高速公路瀝青路面重車轍病害原因分析及處治

1、<p>　　高速公路瀝青路面重車轍病害原因分析及處治</p><p>　　【摘要】在道路的建設(shè)當(dāng)中由于瀝青路的性能特點(diǎn)十分顯著，所以被廣泛的應(yīng)用。瀝青路面的建設(shè)越來(lái)越多，但是瀝青病害也越來(lái)越明顯，這些病害開(kāi)始對(duì)道路交通產(chǎn)生了不可忽視的影響，因此人們開(kāi)始對(duì)瀝青路面的病害重視了起來(lái)。本文對(duì)瀝青路面車轍病害的類型和特征進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)要的闡述，簡(jiǎn)單分析了車轍的內(nèi)外因，通過(guò)對(duì)高速公路瀝青路面上出現(xiàn)的嚴(yán)重車轍現(xiàn)象進(jìn)行

2、一些小調(diào)查，并依據(jù)調(diào)查的來(lái)的數(shù)據(jù)，分析了原材料、配合比設(shè)計(jì)和施工工藝等方面的問(wèn)題，得出，采用基質(zhì)瀝青、含雜質(zhì)的碎石以及不合理的級(jí)配設(shè)計(jì)和不合理的施工工藝的瀝青路面，是很容易導(dǎo)致瀝青路面嚴(yán)重車轍的，而且還是瀝青路面導(dǎo)致嚴(yán)重車轍的最重要原因，因此筆者分別針輕度車轍和重車轍路面，提出了一些處治措施和建議。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】瀝青路面；重車轍；施工工藝；原因分析；處治措施 </p><p

3、>　　中圖分類號(hào)： U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　瀝青路面常見(jiàn)的病害當(dāng)中就有車轍病害，形成的路面永久變形的綜合因素有重復(fù)的渠化行車荷載、高溫和路面本身缺陷等等，使得路面產(chǎn)生了帶狀凹坑。瀝青路面產(chǎn)生車轍，會(huì)直接導(dǎo)致行車顛簸，降低了路面的服務(wù)性能。現(xiàn)在很多的車輛都在增加軸重，交通

4、量也在猛增，還有超載的現(xiàn)象也越來(lái)越多，這就形成了瀝青路面越來(lái)越嚴(yán)重的車轍現(xiàn)象。高速公路瀝青路面的車轍深度在 10mm 以下屬于輕度車轍，達(dá)到 40mm 以上就已經(jīng)形成了嚴(yán)重車轍，車轍對(duì)高速公路的服務(wù)性能產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，鑒于車轍對(duì)高速公路的影響，很多專家和學(xué)者開(kāi)始尋找解決高速公路的車轍病害關(guān)的方法， 筆者針對(duì)在平時(shí)的實(shí)際工程出現(xiàn)的車轍病害，從整個(gè)建設(shè)過(guò)程中的設(shè)計(jì)到施工來(lái)分析產(chǎn)生重車轍的原因，并以實(shí)際情況為基礎(chǔ)提出一些處治的建議。 <

5、;/p><p><b>　　二、工程路面結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　以某省某高速公路路面為例，該路面是雙向六車道，設(shè)計(jì)時(shí)速為 100公里每小時(shí)，路面采用的是水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層，其主線行車道面層結(jié)構(gòu)如表 1所示： </p><p>　　三、針對(duì)車轍病害的小調(diào)查 </p><p>　?。ㄒ唬┸囖H深度測(cè)試 </p

6、><p>　　通過(guò)對(duì)典型路面的調(diào)查筆者發(fā)現(xiàn)，瀝青路面上，都普遍的有明顯車轍，在各幅主車道和超車道上，在下雨天的時(shí)候，雨水就順著車轍流淌，在輪跡的兩側(cè)出現(xiàn)了推移。 </p><p>　　通過(guò)一些測(cè)試，發(fā)現(xiàn)各車道車轍深度范圍在18毫米到42毫米之間。開(kāi)裂和坑槽等其它病害在路面外觀幾乎很少，很典型的現(xiàn)象就是重車轍，筆者通過(guò)一些實(shí)證得到了測(cè)試車轍深度的數(shù)據(jù)。 </p><p>

