沥青路面车辙病害防治措施分析

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4卷10期   作者:李雷
[导读] 路面车辙严重破坏路面结构强度,降低了驾驶的舒适性和稳定性
        李雷
        北京路桥瑞通养护中心有限公司 北京大兴区
        102600
        摘要:路面车辙严重破坏路面结构强度,降低了驾驶的舒适性和稳定性,同时也对沥青路面的平整度以及车辆行驶安全性有很大影响。而且车辆在颠簸过程中会对路面施加一定作用力,这将导致路面、路基产生严重损害,降低了路面的使用寿命。所以,应该在沥青路面施工过程中予以详细探究,加大防治力度,降低沥青路面车辙的危害程度。
        关键词:沥青路面;车辙;病害;防治;措施

        1沥青路面车辙病害的常见类型
        1.1流动型车辙
        流动型车辙主要就是因为沥青材料自身的特性,在高温环境下受到车辆行驶荷载的碾压,沥青路面容易出现明显的变形问题,最终形成车辙病害。因为沥青混合料自身的稳定性承载能力有限,如果其明显超过了极限,沥青路面就会形成永久变形。可见,流动型车辙的出现一般在横断面表现为“W”型,和车辆的行驶轨迹保持一致,存在明显的凹陷问题,深度比较大,在流动型车辙周围也容易出现明显的隆起现象,增大沥青路面的不平整度。
        1.2磨耗型车辙
        磨耗型车辙主要是因为沥青路面长时间受到车辆行驶的影响以及自然条件的威胁,容易在沥青路面表面形成较为严重的磨损现象,进而容易出现平整度损耗问题。磨耗型车辙的出现受到重载汽车的影响更为明显,尤其是在车辆高速行驶的状况下,其影响更为恶劣。在冬季行车时,如果车辆加装了防滑链,同样也会加剧沥青路面的磨耗程度,更加容易形成磨耗型车辙。
        1.3结构型车辙
        结构型车辙是在非高温环境下,车辆行驶带来的荷载明显超过沥青路面相应结构的抗剪强度,如此很容易导致沥青路面的完整性受损,容易出现剪切变形问题,但是在凹陷区域的周围不存在明显的隆起问题,仅仅表现为相应区域的下沉。这种结构型车辙同样也是永久性变形。
        1.4水侵害车辙
        沥青路面结构或者是下部结构存在着较为明显的水侵害问题,会造成相应结构的承载能力不足,容易发生沥青路面变形问题。随着车辆通行中出现的荷载作用力,沥青路面更容易产生严重的车辙病害。这种水侵害车辙和整个沥青路面的防水性能不佳有关,同样也和当地降雨量有关,一般水侵害车辙主要发生在我国南方相对降雨量较大的区域,不仅表现为车辙病害,还容易出现严重的坑洞,对于沥青路面的威胁程度更大。
        
        2沥青路面车辙损坏成因
        2.1沥青混合料
        (1)沥青的黏度和沥青与矿料之间的粘附性是影响沥青混合料高温稳定性的两个因素;沥青黏度越大,沥青与矿料之间的粘附越好,那么混合料的高温稳定性越好,因此要选用粘度大的沥青和非酸性矿料以提高混合料的高温稳定性和强度,以便产生较高的抗车辙能力;沥青改性是一种提高沥青高温稳定性的有效手段,改性沥青混合料同标准混合料相比车辙深度有明显减少。
        (2)矿物集料的表面纹理、料颗粒大小、级配、颗粒相互位置、形状、矿料数量,可以影响混合料的孔隙结构,即孔隙的大小、形状与连通闭合情况、沥青用量状况以及沥青的用量和沥青同集料的互相作用情况,所以可以对车辙的大小表现出不同的影响。
        (3)为探讨集料级配对车辙大小的影响,有关研究人员将集料分为过细级配组、细级配组和粗级配组三种,环道试验结果表明:热拌沥青混合料在最佳沥青含量、8%空隙率时粗级配有较大的车辙深度,过细级配次之,细级配组车辙深度最小。可见,单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力。
        2.2路面结构组成
        当其路基为砂土材料时,面层厚度对车辙影响很大,面层沥青混合料较薄时车辙较深,而且较大部分来自路基的形变;而当面层较厚时,路基基本上不产生车辙。在当路基为刚性或半刚性材料时,车辙的深度随沥青混合料面层厚度的增大而增加,这时的车辙总量90%来自于沥青混合料面层本身。可见,当路基和基层强度较高时,采用薄沥青混合料面层可以有效地控制车辙深度,而当路基基层强度较弱时应适当增加面层厚度,但是这样构筑的道路,往往由于路面回弹模量与路基回弹模量之间的比值过大,带来不尽合理的结构组合,而且也不够经济。
        2.3交通荷载及环境条件
        (1)由于城市道路交通组织的渠化,导致沥青路面车辙破坏的情况日渐突出。

