市政道路沥青路面车辙的主要成因及防治措施

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第10期   作者:李浩玮
[导读] 沥青路面有一个非常不好的特点那就是其受温度的影响是比较大的
        李浩玮
        太原市政建设集团有限公司


        摘要:沥青路面有一个非常不好的特点那就是其受温度的影响是比较大的,在夏天沥青会出现软化的情况,而在冬季因为温度太低会形成脆裂,这就使得沥青路面的使用寿命比较短。本文对市政道路沥青路面车辙的主要成因及防治措施进行分析,以供参考。
关键词:市政道路;沥青路面;车辙防治
引言
        道路运行的通畅性直接决定了我国经济的发展速度,而道路路面的主要构成是沥青,因此做好沥青路面的保养维护就成为路政部门最为重要的一个工作内容。但是因为我国经济的发展以及物资流转速度的较快,道        路运输量在不断地增加,这也就对道路的质量提出了更为严格的要求。
1概述
事故防护疾病主要是道路上沥青混合料的压实和切割造成的。旋转木马是沥青路面的积聚,在车辆载荷下产生垂直和持久的变形,特别是在炎热季节的交通工具中。有四种类型的事故:失稳分析、结构形状、磨损和压缩车辆。城市道路,特别是城市的主要道路,车辆重复充电,沿十字路口的交通路线,行驶时制动刹车,车辆轮胎与沥青之间重复剪切应力,在高温下和车辆重复充电时,尤其是在公共汽车和公共汽车的停车点,更容易产生。城市的主干道流量很大,在除了车辆舒适区之外还需要封锁交通的疾病情况下,既影响了人们的生活,又造成了经济损失。
2道路沥青路面车辙病害类型
        2.1结构型车辙
        当交通荷载超过路面强度时,沥青层面会出现变形问题,且主要由路基变形传递至路面层所致,表现出横断面凹字形,车辙宽度较大,两侧隆起现象不明显。
        2.2压密型车辙
        这也属于非正常车辙,因沥青层压实度所致,在高温季节时,车轮荷载的反复碾压会导致沥青继续压密,孔隙率不断减少,达到极限时才会趋于稳定。此种车辙会降低路面的平整度,导致路面整体出现压实变形问题。
3抗车辙沥青路面性能
        3.1高温试验
        相比于未掺入粒化聚合物的沥青混合料的高温性能,掺入粒化聚合物之后有较大程度的改善。对于1#粒化聚合物而言,当掺入沥青混合料之后动稳定度约提高8倍,还减小了沥青混合料的变形,并且相比于沥青混合料中添加改性沥青的样本,其动稳定度也有较大提高。沥青混合料在加入粒化聚合物并进行碾压之后的变形与使用改性沥青的混合料的碾压变形相近,但对于基质沥青混合料的碾压变形而言则相对较小。由此可知,对于沥青混合料的高温稳定性能而言,添加粒化聚合物的改善作用较为明显。分析粒化聚合物的改善原理可知,粒化聚合物的熔点相比于搅拌以及碾压沥青混合料时的温度要小,因此在施工时粒化聚合物所处状态为粘流态,具有较为良好的可塑性。粒化聚合物在外力作用下根据沥青混合料中的孔隙变化成各种状态,从而对沥青颗粒起到良好的包裹作用。当周围温度降低时,粒化聚合物就在颗粒周围形成高强度的粘结,增大了颗粒间的滑动阻力,使其高温抗变形能力有所提高。此外,因粒化聚合物在较高温度时仍然会处于弹性状态,所以在外力的作用下,将会提高其高温稳定性,以增强抗车辙能力。
        3.2低温弯曲试验
        沥青混合料中掺入了粒化聚合物时相对于改性沥青而言其最大弯拉应变较小,仅有2800的最大弯拉应变,但改性沥青混合料具有2956的最大弯拉应变,基质沥青混合料具有2136的最大弯拉应变。因此对于沥青混合料的低温抗裂性能而言,掺入粒化聚合物能使其有所提高。据试验分析可知,沥青混合料中裂纹胶结结合剪切屈服的作用是使其抗裂性能有所上升的关键所在。

