【摘 要】路面病害可以分成不同的種類,而造成路面病害的原因是多方面的。為了經(jīng)濟(jì)有效地處理瀝青路面的病害,探討了瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),針對路面可能出現(xiàn)的病害種類,結(jié)合公路微表處車轍修復(fù)施工,采用合理的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施是延緩路面使用性能惡化速率、延長使用壽命和節(jié)約周期費(fèi)用的有效方法。
【關(guān)鍵詞】微表處;車轍修復(fù);施工工藝;預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
當(dāng)前我國的瀝青路面在使用過程中,出現(xiàn)了不少的車轍,同時(shí)有不少路段存在局部有裂縫,嚴(yán)重影響了路面平整度,對車輛的安全舒適行駛極為不利,特別是高速公路其影響更加明顯。瀝青路面的永久變形一車轍表現(xiàn)為順著交通車輛輪跡的縱向凹陷。在交通荷載的作用下,瀝青混凝土材料被推離荷載作用區(qū)域,結(jié)果在輪跡內(nèi)形成凹陷而在輪跡的兩側(cè)形成隆起的凸脊。這類永久變形主要產(chǎn)生于重型車輛頻繁行駛的高溫區(qū)域以及在交叉路口坡道之類的車輛慢行區(qū)域。通常,車轍出現(xiàn)在路面的表層。
一、路面車轍的形成原因
一般這樣的問題發(fā)生在夏天,地面是黑色的容易吸熱,路表溫度高達(dá)60攝氏度以上,這時(shí)候?yàn)r青就會(huì)發(fā)軟甚至融化,這時(shí)候汽車壓過就會(huì)變型。在公路上用的是進(jìn)口瀝青,質(zhì)量較好,耐溫要強(qiáng)些,但是瀝青路的損壞大多在夏天,還有就是路基沒做好,汽車噸位高并且超重等也會(huì)引起。
(一)車轍類型
根據(jù)車轍形成原因的不同,車轍可分為兩大類型:
1、失穩(wěn)型車轍
這類車轍主要發(fā)生在半剛性或剛性基層瀝青路面上,車轍主要源于瀝青面層,由于瀝青面層混合料的高溫穩(wěn)定性不足,在車輪荷載反復(fù)作用下,產(chǎn)生壓縮和剪切流動(dòng)。通常輪跡帶的瀝青面層在下凹的同時(shí),兩側(cè)伴隨著隆起,二者組合起來構(gòu)成車轍。
2、結(jié)構(gòu)型車轍
這類車轍是由于路面結(jié)構(gòu)在荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生的整體永久變形而形成。這類車轍主要發(fā)生在柔性基層瀝青路面上,其外形主要表現(xiàn)為路面下凹。
(二)車轍形成過程
縱觀車轍的形成過程,大體上可分為三個(gè)階段:
1、初始階段的壓密過程
在瀝青路面碾壓成型開放交通以后,瀝青面層以及各結(jié)構(gòu)層材料中均存在一些空隙,在汽車荷載作用下。仍會(huì)有進(jìn)一步的壓密過程。
2、瀝青混合料的流動(dòng)過程
高溫下的瀝青混合料處于以粘性為主的粘彈性狀態(tài),在車輪荷載作用下,瀝青及瀝青膠漿便產(chǎn)生流動(dòng),從而使混合料的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。而向兩側(cè)隆起。
3、礦質(zhì)集料的重新排列及礦質(zhì)骨架的破壞
高溫下處于半固體狀態(tài)的瀝青混合料,由于瀝青及瀝青膠漿在荷載作用下的流動(dòng),此時(shí)礦質(zhì)骨架逐漸成為荷載的主要承擔(dān)者,再加上瀝青的潤滑作用,礦質(zhì)集料會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng),促使瀝青及膠漿向其富集區(qū)流動(dòng)。
(三)瀝青混合料的永久變形
作為粘彈性材料的瀝青混合料,在一恒定荷載作用下,變形隨時(shí)間不斷增長,這種特性稱為蠕變。
材料的蠕變過程,可以分為三個(gè)階段,第一階段的變形速率逐漸減小,稱為遷移蠕變;第二階段變形速率保持穩(wěn)定,為穩(wěn)定蠕變階段;第三階段變形急劇增大,是破壞的開始,也稱加速蠕變階段。
二、路面車轍處理的施工方法
(一)施工方法
1、首先對全線內(nèi)的路面狀況進(jìn)行全面調(diào)查,根據(jù)路面情況確定出需要單獨(dú)進(jìn)行車轍填充的地段。
2、設(shè)置安全標(biāo)志、施工標(biāo)志和用路標(biāo)設(shè)置警戒線,確保來往車輛能安全順利通行。
3、對路面的車轍用攤鋪車(帶V型槽的)進(jìn)行車轍填充施工。車轍中間視情況略高出原路面,并清除多余殘留。
4、在達(dá)到一定的時(shí)間后,開放交通。
(二)微表處施工方法
1、施工準(zhǔn)備
(1)首先對原路面進(jìn)行檢查,確認(rèn)原路面車轍處理完畢可以滿足攤鋪車進(jìn)行微表處理。
