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道路路面车辙病害的分析和防治
【摘 要】近年来,我国公路交通量增长非常迅猛,车辆的总量成倍的赠加,同时重载车比例在不断提高,车辆超载超限现象非常普遍,这种交通条件对路面的破坏非常严重,尤其会导致路面车辙的产生.因此需要进一步加强该方面的研究,重视车辙问题,并且积极引进先进的防治车辙的新工艺、新技术以及新材料,采取措施解决问题,从而确保路面的质量.基于此本文分析了车辆超载造成道路路面车辙现象.
【关键词】道路路面；车辙；措施
【中图分类号】U416
【文献标识码】A
1.车辙现象的含义
路面在车辆荷载作用下轮迹下陷,轮迹两侧往往伴有隆起,形成纵向带状凹槽,易出现在实施渠化交通的路段或停刹车较高的路段.
2.车辙的类型
道路沥青路面车辙类型按成因可分为3 种：
（1）由于路面结构厚度和组合不合理,强度不足所造成的结构性车辙；（2）沥青路面施工时压实度不足,同时用于控制沥青混合料质量的马歇尔密度试验与现代交通状况不符,马歇尔试验确定的密度值偏低,开放交通后,行车使路面挤密,尤其是超载交通造成了压密性车辙的出现；（3）高温季节,由于路面温度升高,沥青黏度下降,沥青混合料的抗剪强度小于外力作用产生的剪切应力,加上有些沥青混合料处于悬浮状态,从而引起集料颗粒出现相对位移,产生失稳性车辙.沥青路面失稳性车辙主要与沥青结合料的高温稳定性和以及级配不佳有密切关系.
3.优化措施
3.1 沥青混合料配合比设计方面
我国目前的沥青路面设计方法中,主要将弯沉和弯拉应力作为控制指标,而缺少沥青路面车辙深度的控制指标,所以在设计阶段就要在沥青路面设计中加入车辙作为控制指标以防治车辙的产生.在材料设计上对沥青混合料进行车辙试验,并得到动稳定度在现行规范中都具有明确要求,但路面设计中没有将动稳定度作为控制指标,造成路面结构设计与材料设计分离.所以,要加强沥青混合料配合比的设计工作,侧重混合料配合比在高温稳定性和低温抗裂的设计,同时要将车辙控制指标加入设计中,从源头上避免产生车辙.
3.2 车辙防治的工艺使用
3.2.1 纤维沥青碎石封层的应用
纤维沥青碎石封层工艺,主要应用于道路面层或粘结层施工,是采用纤维碎石封层设备将高品质沥青、纤维同时撒布到路面,然后在沥青纤维层上面撒布碎石.纤维在沥青结合料中呈乱向均匀分布,相互搭接,与沥青结合料形成网络缠绕结构,极大地增加了沥青粘结层的强度,这种工艺能有效的解决路面裂缝反射,有效的吸收和分散应力,防止车辙的产生.
3.2.2 橡胶改性沥青材料的应用
橡胶改性沥青针入度减小,软化点提高,黏度增大,沥青高温稳定性提高,对夏季行车的路面车辙、推挤现象有改善.用胶粉改性沥青铺设的路面具有优良的抗高温性和耐久性.据调查,用胶粉改性沥青铺设的路面,与普通路面相比,可延长使用寿命1 倍～ 3 倍,提高路面的耐热(80℃高温下不软化),有效的避免和减少由于普通沥青材料的高温稳定性及耐久性等较差而造成的车辙.
3.2.3 微表处填补车辙技术的应用
微表处填补车辙是用专用设备将聚合物改性乳化沥青、级配集料、填料等按照设计在常温下经强制搅拌后形成稀浆混合料,采用“V”型摊铺槽摊铺到辙槽内,在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在“V”形摊铺槽内经搅拌按照厚度呈正态分布,并具有一定的预留拱度的不等厚摊铺技术,具有施工进度快、成本低、效果好等优点.微表处填补车辙后的稀浆混合料经水泥凝结固化、改性乳化沥青破乳后形成强度,两者互成条件,形成了立体网状结构的复合有机水硬性材料,可有效提高其高温稳定性.
3.2.4 同步碎石封层技术应用
同步碎石封层技术通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法,能有效治愈深度的严重车辙病害,对路面的防水性、耐磨性以及对车辙有明显效果.由于同步碎石封层具有定点定向撒布的特性,可以根据路面车辙的面积及深度,进行相应的施工,如根据车辙的宽度,来调整沥青和石料的撒布宽度; 根据车辙的深度,进行单层或多层同步碎石封层进行修补,降低维修成本,快速恢复路面使用性能.
3.3 矿料及沥青混合料选择
3.3.1 矿料选择
沥青混合料抗变形能力是以矿料形成的骨架及嵌挤力为基础,其抗车辙能力主要在于形成接近于立方体、耐磨性能及抗压强的合理配比.另外,矿粉（尤其是活化矿粉）由于表面积大也有很大影响.采用石灰岩轧磨的矿粉配制的沥青混合料高温稳定性较高,含石英岩矿粉的沥青混合料高温稳定性较低.活化矿粉与沥青由于相作用而形成较强的结构沥青膜,使沥青黏聚力明显提高.沥青混合料空隙率的降低使自由沥青的含量减少.所以矿料选择时要尽可能选用含活化矿粉多的矿料,可以有效提高沥青混合料的抗剪切能力.
3.3.2 沥青混合料选择
沥青混合料抗车辙能力的主要影响因素有沥青用量、沥青混合料空隙率及矿料配比.沥青混合料配比形成的骨架作用由于使矿料间的嵌挤力增加而使其抗车辙能力得到提高,因此,矿料配比非常重要,从材料性能上来说,选用高黏度沥青和非酸性且近立方体的矿料能够使其抗车辙能力提高.不管沥青混合料类型如何,只要配比合理,都可以配制出具有高温抗车辙性能的沥青混合料.空隙率过小的沥青混合料,会造成沥青混合料内部空隙不足以吸收因荷载引起的流动,导致材料整体发生变形而产生车辙,车辙空隙率通常要控制在3%—5% 之间,空隙过大容易诱发其他病害.
3.4 交通管理
由于沥青路面车辙多发生在道口、上坡道上,这主要是因为车辆超载、停车与慢行造成的.所以要采取提高行车速度、限制超载、定期对车道划线位置进行变更等交通管理措施对车辙产生进行预防.
总之,行车道的轮迹带上形成的永久变形被成为车辙,车辙作为路面铺装层的重要病害之一,对于高速行车的舒适性具有重要影响,因此需要进一步加强对其的研究,并采取措施进行控制,从而确保行车安全.
参考文献：
[1] 陈明宇. 导热沥青混凝土路面太阳能集热及融雪化冰研究[D]. 武汉理工大学,2012.
[2] 张栋. 基于路面实测值建立沥青路面平整度数学模型[D]. 重庆交通大学,2011.
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