宗在斌
如皋市市政设施管理处江苏如皋226500
摘要:目前,国民的生活质量不断上升,对于自己的出行需求也越来越高,这带动了我国的道路建设的发展。道路建设越来越成为社会经济发展的重要基础。但是根据道路运行情况的调查统计,道路路面主要出现的问题就是车辙病害,对于车辙病害,社会公众表现出极大的关注,希望能够解决车辙病害这一情况,确保出行更为方便,从而更好地推动区域发展,带动社会的整体经济。
关键词:沥青混凝土路面车辙病害原因分析预防措施
近年来,随着国家城市化建设越来越频繁,为了更好地促进各地区之间的发展,道路建设就越来越重要。各级政府在进行道路建设的过程中投入了大量的人力物力,但是,我国的道路建设相较于其他国家来讲,算是进行比较晚的,在道路建设过程中,我们的工作人员实践经验不高,技术能力不到位,面对国内的复杂的气候情况,以及在道路建成之后,面临的交通荷载严重情况,造成我们的道路建成投入运行后,大中修的时间被大大提前,有一部分道路在投入使用之后很短的一段时间内就出现了大面积的车辙、推移等严重的早期毁损情况,远远超过了对道路的早期使用情况设想的范围,同时造成我们的大量财力流失。为了避免在之后的道路建设中再次出现这样的情况,我们需要深入分析、总结经验,以期更好的进行道路建设。
一、车辙的发生情况
近年来,道路建设过程中,部分路段出现大面积的车辙。车辙是车辆在路面上行驶后留下的车轮的压痕。过去,人类广泛应用马车,在泥土路上走,由于土路较软,车过后路面就有压痕,雨后,路面有泥水压痕更深。现代路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。本文主要是对车辙病害的破坏类型进行针对性的分析,为之后进行的道路施工的质量打下基础。
二、沥青混凝土路面车辙的破坏类型及原因分析
2.1结构性车辙
结构性车辙主要是指在交通荷载作用下使路基产生的永久变形。
此类车辙主要发生在高等级公路上,随着我国经济迅速发展,高速公路的修建也趋于成熟,高速路上车辆速度大大提高,而且重型车辆比例提升。车辆荷载主要集中在道路轮迹带处,引起交通渠化,造成路面破损,车辙产生。
2.2磨损性车辙
磨损性车辙主要是指由于路面结构表层材料在车轮的不断磨损下形成的。
目前柔性路面大多采用沥青混凝土作为路面材料,沥青层材料在路面结构中的厚度越大,发生变形的可能性越大。沥青路面设计规范中,虽然对沥青混合料的配合比设计及厚度计算均作了较详细的规定,但在沥青混合料组成设计时所用的马歇尔试验,很难说明沥青混合料的高温抗车辙能力。如果面层结构采用了不合理的结构组合形式或集料的强度、粒径大小、级配组成等不合理,也会大大降低沥青面层的抗车辙能力。
2.3水损害型车辙
水损害型车辙主要是指由于雨水的长期浸泡,加上车辆的反复荷载形成的。
此类车辙主要发生在雨水量较大的地区。路面由于压力过大容易出现裂缝,在雨水的长期浸泡之后就会变得松软潮湿,易从裂缝发展成为带状、环状的网裂沉陷。雨水会顺着裂缝渗透到沥青混凝土的中下层,使得沥青膜脱落,混合料松散,再加上车辆的反复荷载,形成车辙。如果某地区降水量较大且沥青混合料孔隙率又高的路段,则更易出现水损害型车辙。
三、车辙的预防及处治措施
3.1路面材料的选用
根据目前产生车辙的道路情况进行分析,沥青混凝土面层材料选择不合理、质量不过关、石料配比不到位或者油石比有偏差,不仅容易产生车辙,而且道路运行过程中极易产生坑塘、松散等病害。为了预防车辙的产生,必须严格控制材料的选择。选用粗集料时,集料应尽量采用人工破碎的砾石,石料形状接近立方体、纹理较深、破碎完整容易形成嵌挤框架结构;选择细集料时,应尽可能的选用石质质地坚硬、与沥青粘附性能相对较好的碱性集料,尽可能的不选用天然河砂。而用于高等级路面的沥青混合料则必须具有较高的粘度,可以通过添加外掺剂来提高沥青与集料的粘附性,以保证沥青混合料具有足够的高温稳定性和低温抗裂性,以此来提高沥青混合料的抗车辙能力。