(2)在有監(jiān)理在場的情況下,對材料進(jìn)行施工前的檢查:①施工用的乳化瀝青、礦料、水、填料等進(jìn)行質(zhì)量檢查,符合設(shè)計(jì)要求后方可使用。②對粗集料中的超粒徑顆粒進(jìn)行篩除。③以1%的含水量間隔,采用中細(xì)集料緊裝密度的測試方法,檢測礦料在含水量0~7%情況下的單位體積干礦料重量,得出礦料的“含水量—單位體積干礦料重量”的關(guān)系曲線,用于攤鋪車設(shè)定。④測定礦料含水量。
(3)有監(jiān)理在場的情況下,對施工機(jī)具進(jìn)行施工前檢查和標(biāo)定:①各種施工機(jī)械和輔助工具全部備齊,并保持良好的工作狀態(tài)。②對攤鋪車進(jìn)行認(rèn)真標(biāo)定。③在有監(jiān)理在場的情況下,通過攤鋪車的標(biāo)定,得出攤鋪車各料門開度或泵的設(shè)定等與各材料出料量的關(guān)系曲線,出具標(biāo)定報(bào)告。
2、鋪筑試驗(yàn)段
(1)確定長度不小于200 m的線路長作為試驗(yàn)段進(jìn)行試鋪。
(2)根據(jù)試驗(yàn)段的攤鋪情況,在設(shè)計(jì)配合比的基礎(chǔ)上對鋪筑材料的配比進(jìn)行小范圍的調(diào)整確定施工配合比。施工配合比的油石比不應(yīng)超了設(shè)計(jì)油石比(+0.2~負(fù)-3)的范圍。
(3)通過試驗(yàn)段得出施工配合比和最佳機(jī)械,設(shè)備、人員的組合經(jīng)監(jiān)理或業(yè)主認(rèn)可后,作為正式施工依據(jù),指導(dǎo)大面積的施工。在施工過程中不允許隨意更改試驗(yàn)段得出的結(jié)論,按實(shí)際情況確實(shí)需要更改時(shí),在得到監(jiān)理或業(yè)主認(rèn)可的情況下方可進(jìn)行更改。
3、大面積的施工作業(yè)
(1)施工時(shí)按下列程序進(jìn)行:①徹底清除原路面的泥土、雜物等:②施畫導(dǎo)線,以保證攤鋪車順直行駛;③攤鋪車攤鋪稀漿混合料;④手工修復(fù)局部施工缺陷;⑤初期養(yǎng)護(hù);⑥開放交通。
(2)根據(jù)施工路段的路幅寬度。調(diào)整攤鋪槽寬度,應(yīng)盡量減少縱向接縫數(shù)量,在可能的情況下,宜使縱向接縫位于車道附近。將符合要求的各種材料裝入攤鋪車內(nèi)。將裝好料的攤鋪車開至施工起點(diǎn),對準(zhǔn)控制線,放下攤鋪槽,調(diào)整攤鋪槽使其周邊與原路面貼緊。
(3)按生產(chǎn)配合比和現(xiàn)場礦料含水量情況,依次或同時(shí)按配比輸了礦料、填料、水、添加劑和乳液,進(jìn)行拌和。拌好的混合料流人攤鋪槽并分布于攤鋪槽適量時(shí),開動(dòng)攤鋪車勻速前進(jìn),需要時(shí)可打開攤鋪車下邊的噴水管,噴水濕潤路面。攤鋪速度以保持混合料攤鋪與攪拌量基本一致,并保持?jǐn)備伈壑谢旌狭系捏w積為攤鋪槽容積的1/2左右。 混合料攤鋪后的局部缺陷,應(yīng)及時(shí)使用橡膠耙等工具進(jìn)行人工找平。找平的重點(diǎn)是:個(gè)別超粒徑粗集料產(chǎn)生的縱向刮痕,橫、縱向接縫等。當(dāng)攤鋪車內(nèi)任何一種材料快用完時(shí),立即關(guān)閉所有輸送材料的控制開關(guān),讓攪拌器中的混合料攪拌完,并送人攤鋪槽攤鋪完后,攤鋪車停止前進(jìn),提起攤鋪槽,將攤鋪車移出攤鋪點(diǎn),清洗攤鋪槽。施工棄物集中后統(tǒng)一拉走。
(4)采用雙層攤鋪或微表處車轍填充后再做微表處理的地方,先攤層至少在行車作用下成型24 h,確認(rèn)已經(jīng)成型后方可在上面進(jìn)行第二層的攤鋪。微表處車轍填充時(shí),根據(jù)所填車轍的情況調(diào)整攤鋪厚度,使填充層橫斷面的中部隆起3 mm~5 mm,形成冠狀,以考慮行車壓密作用。當(dāng)改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物含量和礦料含水量發(fā)生變化時(shí),必須調(diào)整攤鋪車的設(shè)定,確認(rèn)材料配比符合設(shè)計(jì)配比后才可繼續(xù)施工。初期養(yǎng)護(hù):①混合料鋪筑后,在開放交通前禁止一切車輛和行人通行。②混合料能夠滿足開放交通的要求后應(yīng)盡快開放交通。
另外,瀝青混凝土路面厚度對抗車轍性能也有影響。但其關(guān)系比較復(fù)雜,有待于進(jìn)一步探索和實(shí)踐。
微表處快速修復(fù)車轍技術(shù)是以聚合物改性乳化瀝青為粘結(jié)料、借助專用的攤鋪設(shè)備進(jìn)行施工的一種冷拌瀝青混合料不等厚薄層攤鋪技術(shù),具有施工速度快、成本低、效果好等特點(diǎn),可以迅速恢復(fù)和改善原瀝青路面的平整度提高防水性和抗滑性。
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