7、　?。ǘ┲剀囖H路段芯樣情況 </p><p>　　筆者在調(diào)查的時(shí)候進(jìn)行了隨機(jī)鉆取芯樣針對(duì)出現(xiàn)嚴(yán)重車轍的路段，通過(guò)觀察，有較多的孔洞存在于各個(gè)芯樣中面層當(dāng)中，因此而做典型芯樣的調(diào)查，芯樣高度 為17厘米，通過(guò)進(jìn)行抽提試驗(yàn)，得到了一些相關(guān)數(shù)據(jù)。 </p><p>　　四、瀝青路面車轍的類型 </p><p>　　結(jié)構(gòu)性車轍、流動(dòng)性車轍、磨耗磨損型車轍和壓密型車轍四種類

8、型多為瀝青路面的車轍。在修筑瀝青路面的時(shí)候，多數(shù)筑路者都選擇在半剛性基層上修筑，在施工的過(guò)程中，對(duì)壓實(shí)度的要求是比較高的，如果選擇的是基層強(qiáng)度和板體性好、變形小的主體，這樣的話，形成結(jié)構(gòu)型車轍的情況幾乎都很小，除掉極個(gè)別某些基層施工不良的路段，磨損性車轍在我國(guó)普遍很少見(jiàn)，但是在我國(guó)瀝青路面上失穩(wěn)型車轍卻是出現(xiàn)得很普遍，由此可見(jiàn)，失穩(wěn)型車轍就是我國(guó)目前重點(diǎn)需要討論的問(wèn)題。 </p><p>　　五、車轍病害原因分析

9、 </p><p>　　通過(guò)查看形成車轍的過(guò)程，不難看出，瀝青面層的瀝青在高溫下軟化，軟化之后就會(huì)進(jìn)一步的密實(shí)，瀝青的變軟使得對(duì)礦質(zhì)骨架的約束作用降低了，因此骨架就會(huì)失去平衡性和穩(wěn)定性，這說(shuō)明了瀝青對(duì)混合料的高溫性能非常的重要。不能否認(rèn)的是，影響車轍形成的進(jìn)程多少有骨架的穩(wěn)定性和細(xì)集料關(guān)系。筆者查閱了大量的研究資料發(fā)現(xiàn)，受到的剪應(yīng)力較大地方在長(zhǎng)陡坡路段的路面和車輛經(jīng)常制動(dòng)、啟動(dòng)的位置附近，從面層表面向下發(fā)展了車轍

10、等的破損，容易產(chǎn)生剪切變形的區(qū)域是深度為3到8厘米之間的瀝青路面面層。起著抵抗車轍主要作用的是中、下面層。 </p><p>　　綜合起來(lái)主要的原因有以下兩種： </p><p><b>　?。ㄒ唬┰牧?</b></p><p>　　瀝青：高速公路普遍采用 70 號(hào)基質(zhì)瀝青來(lái)鋪設(shè)上中下面層， 其抗車轍能力較差。 </p><

11、;p>　　碎石：通過(guò)進(jìn)行抽提試驗(yàn)之后，筆者發(fā)現(xiàn)有花崗巖顆粒和黑色的軟弱顆粒存在于石灰?guī)r碎石中。 采用 XRD 取樣分析黑色軟弱顆粒，進(jìn)行分析。 </p><p>　　通過(guò)分析之后得出的結(jié)果說(shuō)明了：含有百分之 7.10的黑云母存在于此顆粒當(dāng)中，其中還有淡云母含量為百分之18.3，石英含量為百分之68.3，還有百分之6.20的板磷鋁礦等等，其中還有可能含有碳元素，通過(guò)初步判斷，確定為煤質(zhì)顆粒。對(duì)瀝青路面性能產(chǎn)生

12、影響的因素也有可能是原材料當(dāng)中的石灰?guī)r碎石成分不均勻，特別是會(huì)降低瀝青與碎石顆粒的粘附性，導(dǎo)致瀝青膜剝離。 </p><p><b>　?。ǘ┡浜媳仍O(shè)計(jì) </b></p><p>　　保證瀝青混合料達(dá)到最佳性能的關(guān)鍵步驟是配合比設(shè)計(jì)。在一個(gè)好的配合比設(shè)計(jì)當(dāng)中一個(gè)不可忽略的因素就是良好的級(jí)配和最佳油石比。筆者通過(guò)查閱高速公路生產(chǎn)配合比資料發(fā)現(xiàn)， 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)整體偏細(xì)

