何梅
湖北宜昌明磊建設(shè)工程有限公司 湖北 宜昌 443000
瀝青路面具有行車(chē)平穩(wěn)、舒適、噪聲低、養(yǎng)護(hù)維修方便、可以再生利用等特點(diǎn),在各類(lèi)公路和城市道路,尤其是高等級(jí)道路中得以廣泛使用。車(chē)轍是反復(fù)荷載作用產(chǎn)生的累積殘余變形,在高溫和重載條件下發(fā)展尤為迅速,已成為瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞的主要形式之一。車(chē)轍的形成不僅會(huì)導(dǎo)致路面積水、局部路面厚度減薄而引起路面其他破壞形式的產(chǎn)生和加劇。當(dāng)車(chē)轍深度超過(guò)容許值,將會(huì)直接影響行車(chē)的舒適性,嚴(yán)重時(shí)將會(huì)威脅行車(chē)安全。因此,研究城市道路瀝青路面車(chē)轍問(wèn)題具有重要意義。
車(chē)轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式,表現(xiàn)為沿行車(chē)軌跡產(chǎn)生縱向的帶狀凹槽,嚴(yán)重時(shí)車(chē)轍兩側(cè)出現(xiàn)隆起變形。車(chē)轍的成因非常復(fù)雜,主要原因是瀝青混合料的壓實(shí)密度低、剪切破壞和基層的垂直變形所造成。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,隨著大功率壓路機(jī)的使用,路基基層強(qiáng)度不斷提高,道路基層和土基所產(chǎn)生的永久變形不再顯著,目前,造成瀝青混凝土路面車(chē)轍主要是外部因素的影響以及其他因素的影響造成的,如荷載作用時(shí)間、交通量渠化程度、行車(chē)荷載、路面溫度及其持續(xù)時(shí)間[1]。
(1)結(jié)構(gòu)性車(chē)轍。這類(lèi)車(chē)轍主要由于路基強(qiáng)度不足而引起的,由于荷載作用超過(guò)路面各層的強(qiáng)度,發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久變形。這種車(chē)轍寬度較大,兩側(cè)沒(méi)有隆起現(xiàn)象,橫斷面成凹字形。
(2)失穩(wěn)型車(chē)轍。這類(lèi)車(chē)轍主要由于瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足造成的。瀝青路面處于高溫狀態(tài)時(shí),結(jié)構(gòu)層在車(chē)輪碾壓反復(fù)作用,荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度,使流動(dòng)變形不斷積累形成車(chē)轍。這種車(chē)轍一方面車(chē)輪作用部位下凹,另一方面車(chē)輪作用甚少的車(chē)道兩側(cè)向上隆起,在彎道處還明顯向外推擠,車(chē)道線或停車(chē)線因此可能成為變形的曲線。
(3)磨損性車(chē)轍。由于車(chē)輛不斷地磨損路面,特別是大量重型超載車(chē)輛渠道化地行駛在主車(chē)道上,磨損路面也會(huì)形成車(chē)轍。
(4)壓實(shí)不足引起的車(chē)轍。這屬于非正常情況車(chē)轍,是由于施工控制不嚴(yán)引起的。由于瀝青面層本身壓實(shí)不足,致使通車(chē)后的第一個(gè)高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓密,在交通車(chē)輛的反復(fù)碾壓作用下,空隙率不斷減小,達(dá)到極限殘余空隙率才趨于穩(wěn)定[2]。
對(duì)于車(chē)流量較大或重載交通通行的道路,應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)長(zhǎng)大縱坡,因?yàn)檫@樣會(huì)降低重載車(chē)的車(chē)速,將導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性急劇降低,加速車(chē)轍病害的形成。在條件允許情況下,多設(shè)計(jì)平緩縱坡和改造舊路的長(zhǎng)大縱坡,這樣可以提高車(chē)輛的通行速度,緩解車(chē)轍的形成。