3.2合理的路面结构设计
沥青路面具有一定的塑性,在长期的行车作用下,容易产生较明显的变形,因此在柔性路面设计中需要考虑它的极限垂直位移和高温季节面层的稳定性,同时也要考虑不利季节面层底面的极限拉延和面层的低温缩裂。从各结构层的功能来说,上面层要求具有良好的抗车辙能力、抗老化性能和抗磨损能力;中间层主要考虑抗车辙能力,要求具有较高的模量;下面层要求具有抗疲劳和抗水损能力;基层主要控制层底压应变,要求具有高柔性、良好的水稳定性和抗疲劳性。在重载交通大的山区特殊公路设计中,在考虑行车速度和路面使用寿命的前提下,应当限制纵坡的最大坡度和坡长,尽量减少长、大纵坡路段。对于连续长上坡路段,可考虑采用刚性路面,设置专用车道,供慢速上坡车辆行驶。
3.3常规性车辙的处治
3.3.1车辙深度≤15mm。
此路段可采用铣刨上面层重新铺筑的方法,如果附近没有其他病害,同时考虑经济原因,可以暂不处理或结合以后的罩面进行统一处理。
3.3.2车辙深度在15mm-30mm之间。
此路段应采取铣刨路面中上面层,用抗车辙能力较强的新材料重新摊铺面层的方法,上面层、中面层车辙也可采用热再生技术与设备修补。热再生技术其施工工艺是首先将原沥青路面加热软化,进而耙松铣刨,然后将铣刨出来的沥青混合料按照设计,添加再生剂或者新的沥青混合料拌合摊铺,最终碾压成型。
3.3.3车辙深度≥30mm。
此路段采用铣刨面部面层重新铺筑的方法,对于因基层施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好损坏基层。
以上路段在铣刨重铺时,应在沥青混合料拌合、运输、摊铺以及碾压等各个环节中,确保沥青混合料的施工温度,保证新铺筑路面的压实度要求。
3.4微表处
微表处修复车辙技术,是以聚合物改性乳化沥青为粘结料、借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚度薄层摊铺技术。用于微表处的摊铺机配置一个“V”形摊铺槽,在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在“V”形摊铺箱内经搅拌按照厚度变化呈正态分布进行摊铺,同时在辙槽上方形成一定的预留拱度,为混合料经受行车荷载进一步压密作出预留。作为预防性养护技术的微表处也可直接用于新建道路的表面磨耗层,从而减少昂贵石料的使用,降低工程造价,消除早期水损坏的发生。
3.5新材料新工艺的应用
对于一些道路上因重型车辆较多,常规处治后又反复出现车辙的情况,在吸收国内外先进设计方法和施工经验的基础上可采用灌入式复合路面。灌入式复合路面是结合水泥路面和沥青路面特点,形成的一种新型的路面,它是指在基体沥青混合料(空隙率20%~28%)路面中,灌注以水泥砂浆为主要成分的灌入材料而形成的复合路面,其通过骨料之间的相互嵌挤作用和灌注式的灌入材料共同形成材料强度,提高了结构层抵抗荷载作用的能力,具有“刚柔并济”的特点。
结束语
在沥青混凝土路面出现的车辙危害会通过不同的原因来形成,为了保障路面的质量,我们要结合研究及实践经验,积极预防,及时处理,改良路面设计,预防和处理车辙病害,降低车辙病害对路面使用性能的影响,从而保障国民的出行安全,推动国民经济,带动国家发展。
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