沥青路面车辙病害及维修管理分析论文_关礼,周昊

沥青路面车辙病害及维修管理分析论文_关礼,周昊

中国路桥工程有限责任公司 100011

摘要:在全世界范围内,沥青路面的使用都越来越普遍,这得益于它较强的适应能力和便捷的养护特性。在沥青路面的实际使用过程中,常常会受到车辙伤害的影响,使路面发生不同程度的损坏,这给行车安全带来了极大的威胁。本文将通过分析沥青路面车辙病害形成的原因,探讨如何高效维修和管理沥青路面,实现沥青路面的长久使用,减少因路面车辙病害而导致的事故。

关键词:沥青路面;车辙病害;维修管理

引言

在沥青路面的实际使用过程中,由于都到多方面原因的影响,常常会导致沥青路面出现车辙病害,其中包括大型车辆的超载运输、复杂的环境条件以及道路施工中的质量问题。这些问题在不同程度上降低了沥青路面的使用期限。在相关调查数据中显示,目前的公路问题中,车辙病害维修已经成为一项主要的养护内容,耗费了大量的的人力物力财力支出。同时,频繁出现的车辙病害,使沥青路面公路的交通事故发生率不断提升,给人民的生命财产安全造成了极大的危害。因此,我们急需找到一条行之有效的沥青路面维修管理途径。

一、沥青路面车辙病害成因

(一)车辙的种类

沥青路面车辙病害的成因是多方面的,从我国沥青路面的基本使用情况来看,目前造成车辙病害的原因主要有四种,分别是失稳型车辙、严密型车辙、结构型车辙以及磨损型车辙。在这之中,由于我国对履带类车辆管理较严格,所以磨损型车辙病害较少发生。而我国目前使用的路面基层为半刚性结构,因而结构型车辙病害也比较少见。我们在此着重分析另外两种车辙病害。

首先是失稳型车辙。这种车辙的产生是由于沥青路面受到过大的压力,内部结构中的材料被挤压发生位移,使这一部分材料离开原来的位置向两侧堆积,形成截断面为M型的隆起、下陷现象。这种车辙病害主要产生于车轮轨迹下方,往往会出现在下坡或者收费站口减速带附近。也就是说,容易在车轮压力变化剧烈的情况下产生。

其次是压密型车辙。这种车辙主要是由于施工质量问题导致的。由于在施工过程中,工程承包单位一味追求道路平整度,而忽视了路面压实均匀程度,使得沥青路面在实际使用过程中被再次压实,形成了不规则的下陷区域,并且这些下陷会随着车辆不断碾压而持续加深,直到路面混合料中的空隙率达到极限。这样形成的车辙病害只有中间下陷,而两侧不会隆起,其截断面为U型。

(二)成因分析

车辙病害形成的根本原因,可以归结为沥青路面中的沥青混合物在结构上产生了变化。具体来说主要有以下几方面的原因:

第一,集料方面的原因。由于集料的颗粒大小和表面光滑程度不同,其颗粒之间相互嵌合力也会有所区别,由此导致了沥青混合料的稳定性不断变化。通常,当集料的形状趋于正方体、表面比较粗糙、质地比较坚硬的情况下,其沥青混合料在高温条件下的稳定性会更强。反之,如果集料的表面较为光滑、质地较软或较脆、形状呈现针片状,其高温稳定性和抗剪强度都会随之下降,从而使沥青路面容易产生车辙病害。

第二,矿料级配的原因。矿料级配的不同决定了沥青混合料的黏度大小以及密实程度。同样会对沥青路面高温条件下稳定性造成影响。其中,能够形成骨架结构的矿料级配受到高温的影响较小。而悬浮式的矿料级配则容易在高温条件下发生形变,致使沥青路面在使用过程中出现车辙病害。

第三,沥青本身的原因。在混合料配置过程中,沥青的黏度决定了混合料的黏阻力,二者成正相关关系。同时,沥青的黏性越大,其抗剪切力的能力也就越强,其混合料的抗车辙病害能力也就越好。另外,沥青的用量也会对沥青混合物的性质产生影响。在一定范围内,沥青的用量越多,沥青混合物的黏性越强,其结构也越稳定。但是一旦超过这一范围,混合物的稳定性则会随着沥青用量的增加而降低。

第四,层间连接原因。从力学的角度来分析,半刚性沥青路面越光滑,其内的剪切应力也就越大。若是在施工阶段没有很好的控制各层级之间粘层油的分布,或者用量过度,则有很大几率造成各层级之间出现滑动的部位,导致在该部位出现车辙病害状况。

第五,交通荷载原因。在沥青路面的实际使用中,通常会在车轮对应的位置产生重复的压力。这种压力在长时间作用于路面时,会路面结构产生一定程度的改变。特别是在重型车辆来往频繁的路段,路面结构在高应力状况下更加容易损坏。再加上有些司机违规超载,超出了沥青路面设计的承载极限,从而出现了车辙病害的状况。