相對(duì)于普通瀝青而言,改性瀝青具有更大的黏度和更加優(yōu)越的抗車(chē)轍性能。利用骨架密實(shí)型級(jí)配的嵌擠作用可以有效地改善瀝青混合料的高溫性能,從而使瀝青的高溫穩(wěn)定性得以提升,并且還可以減少由于高溫而出現(xiàn)的失穩(wěn)型車(chē)轍,極大的加強(qiáng)路面的抗車(chē)轍能力。通過(guò)生產(chǎn)配合比優(yōu)化調(diào)整,確定最優(yōu)的瀝青用量,從而保證生產(chǎn)的瀝青混合料有足夠的瀝青用量,進(jìn)一步提高瀝青混凝土的抗水能力。
利用瀝青混合料與抗車(chē)轍劑之間的嵌擠作用、加強(qiáng)作用和膠結(jié)作用,能夠使混合料的高溫勁度模量得以顯著提升,從而強(qiáng)化混合料的高溫抗車(chē)轍性能??管?chē)轍劑具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):首先是使用方便,在混合料拌缸中可以對(duì)抗車(chē)轍劑進(jìn)行直接投放;其次是方便存儲(chǔ),抗車(chē)轍劑并沒(méi)有特殊的存儲(chǔ)條件要求,而且具有相對(duì)較長(zhǎng)的品質(zhì)保證時(shí)間[6]。
嚴(yán)格施工控制,確保壓實(shí)度。根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范對(duì)碾壓溫度、碾壓遍數(shù)、攤鋪速度、松鋪厚度、攤鋪溫度以及攤鋪機(jī)組合等嚴(yán)格控制。進(jìn)行混凝土面層施工時(shí),要加強(qiáng)混凝土面層混凝土的施工質(zhì)量,瀝青混合料的施工應(yīng)嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行,鋪筑瀝青層前,應(yīng)檢查基層或下臥瀝青層的質(zhì)量,不符要求的不得鋪筑瀝青面層。
超載、重載車(chē)輛是造成瀝青路面早期病害的重要因素,政府相關(guān)部門(mén)需要采取一定的控制手段,嚴(yán)格控制車(chē)輛超載,杜絕超載車(chē)輛進(jìn)入城市道路行駛。通過(guò)分流、繞行、限行等手段減少和避免重載車(chē)輛給城市道路路面造成嚴(yán)重的破壞,以減少和緩解城市道路車(chē)轍的發(fā)生。
利用標(biāo)線約束車(chē)輛行駛軌跡的原理,條件允許時(shí),在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)改變路面標(biāo)線的位置,主動(dòng)影響車(chē)輛行駛軌跡,減緩渠化交通對(duì)路面車(chē)轍深度的影響。
瀝青路面車(chē)轍是一種累積變形,其產(chǎn)生需要一個(gè)過(guò)程,當(dāng)路面出現(xiàn)車(chē)轍時(shí),應(yīng)該根據(jù)車(chē)轍深度采取養(yǎng)護(hù)措施,及時(shí)封閉路面裂縫、修補(bǔ)車(chē)轍,可以防止車(chē)轍繼續(xù)擴(kuò)大加深[4]。
為有效預(yù)防病害發(fā)生,必須深入研究病害的形成機(jī)理、預(yù)防措施和處置方法。瀝青路面產(chǎn)生車(chē)轍的原因較多,應(yīng)該針對(duì)車(chē)轍不同的形成原因,進(jìn)行不同的處理。為延長(zhǎng)瀝青混路面的使用壽命,為使用者提供安全舒適的安全環(huán)境,在瀝青路面的設(shè)計(jì)、施工、使用和養(yǎng)護(hù)各個(gè)階段應(yīng)采取不同的方法防治車(chē)轍。鑒于目前瀝青混凝土路面車(chē)轍病害早期化的特點(diǎn),在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí),更為重要的是應(yīng)該加強(qiáng)施工管理、提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量,規(guī)范施工,盡量在提高瀝青路面使用性能的同時(shí),延長(zhǎng)使用壽命,提高投資效益。
[1] 邱琦.瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生的原因和防止措施[J].江西建材,2014,(06):128.
[2] 丁燕.瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生的原因及處理措施[J].科技與企業(yè),2014,(12):180.
[3] 王輝,李雪連,張起森.高溫重載作用下瀝青路面車(chē)轍研究[J].土木工程學(xué)報(bào),2009,42(5):139-144
[4] 董澤蛟,肖桂清,龔湘兵.級(jí)配及抗車(chē)轍劑對(duì)瀝青混合料抗車(chē)轍性能的影響分析[J].公路交通科技,2014,31(2):27-31.