13、的是中面層AC-20C和下面層 AC-25C。篩孔通過(guò)率偏高的是中面層4.75毫米以上的位置， 如圖 4所示， 使得中面層級(jí)配變得細(xì)致，大大的減低了抵抗車轍的能力；使得瀝青混合料內(nèi)部粒子干擾增強(qiáng)的原因是下面層鋸齒狀目標(biāo)級(jí)配曲線，不能夠達(dá)到碾壓密實(shí)。通過(guò)分析一些資料和數(shù)據(jù)，抽提篩分下面層的試驗(yàn)所得級(jí)配曲線可以看出，通過(guò)率均小于目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)是大于1.18毫米篩孔的各個(gè)篩孔，這就說(shuō)明了瀝青混合料偏粗的中面層和下面層，降低了抗車轍能力。 &l

14、t;/p><p>　　從抽提試驗(yàn)可以看出， 在生產(chǎn)配合比中，上面層油石比偏大，中面層油石比相當(dāng)，下面層油石比偏差較大。 綜合的說(shuō)，導(dǎo)致出現(xiàn)車轍的重要原因是油石比偏大。 </p><p><b>　?。ㄈ┦┕すに?</b></p><p>　　保證瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)是良好的施工工藝。 從芯樣的圖片當(dāng)中可以看出，，導(dǎo)致車轍病害的主要原因之一是瀝青混

15、合料的中面層和下面層壓實(shí)度不足。在進(jìn)行瀝青路面施工的過(guò)程中，導(dǎo)致路面壓實(shí)度不足的因素是瀝青混合料溫度偏低或碾壓次數(shù)不足， 容易導(dǎo)致車轍和滲水病害的發(fā)生。 </p><p>　　六、重車轍處治措施 </p><p>　　在開(kāi)始施工之前，要對(duì)路面病害路段的樁號(hào)、部位、路面的標(biāo)高、寬度和嚴(yán)重程度等等進(jìn)行全面的了解和記錄，指導(dǎo)施工要嚴(yán)格按照這些數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行。瀝青路面的車轍病害根據(jù)其嚴(yán)重程度可以選擇不

16、同的處治方法，下面有針對(duì)性的介紹兩種方法： </p><p>　　1 、輕度車轍路面 </p><p>　　輕度車轍路面一般指的是車轍深度在0到10毫米之間的車轍路面，可以采用加鋪磨耗層或者是罩面處理。采用抗車轍類型的瀝青混合料來(lái)作為罩面所用的瀝青混合料。 </p><p>　　2 、車轍嚴(yán)重路面 </p><p>　　針對(duì)路面已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重車

17、轍的，已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞的原有路面，可以選擇洗刨原路面的瀝青混合料，選用抗車轍類型的瀝青混合料進(jìn)行重新鋪裝；也可以選擇對(duì)原路面進(jìn)行熱再生處理使用改性瀝青，這樣的話就會(huì)使路面服務(wù)壽命被延長(zhǎng)了。 </p><p><b>　　七、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　車轍損壞現(xiàn)象在公路瀝青路面建設(shè)當(dāng)中，常見(jiàn)病害就是車轍，外在的影響因素除了超載，還有瀝青路面本身的設(shè)計(jì)，這是

18、車轍出現(xiàn)的主要原因。車轍損壞的原因在瀝青路面當(dāng)中有很多，不光是施工質(zhì)量或者材料質(zhì)量問(wèn)題，首先要從認(rèn)識(shí)上引起重視，有些公路建設(shè)者為了節(jié)約成本，通常就會(huì)選擇一些低成本，比較差的承載能力，水穩(wěn)路面基層和普通類型的瀝青混合料路面作為材料。導(dǎo)致了車轍等病害直接原因就是選擇性能較差的瀝青路面和路面基層，雖然高速公路的建設(shè)成本很多建設(shè)者們都會(huì)考慮，但是高速公路的服務(wù)性能，也是建設(shè)者們需要權(quán)衡的重要內(nèi)容。解決這一系列問(wèn)題，在處治瀝青路面車轍病害過(guò)程當(dāng)中

19、是十分重要的，需要我國(guó)從事科研與行政管理的所有道路工作者共同努力來(lái)進(jìn)行治理車轍，同時(shí)交通運(yùn)輸和汽車制造部門需要大力的配合，這樣，才能發(fā)揮到所有采取的技術(shù)措施的實(shí)際作用，我國(guó)的公路建設(shè)事業(yè)是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的事情。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　［1］邊建民.瀝青路面嚴(yán)重車轍病害的治理[J].現(xiàn)代公路，2011(12). </

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