摘要:公路沥青混凝土路面有着较为优良的行车舒适性能、道路性能、力学性能,还有方便实施养护方面相关工作等多种优势,在世界上各个国家已获得广泛运用,在国内的乡村公路到都市当中道路建设各方面,都已得到普遍的采用,而且变成公路建设项目当中首选路面的构造形式。中国社会的发展进步进程当中,已重新建设、建设完工以及在建设进程的高速公路当有大量实例应用着沥青路面这个方式。道路沥青混合材料为公路沥青混凝土路面中最为常见的材质,有着较为优良粘弹塑性,于一定的激励条件之下将会有塑性的反应以及响应产生,这类塑性的反应以及响应将会于长时间的积累状况之下有车辙问题产生。
关键词:公路工程;沥青混凝土;路面;车辙病害检测
1 沥青混凝土路面车辙病害概述
与传统的水泥混凝土路面相比,沥青混凝土路面有其显著的优势,它不仅具有良好的行驶安全性和舒适性,同时在日常养护中也更高效、更便捷。但由于沥青混凝土路面属于柔性路面,具有良好的黏弹塑性特性,在气温较高的季节,或在受到汽车较大荷载时,车轮迹两侧路面很容易出现剪切变形,从而引发车辙病害。车辙的形成会给道路的使用带来很多不利的影响,凹陷的路面会使得车辆行驶出现颠簸,雨天积水,影响行车安全,同时剪切变形产生纵向裂缝,使得雨水下渗,破坏基层,甚至路基,降低路面使用寿命。因此,在沥青路面日常维护中要做好路面车辙病害监测,及时发现路面车辙病害点并进行科学合理的处治,保障车辆行驶安全,为人民提供良好的驾驶体验。车辙产生的原因很多,涉及沥青混合料的质量、路面施工的质量,也涉及车辆荷载的大小,但不管是何种原因造成的,车辙病害总是以路面条状凹陷为显现特征。为了合理客观地评估路面技术状况,需要采用专业的检测手段,通过检测数据结果的分析,评定病害的严重性,并进行有针对性的处治。
2 公路沥青混凝土路面车辙病害的成因
2.1 车辙病害的分类
第一,结构性车辙。结构性车辙主要是指在路面上形成轨迹的地方出现凹槽,但是凹槽周围并没有出现明显凸起的车辙。导致此类车辙形成的主要原因是由于沥青混凝土在施工过程中,其拌和比例出现问题,从而导致地面结构强度不足,在投入使用的过程中,受到车辆负荷的长期碾压,此类结构开始发生变形,从而形成永久性的结构性车辙。第二,失稳性车辙。失稳性车辙与结构性车辙类似,其主要的表现特征是在轨迹区域出现凹槽,不同于结构性车辙的是,失稳性车辙的横断面更大,并且周围会出现不规则凸起。其形成的主要原因是在基层压实施中,为了追求施工效率,对于表面的碾压次数较少,导致结构基础压实度不足,在后续投入使用的过程中,车辆的长期碾压会导致其发生形变,从而形成失稳性车辙。第三,磨损性车辙。磨损性车辙属于高速公路使用过程中比较常见的车辙类型,其主要特征是轨迹区域的凹槽深度较浅,同时整体宽度很窄,并且凹槽周围没有出现鼓起。此类病害的产生原因是恶劣天气中,为了确保车辆的稳定形式,车主会在车轮上安装防护链,这些防护措施会对沥青混凝土造成较大的损伤,从而形成磨损性车辙。
2.2 车辙病害的成因
第一,沥青用量过多。沥青作为石油化工的副产物,其材料本身还具有油性材料的特性,过多的沥青用量会使粗骨料之间的内摩擦角降低,增大了骨料的流动性。特别是在高温环境下,沥青会松软,使其黏结骨料的能力逐渐下降。在重载反复作用下,塑性变形越来越大进而形成车辙。第二,粗集料用量少、棱角性差、矿粉用量偏少。当沥青混凝土中的粗骨料含量较低时,粗骨料之间充斥着大量沥青,此时的沥青混凝土不能有效地形成持力骨架,在重载车辆的作用下,沥青混合料发生流变,在轨迹区域形成永久性凹陷变形,即车辙。第三,面层厚度不均匀。当沥青混凝土摊铺后,面层厚度不均匀,层间传力性能太差,在高温条件下,车辆荷载致使沥青混凝土路面产生塑性变形无法进行有效的耗散。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在车辆荷载的反复作用下,在轨迹区域形成中间凹陷两侧隆起的车辙。