二、沥青路面车辙病害的维修

(一)铣刨重铺

在失稳型车辙的处理中,我们对深度达到20毫米的较大车辙采取铣刨重铺的方式进行维修。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体维修方式为:首先将产生车辙的路面面层进行铣刨处理,其宽度按照车辙的大小来决定;铣刨的厚度则根据沥青路面的变形程度来决定。通常我们将路面根据不同物料层进行分层铣刨。然后在铣刨处重新添加沥青混合料并压实,完成对失稳型车辙病害的修复。

(二)铣刨拉毛

该技术主要针对的是25毫米以上深度的失稳型车辙的隆起部分,通过对隆起部分沥青混合物的铣刨去除,使路面恢复平整,从而提高沥青路面行车的安全性。铣刨拉毛是一种分阶段进行的车辙处理方法,所以对较严重的车辙病害有很好的修复效果,同时在后续使用中也能够有效保证不会再次出现类似的车辙病害。

(三)微表处填补

微表处是一种将沥青进行乳化处理,用以封层的一种技术手段。常被用来进行路面的防滑层铺设。在车辙病害的处理中也能够发挥一定的作用。但是其修补范围有限,一般只能够对20毫米以下的下陷处进行填补。同时,实施微表处填补时,要求车辙病害处有较为稳定的下层结构,否则容易在后续使用中再次产生车辙病害。因而,需要先对工作面进行加固后,才能够使用该技术进行维修。

(四)半柔性路面

半柔性路面是一种较为新颖的路面施工技术。它的主要原理是,将使用特殊方式配置的水泥胶浆灌注到多孔基底结构的沥青混合料中,利用这种混合物质构筑的沥青路面,拥有较强的韧性和抗高温能力,同时具备混凝土的坚固性和沥青的适应性优点。在国外的施工实践中,已经有比较成功的案例,是一种解决沥青路面车辙病害的有效方式。

三、沥青路面车辙病害的管理

(一)设计阶段的管理

在沥青路面的设计中,应该充分利用动稳定度性能控制方法,这一技术能够有效将路面结构设计与路面材料设计完美结合。在这一技术要求下,设计人员在对沥青混合料进行配比时,须严格要求原材料质量,尤其是对沥青的各项指标要有严格的控制。从而在设计和统筹安排阶段实现对车辙病害的预防。

(二)施工阶段的管理

在沥青路面施工阶段,为了提高其抗车辙病害的能力,可以在沥青混合料中适当的加入纤维原料,或者改用性能加高的SBS改性沥青,还可以加入专门的抗车辙掺剂。另外,在沥青路面的压实过程中,要尽量保证一次性完成压实工作。在压路机的操作方面也要格外注意,在变道转向的时候,压路机要关闭震动功能,以免对路基或者已经完成铺设的路面造成破坏,保证路面施工质量及整体施工质量。

(三)使用阶段的管理

在沥青路面投入使用后,有关部门一定要加强车辆管理,可以通过提高车辆行驶速度来降低对路面的垂直压力。同时应该加强对超载车辆的管理力度,严格执行各项处罚措施,促使驾驶人在最大荷载范围内行驶,避免对沥青路面造成承受范围以外的压力,造成沥青路面发生形变,出现车辙病害。另外,考虑到夜间路面温度较低,沥青结构较为稳定的情况,管理部门应该提倡大型车辆多在夜间行驶,降低沥青路面高温下的变形几率,这也是为司机安全考虑。

(四)养护阶段的管理

沥青路面在使用过程中的养护工作尤为重要,在高温状况下,要经常性的对地面实施降温处理,通常采取洒水的手段。对于已经出现车辙病害的路面,应该做到及时发现及时处理,确保情况不会继续恶化,从而避免给车辆的行驶留下安全隐患。对修复过的路面也应该定期进行复查,确保类似问题没有再次出现。同时要总结经验,对经常出现问题的路段加强管理,寻找其内在原因,从根源上解决问题。

结语

综上所述,在沥青路面的维修管理中,车辙病害是一种主要的管理内容。其形成原因是多方面的,其病害类型也各有不同。在沥青路面车辙病害的维修治理中,对不同的病害类型,我们要针对性的采用不同的处理技术,高效率的解决问题。在沥青路面的管理方面,应该从路面设计阶段入手,对沥青路面的建造、施工、使用、养护各个阶段进行管理,才能够有效降低车辙病害在沥青路面中出现的概率。在节约人力物力财力的同时,有效加强沥青里面使用过程中的安全性。以此将沥青材料在交通基建项目中推广,不断提升我国交通运输能力和管理能力。

参考文献:

[1]彭剑秋.基于抗车辙性能的长上坡路段沥青路面材料与结构设计研究[D].长安大学,2016.

[2]郝朝.成渝高速公路沥青路面车辙病害分析与防治措施[D].重庆交通大学,2016.

[3]范桥辉.高速公路沥青路面车辙病害调查及维修处治技术方案研究[D].长安大学,2015.

[4]徐桂阳.新疆高温地区沥青路面车辙病害处治研究[D].新疆农业大学,2014.

论文作者:关礼,周昊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/28

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