在同一结构、同一条道路上,划分出不同交通形式的两段道路进行试验,结果证明:渠化交通路段的车辙显著增长,混合交通路段车辙增加较慢,其原因是混合交通时荷载作用范围较宽,变形面较大,同一位置的车辙累积较小,而渠化交通同一位置处的车辙累积量大。
        (2)试验研究证明:车辆超载加快路面的病害。在不同的轴载作用下,重轴载作用产生的车辙较轻轴载大得多;道路交叉口和停车点的车辙通常为正常行驶路段的2~5倍。
        
        3沥青路面车辙病害的预防措施
        3.1严格控制沥青混合料
        首先需要严格控制沥青混合料的质量,避免应用劣质沥青混合料影响后续施工质量效果。在沥青混合料的控制中,需要从各个基本原材料的应用入手审查,比如对于集料的控制就需要全面严格管控,粗集料应该尽量应用人工破碎的砾石,确保其自身能够表现出较为理想的承载力,细集料的选择同样也需要考虑到自身材料的坚硬程度,并检验分析其应用性能,优先选择碱性集料施工建设,避免河砂配置应用。
        3.2规范施工操作
        比如在沥青混合料的摊铺过程中,除了要重点把握好对沥青混合料自身质量以及温度的严格控制外,还应该切实围绕沥青混合料的摊铺平整度严格把关,保障其更为平整有序,厚度也能够较为适宜。在后续沥青混合料的压实处理中,同样也需要予以重点关注,要能够确保沥青混合料的压实度得到较好地控制,相应碾压工作较为合理,对于压路机的选择和参数设置比较准确,最终针对沥青路面的压实状况进行详细地检测分析。
        3.3优化路面结构
        当前SMA结构以及密级配混合料面层结构的应用体现出了较强作用价值,相应路面结构的稳定性同样也比较突出。此外,在路面结构优化中还需要重点关注防水层的有效布置,确保相应路面防水层可以体现出更强的防水性能,并且辅助以恰当的排水结构,从而更好地规避水侵害问题。
        3.4加强道路管理
        还需要重点对后续道路管理工作严格把关,确保其能够有效规避各类不利因素。比如对于道路的开通时间需要严格限定,避免提前开通,应该在检查验收无误后再开通道路;针对后续道路通行中车辆的超载以及超速问题也需要严格管控,规避该方面因素对沥青路面形成的明显荷载威胁,严格按照公路货运车辆超限超载认定标准审查。
        
        4沥青路面车辙病害的治理措施
        4.1热再生技术
        在沥青路面车辙病害的处理中热再生技术能发挥出较强的积极作用,可以在有车辙病害的路段利用原有的沥青混合料直接进行路面病害处理,相应施工操作的便捷性比较突出,施工工期也相对比较短,在高速公路沥青路面的修复中发挥了重要的作用。在热再生技术的实际应用中,为了更好地提升施工后的质量效果,往往还需要添加一些新沥青混合料或者再生剂,确保新形成的沥青路面结构具备更为理想的稳定性和抗疲劳能力。
        4.2铣刨重铺
        在治理中可以采取铣刨重铺的方式,主要就是针对车辙病害路段进行彻底铣刨处理,然后重新铺装沥青混合料,如此能有效地规避车辙病害造成的严重影响。在铣刨处理后,应该切实做好杂物以及原有废料的清除工作,为后续重新铺装沥青混合料打好基础。为了更好地提升后续铺设沥青混合料的应用性能,还可以借助乳化沥青做重要的粘层处理,确保其能够优化整个沥青路面的应用性能,为后续沥青混合料的铺设提供更为理想的基层条件。
        4.3微表处
        微表处处理方式主要就是利用稀浆封层对车辙病害区域进行处理,促使其能够形成较为理想的修复效果。微表处施工处理的便捷性同样比较高,工期也能够得到有效控制,经济性同样比较理想,在一些交通繁忙路段得到了较好的应用。
        
        5结语
        总之,车辙的在市政道路沥青路面损害中最常见的病害,因此,相关人员应该重视车辙问题,在施工过程中时刻牢记对各种病害的防治,在不断总结施工经验和研究的同时,积极引进国际先进的防治车辙的新工艺、新技术及新材料,为我国的交通事业腾飞奠定良好基础。
        
        参考文献
        [1]王刚.公路沥青路面车辙病害成因与防治研究[J].科技创新导报,2020,17(33):15-17.
        [2]张申.沥青路面车辙病害防治措施探讨[J].房地产导刊,2020(17):242,184.
        [3]孟繁民.沥青混凝土路面车辙病害及防治对策分析[J].科学技术创新,2020(20):126-127.
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