3 车辙病害维护以及修复
车辙深度是0~15mm,是浅层的车辙病害问题。浅层的车辙病害并对于行车正常的运行不会造成较大影响。对繁忙路段以及高速公路,还需对于沥青路面中的上部面层实施铣刨处理,选取比较好的抗车辙材质,再对于路面面层实施重新铺设处理。若是较为普通的道路,那么应当依照现实具体经济状况,来对于车辙问题实施合理修复处理,或是与其他的路面问题实施共同修复。当车辙深度是15~30mm时,是中等程度的车辙问题。路面运行的时候,就会有较为明显震动以及颠簸状况发生。为对于路面面层损害实施有效的避免,应当对于中等程度的车辙路面及时进行修复。对于路面实施修复的时候,能够对于中上面层实施铣刨处理,选取抗辙性能较好材质,对于破损的路面重新进行铺筑工作,或是应用着热再生工艺对于破损的路面实施修复处理。当车辙的深度比30mm大时,是严重的车辙问题。车辆在这类有着严重车辙问题路面上行车的时候,非常容易有安全状况产生,使得车辆通行的效率严重下降,应当对于破损的路面实施及时修复处理,这样一来才可以使得车辆行车的安全得到有效提升。对有着严重车辙问题路面,应当重新对全部路面面层进行铺筑。
4 沥青路面中对于车辙病害预防措施
4.1 有效控制沥青混合料的原材料质量
沥青路面中车辙病害产生的因素,涵盖着沥青集料的特点、沥青材质的配比以及沥青材料的用量等多方面,因此一定得对于沥青混合料的原材质质量进行有效控制,应当选取较好沥青材质,其中有着较高的软化点、较高的粘结性以及低针入度等方面。对于沥青用量实施合理科学把控,采取马歇尔方式,来确定得到最佳的沥青用量。而且对一些低速、重载行使路段,应当选取最佳的沥青含量。还有,对骨料材料来说,应当确保有着较好强度、棱角性、坚硬性以及粗糙度等,而且可以较好的与沥青材料粘结,对于针片骨料含量实施有效合理把控。对于骨料级配实施有效科学的优化,把当地的交通情况当做关键依照,对于级配分布实施合理科学调节,使得对于交通荷载得到适应。除此之外,对于沥青混合料路用能力实施科学合理改进,使得车辙病害出现的概率降低,应当把一定改性剂与抗车辙剂加进沥青的混合料当中。NovaChip是应用较为广泛的超薄混凝土磨耗层,采用特殊的改性乳化沥青黏结层,混合材料采用特殊的间断级配,由70%~80%的单一粒径碎石,20%~30%的细集料和填料构成,沥青的用量一般在4.8%~5.2%。在充分考虑除尘的情况下,经过适配,配合比采用10~16mm碎石:石屑:水泥=32%:41%:24%:3%,最佳石油比为4.9%。经过实验证明,检测结果均符合设计和规范要求。
4.2 对特殊的爬坡路段路面面层进行合理设计
爬坡进程当中,车辆受到车辙问题影响,有比较突出的震动问题发生,特别是长大的爬坡路段。首先,应当对于道路线形进行有效修改,对于长大的爬坡路段实施合理降低;其次,对于专用的重车爬坡实施有效设置。
结束语:
在沥青路面广泛应用的今天,路面车辙是常见的一种道路病害,它直接影响到行车的舒适性和安全性,在公路的日常维护中,要对路面状况进行有效的检测和处治,这样才能提高沥青混凝土路面的使用寿命,确保行车的安全。
参考文献:
[1]万 军.沥青路面车辙深度检测方法研究概述[J].工程技术,2016(9):26-27.
[2]王 会.沥青路面车辙检测与处理分析[J].黑龙江交通科技,2018(12):93-94.
个人简介:凌 晓,出生年月:1990.09,籍贯:广西贵港,研究方向:公路沥青,职称:助理工程师。
论文作者:凌晓
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签:车辙论文; 沥青论文; 路面论文; 病害论文; 混凝土论文; 骨料论文; 面层论文; 《基层建设》2019年第31期论文;