白 璐 中鐵十二局集團第一工程有限公司
現(xiàn)階段,很多地區(qū)瀝青公路路面具有荷載能力較強的特征。公路瀝青路面的結構體系可以承受重載車的碾壓荷載,充分確保了其發(fā)揮應有的交通安全保障作用。但是不應當忽視,重載交通瀝青路面如果長期未能得到安全檢測與維護,反復碾壓后的路面車轍痕跡就會不斷加深,直至形成路面塌陷或者路面形狀改變的現(xiàn)象。由此能夠判斷得出,車轍病害屬于威脅瀝青路面堅固穩(wěn)定性能的重要因素,公路施工人員以及運行養(yǎng)護人員對于路面車轍病害應當引發(fā)重視。
重載交通路面的基本組成結構關鍵取決于材料級配,瀝青混合料能否設計為合理科學的混合料級配,直接關系到瀝青混合料的特征與功能。瀝青混合料如果摻入了骨料成分,那么混合料的原有級配將會明顯得到優(yōu)化[1]。具有較大孔隙率的砂石混合料能夠全面填充瀝青砂漿空隙,從而使瀝青砂漿的整體粘結性能得到提高。但是與之相比,具有懸浮性狀的集料可能會明顯削弱瀝青混合料原有的嵌入骨架體系結構密度,導致混合料級配性能降低。
如果瀝青路面表面承受了較高的環(huán)境溫度,其軟化后的液態(tài)瀝青將會產(chǎn)生明顯的流動性。軟化情況下的瀝青路面體系結構組成部分將會加深車輛碾壓痕跡,直接導致車轍病害的發(fā)生[2]。
瀝青路面表層在雨水頻繁沖刷之后,瀝青道路表面就會呈現(xiàn)出松散與脫落現(xiàn)象,客觀上誘發(fā)了道路車轍病害。由此可見,公路表面所在區(qū)域的空間濕度與空間溫度等因素都會明顯影響到車轍病害的產(chǎn)生。
瀝青路面能否達到應有的荷載支撐能力,在根本上決定于瀝青集料的品質與性能。瀝青集料主要包含了瀝青砂漿、粗細集料、礦粉與水分等,粗細集料的占據(jù)比例數(shù)目將會給瀝青混合料的整體質量性能帶來明顯影響。如果在環(huán)境空間比較干燥的情況下,礦粉與細集料將會滲入到砂漿空隙中,因此就會增加瀝青集料本身的強度。公路施工人員對于瀝青集料在進行用量確定的過程中,在滿足瀝青集料的最佳用量范圍的規(guī)范要求下,確保瀝青集料的粘附性能得到提升。
現(xiàn)狀下,某些路面工程的表層部位瀝青沒有達到合格的材料強度性能,將會造成永久性的瀝青表層部位形狀改變。路面車轍病害的重要形成根源應當體現(xiàn)在反復性的車輛輪胎碾壓作用影響,導致路面表層的瀝青體系結構失去穩(wěn)定性進而誘發(fā)車輛碾壓的瀝青道路車轍病害。瀝青路面的基本功能作用就是確保車輛安全通行,因此,瀝青路面與車輛輪胎的摩擦頻率較高。
某些路面表層部位的瀝青支撐體系結構本身存在失穩(wěn)安全隱患,就會在反復性的車轍作用影響下發(fā)生塌陷。瀝青路面表層包含了成分復雜的瀝青混合物,瀝青混合物如果沒有達到堅固程度指標,在雨作用下瀝青混合物結構發(fā)生破壞,削弱了瀝青路面的整體堅固性能與承載強度,甚至造成路面凹陷與形狀改變等后果。如圖1所示。
圖1 重載交通瀝青路面的車轍產(chǎn)生原理
第一類為磨耗車轍??鼓ズ膶訉儆跒r青公路表面中的關鍵組成部分,具有抗磨耗功能的瀝青道路表層如果出現(xiàn)了破損,瀝青道路的基礎結構將會遭受持續(xù)性的外力損壞。某些重載車輛的輪胎底部帶有尖銳金屬釘?shù)任锲?,將會造成道路表面的抗磨耗層遭到擦傷損壞。但是對于多數(shù)的重載車輛而言,車輛駕駛人員禁止將帶有尖銳金屬釘?shù)妮喬シ阑O施安裝在輪胎底部。
第二類為失穩(wěn)車轍。具有較差抗剪強度的瀝青路面車轍應當屬于失穩(wěn)車轍,此類車轍病害的重要誘發(fā)因素就是瀝青集料失去堅固性。例如在較高的外界空間溫度下,存在軟化安全隱患的公路瀝青體系結構將會直接誘發(fā)路面失穩(wěn)后果,明顯增加了瀝青的液態(tài)物質流動性。在車輛輪胎碾壓的邊緣部位區(qū)域,逐漸積累的液態(tài)瀝青將會表現(xiàn)為堆積現(xiàn)象,從而造成了瀝青道路的表層出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象。在各種類型的道路表層車轍病害中,失穩(wěn)車轍病害占有較高的比例。
第三類為壓密車轍。瀝青混合料如果沒有符合材料密實度的行業(yè)檢測指標,將會誘發(fā)壓密車轍的不良后果。公路施工人員對于瀝青道路的面層部位沒有嚴格進行碾壓處理,導致瀝青面層無法達到密實程度的基本要求標準。在瀝青公路全面完成施工的情況下,經(jīng)過重載車輛反復碾壓的道路車轍痕跡將會逐漸累積,直至達到車轍痕跡密度較高的狀態(tài)。