剪切屈服级荷载作用下粒化聚合物出现流动而导致应变能被消耗,使裂缝发展速度有所减慢,当粒化聚合物不能够被裂缝穿越时,裂缝发展将会沿着其他方向进行,从而加长裂缝长度,以使其所需消耗的能量有所提高,进而使沥青混合料的低温抗裂性能有所提高。
4沥青路面车辙的影响因素
        4.1结构因素
不同的道路结构造成不同的应力,即不同的道路结构具有不同的响应速度。当前的半刚性道路结构提供了最佳压缩性能,以便更好地控制车辆的负荷,减少电车的出现。对于固定或柔性道路曲面,汽车的变形强度低于半刚性道路。此外,道路结构的强度对沥青道路对高速公路的抗御能力影响较大。
4.2车辆载荷的影响
道路易受道路老化的影响,尤其是车辆超载时,导致车辆事故。对于经常突然刹车的长坡道段来说,由于道路上车辆的负荷很快就会很重,因此发生驾驶事故的危险特别小。
5车辙的预防措施
        5.1改善外部施工环境
        1)控制高温时段的交通量,采用分时段、分车型的交通限制措施,在某些时段不允许重载车型通过。2)强化超载超限车辆的治理力度,投入更多的人力与物力成本,并制定可行的实施措施,严格治理超载问题,保证道路的合理使用。
        5.2优化沥青混合料设计
        首先应优化级配,采用S型嵌挤密级配模式,提高沥青混合料的高温稳定性。其次应采用GTM设计方法,模拟交通路面的真实受力状态,采用高温性能优良的沥青混合材料,并针对性采用减少车辙的处理方法,比如可以将沥青路面的上面层与中面层采用双层改性沥青,引入GTM设计理念,降低沥青使用量。在处理车辙时应在中面层与下面层未发生推挤流动变形时进行。其次应适当减少沥青使用量,确定最佳比例,提高沥青与其他混合料的稳定度。最后应确定合理的粉胶比,一般控制在1.3~1.7,当无法达到标准时,应通过级配调整方法进行优化。
6市政道路沥青路面车辙的养护措施
        6.1路面车辙预防性养护
        1)微表处车辙处理技术属于市政道路沥青路面预防性养护的常用方法,施工人员在常规稀浆混合料中增加特殊的高分子聚合物添加剂,制成改性乳化沥青材料,形成粘附性更强的封层,以有效修整车辙部位,提高路面的抗滑性。使用微表处技术时,应保证道路整体强度与稳定性,路面病害较少且车辙深度小于20mm,路面无裂缝。当路面存在裂缝时,施工人员应先处理裂缝,避免微表处施工缝出现水分下渗问题。同时,微表处的使用还应保证路面基层与底基层的完整性,当沥青层出现损坏时,还应利用撒布粘层油处理,之后再使用微表处技术。当基层承载力不足时,基层处理应采用水泥稳定碎石,结合路面的实际情况合理确定采用重新罩面还是微表处处理方法。
        6.2合理选择路面结构
首先,必须对层进行组织,沥青材料必须均匀分布,保证沥青结构粘度和防水性能,科学选择道路结构形状和相应的沥青厚度。道路结构的合理选择是合理调整沥青道路结构层强度,确保沥青道路的最优抗御能力所必需的。
6.3施工管理
混合材料搅拌阶段应确保温度、搅拌时间和持续时间的最佳组合,以及沥青和混合物的均匀合理混合。在混合运输阶段,应保证贮存温度,使运输时间和距离尽可能短,以避免沥青与混合物之间的距离。在中间贮存阶段,尽可能在良好的天气条件下工作,以确保均匀分布并得到足够的重视。施工过程的各个阶段对沥青路面服务寿命影响较大,需要严格遵守施工规定。
结束语
        抗车辙能力主要的原因在沥青混合料的粘度以及弹性上,而混合料粘度的影响因素就是问题。所以在具体的施工中应该选用粘度比较高的沥青,然后在其中再掺入各种的改性剂,这可以有效地降低沥青粘度变化的范围,使得温度对于路面抗车辙能力的影响降到最低。
参考文献
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