶段沥青混合料温度过低,造成沥青混合料的压实度不足,路面混合料实际空隙率远大于设计值,从而形成压密型车辙。

二、车辙的产生原因

车辙作为沥青路面常见的破坏形式之一,其形成的原因非常复杂,总的来说可归纳为内在因素与外在因素。内在因素主要包括路面材料质量和路面结构,外在因素则包括气候条件及交通条件等。内在因素细分则包括矿质集料特性、级配、沥青胶结料性能、沥青与矿料之间的相互作用及路面结构等。

三、常见车辙的处治措施

1、流动型车辙的处理措施

流动型车辙通常延续段落长、车辙深度大,因此维修处理起来困难较大。针对这种情况,从降低车辙深度和恢复路面性能出发,可采用将车辙隆起部分铣刨拉毛、降低车辙深度的方法恢复路面使用性能,达到安全行车的要求。

此外,铣刨拉毛的处理方法一般适用以下几种情况:其一,流动性车辙,有明显的隆起。其二,车辙主要产生在面层,基层以下仍是完整的。其三,车辙在15mm以上,并且基本稳定。其四,沥青混凝土面层上、中、下各层结合较好,经钻孔取样无松散现象,且车辙隆起部位无严重松散、开裂现象。

2.结构型车辙的处理措施

出现结构型车辙时路面一般要铣刨并重新罩面,对于路面基层也破坏严重的路段应挖除基层重新换填,并加铺新的沥青面层。维修养护时要严格做好防水层和粘结层,否则新修路面使用没多久又会出现车辙、水损坏等。罩面可以改善路面使用性能并提高承载力。该方法有一定的技术优势,也存在一定弊端。为了满足路面标高的要求,罩面之前先要铣刨。罩面维修适用于路面沥青层甚至基层都发生破坏的情况,基层破坏严重处应先进行基层处理。

3.压密型车辙的处理措施

压密型车辙一般辙槽较浅,对辙槽可采用微表处填补技术,填补后可彻底消除车辙内存水易产生水漂和结冰等的安全隐患。

对于路面压实不足造成的车辙,可以选用强度高、稳定性好的材料来铺筑沥青路面。为了能有效解决沥青路面的车辙问题,采用PR PLAST.S这种添加剂能够提高路面抗车辙能力。

PR PLAST.S添加剂能够改善沥青混合料高温稳定性能,能够提高抗车辙能力,目前在我国的公路建设中逐渐开始应用。见表1

五、防治沥青路面出现车辙的措施

1、加强管理矿料质量?

沥青面层使用的集料都必须按照项目建设的执行机构定出条件,严格对石料厂进行考察,给承包商提供符合要求石料,而承包商只需要进行采购即可。

2、应用混合式的基层?

对于正在修建的高速公路都应该使用半刚性的基层加上沥青稳定碎石基层共同组成混合式的基层,而沥青的厚度应该从过去15cm加厚到18—22cm,这样就能够降低基层间剪切应力,降低半刚性的基层疲劳应力,就能够增强沥青路面的整体抵抗车辙能力。

3、将沥青的混合料级配进行优化?

高速公路的沥青路面混合料都应该使用骨架密实的结构,而里面的中上面层是不能够使用天然砂,而应该使用机制砂,还要对机制砂中粉尘含量进行控制,不能够超过10%,下面层是能够使用天然砂,但是含量是不能够超过混合料重量综合10%。

4、大陡坡路段应该特殊设计?

当纵坡长度超出了500m路段,都必须要采取特殊设计路面结构,这样才能够有效增强路面抗击车辙的能力。

5、将抗车辙剂添加到沥青的混合料中?

在施工中要提升沥青的混合料自身抗车辙的性能,时常将抗车辙剂添加到中面层沥青混混合料中,这样就能够让动稳定度能够高达6000次/mm之上,比较常用是法国的PR Plasts,使用中一般用量要达到总重量0.3%为好。

6、应用混合料转运车?

在高速公路施工中应该尽可能降低温度离析与集料离析,因此在摊铺沥青混凝土时就要使用转运车,这样能够有效缓解集料的离析现象,有效提升沥青混合料抗击车辙的能力。

结束语:

目前,高速公路沥青路面的主要危害之一便是车辙,它严重影响着高速公路的安全性与可靠性,对行车者的人身安全也有着一定的威胁。因此,针对目前存在的路面车辙,路面管理部门与建设部门必须采取针对性强、有效性高的措施进行处理,并加强对沥青路面的病害防治,尽量避免出现车辙现象。

参考文献:

[1]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京:人民交通出版社,2004

[2]刘本党,朱卫华.沥青混凝土路面施工质量控制[J].交通标准化,2006

[3]沙庆林.沥青和沥青混凝土现状[M].国外公路,2009

[4]李千忠.高速公路长大纵坡段沥青路面车辙处治技术[J].交通世界(建养.机械).2011

论文作者:周小梅

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期

论文发表时间:2018/11/1

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