從目前的公路施工以及公路運行使用監(jiān)管現(xiàn)狀來看,全面防治公路車轍病害的最關鍵舉措就是要定期展開瀝青面層的維護保養(yǎng)處理。路面施工人員針對瀝青面層應當嚴格確保達到壓實度要求,切實避免與杜絕車轍病害。工程采購負責人員針對瀝青道路的各種集料成分質量都必須要認真加以檢測,據(jù)此給出完整性與科學性較高的瀝青集料配比測試結論。具體在防治路面車轍的實施過程中,重點應當體現(xiàn)為以下防治技術手段。
瀝青混合料本身具備優(yōu)良的抗碾壓性與堅固性,因此瀝青混合料目前已經(jīng)被普遍運用于道路施工。在此基礎上,道路施工人員針對瀝青混合料必須要合理確定級配數(shù)據(jù)指標,避免瀝青混合料由于未能符合現(xiàn)行的級配指標而造成路面病害風險增加。具體針對瀝青混合料中的砂石、粗細集料、骨料與礦粉在進行配比數(shù)據(jù)的設計過程中,工程技術人員必須要綜合考慮瀝青道路的表層部位特征,合理完善與優(yōu)化瀝青混合料現(xiàn)有的各項級配數(shù)據(jù)指標[3]。
例如,針對礦粉材料而言,工程技術人員必須要嚴格確保礦粉材料滿足最基本的壓實度與填充性能指標。在瀝青的作用下,礦粉材料應當能夠均勻混合于瀝青砂漿,據(jù)此實現(xiàn)了支撐瀝青路面整體框架結構的效果。
因此,工程技術人員務必確保礦粉材料能夠滿足粉油比例的最佳配比數(shù)據(jù)標準。公路工程的采購工作人員針對堿性礦粉材料應當優(yōu)先考慮進行采購,因為此種類型的礦粉材料不容易形成團塊粘結,并且具有適中的礦粉含水比例優(yōu)勢。
道路面層施工過程必須要依靠瀝青混合集料,瀝青混合集料的安全性能將會直接關系到整個道路面層的支撐強度。為了預防車轍反復碾壓引發(fā)的道路病害現(xiàn)象,那么關鍵技術要點應當體現(xiàn)在控制瀝青集料的安全性能品質。工程采購人員只有做到了全面測試與判斷瀝青集料品質,才能真正做到預防瀝青道路病害的目標。工程采購人員針對瀝青集料中的各種組成要素都應當嚴格展開實驗檢測操作,運用專門性的檢測儀器設施來保證檢測數(shù)值的準確性。
為了阻止車轍病害的大范圍形成,施工技術人員可以將抗車轍劑適當加入瀝青混合料中??管囖H劑可以有效改善瀝青混合料的抗車轍性能,進而達到面層堅固與安全的良好效果。因此在必要的時候,對于重載車輛通行頻率較高的公路路段應當加入抗車轍劑,確保路面表層部位能夠滿足基本安全性能指標,對于潛在的車轍危害影響因素予以消除。
嚴格控制瀝青集料的性能與品質,關鍵應當體現(xiàn)為認真履行材料檢測義務。在此過程中,工程材料的檢測人員應當結合實驗室測試的判斷數(shù)據(jù)結論來確定瀝青材料是否滿足路面施工要求,對于沒有滿足路面施工標準要求的瀝青材料必須禁止予以使用。
道路施工技術人員對于瀝青混合料攤鋪、碾壓、路面養(yǎng)護等關鍵技術要點都應當準確掌握,在道路路面的施工實踐中積極引進與采納機械化手段,為道路施工單位爭取更好的成本節(jié)約效益。工程技術人員針對瀝青材料的各項質量檢測指標都要引發(fā)重視,確保做到全面認真推行現(xiàn)有的工程瀝青材料審核檢測工作實施標準。工程材料的質量檢測人員必須要督促工程采購人員針對瀝青材料實施嚴格對比,避免瀝青材料采購人員僅限于節(jié)約工程采購經(jīng)費造成瀝青材料無法達到規(guī)范標準。
重載瀝青路面的安全使用狀況若能得到準確與完整的監(jiān)測,則有益于瀝青路面的表層部位維持完整性,防止由于車輛碾壓而導致路面整體失穩(wěn)的后果。信息化的監(jiān)測儀器裝置在進行操作使用時,必須要確保傳感監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。養(yǎng)護人員應當準確察覺路面病害風險,增強對于瀝青道路車轍風險因素的防控意識,及時處理存在失穩(wěn)風險的路段區(qū)域。表1為重載交通瀝青路面車轍的產(chǎn)生根源與防控要點。
表1 重載交通瀝青路面車轍的產(chǎn)生根源與防控要點
經(jīng)過分析可見,公路瀝青路面所在空間的環(huán)境濕度溫度、瀝青混合料的配比、瀝青集料的品質性能等都會顯著影響到瀝青路面安全通行狀況。近些年來,路面車轍病害已經(jīng)普遍得到公路施工與養(yǎng)護人員重視,工程技術人員針對瀝青路面的各種典型車轍病害能夠實時進行監(jiān)測,旨在阻止路面車轍病害范圍的擴展。
在此基礎上,工程技術人員針對瀝青混合料的配比數(shù)據(jù)應當準確進行設計,合理調(diào)整與控制瀝青混合集料的各項配比因素,確保瀝青路面的車轍碾壓荷載承受能力得到優(yōu)化提高。