在高速公路瀝青路面施工過(guò)程中,車(chē)轍病害是常見(jiàn)病害之一。為了預(yù)防車(chē)轍病害,施工單位應(yīng)對(duì)車(chē)轍類(lèi)型進(jìn)行分析,并選擇合適的檢測(cè)技術(shù),控制車(chē)轍病害。該文先對(duì)車(chē)轍類(lèi)型進(jìn)行分析,再對(duì)車(chē)轍主要檢測(cè)方法進(jìn)行總結(jié),最后以A、B兩條高速公路為例,選擇典型斷面使用切槽取芯法對(duì)其車(chē)轍特點(diǎn)進(jìn)行分析,并對(duì)其維修方法進(jìn)行總結(jié),旨在為今后高速公路瀝青路面車(chē)轍病害提供參考。
檢測(cè)技術(shù) ?車(chē)轍類(lèi)型 ?瀝青路面 ?分析
中圖分類(lèi)號(hào):TU72 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ??文章編號(hào):1672-3791(2022)02(a)-0000-00
Abstract: In the process of expressway asphalt pavement construction, rutting disease is one of the common diseases. In order to prevent rutting disease, the construction unit shall analyze the rutting type and select appropriate detection technology to control the rutting disease. This paper first analyzes the rutting types, then summarizes the main detection methods of rutting, finally takes two expressways A and B as examples, selects the typical section, uses the grooving coring method to analyze its rutting characteristics, and summarizes its maintenance methods, in order to provide reference for the rutting diseases of asphalt pavement of Expressway in the future.
車(chē)轍是瀝青路面的主要病害,其不但會(huì)使行車(chē)安全性和舒適度受到影響,還會(huì)使高速公路的使用壽命受到影響。因此,施工單位應(yīng)對(duì)車(chē)轍類(lèi)型和成因進(jìn)行分析,并提出有針對(duì)性的防治措施,使高速公路使用壽命進(jìn)一步提高。
在高速公路運(yùn)行過(guò)程中,因多種因素的影響,會(huì)使瀝青路面產(chǎn)生車(chē)轍病害,根據(jù)其成因,主要可以將車(chē)轍類(lèi)型分為失穩(wěn)型車(chē)轍、壓密型車(chē)轍、結(jié)構(gòu)型車(chē)轍以及磨耗型車(chē)轍四類(lèi)。
由于高速公路面層偏軟或壓實(shí)度不足導(dǎo)致路面穩(wěn)定性較差,在車(chē)輛行駛過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生剪切應(yīng)力,導(dǎo)致高速公路面層材料出現(xiàn)失穩(wěn)的情況,從而導(dǎo)致路面承受強(qiáng)度降低,使路面出現(xiàn)橫向位移合凹陷,這種凹陷即為失穩(wěn)型車(chē)轍。根據(jù)相關(guān)調(diào)查可知,失穩(wěn)型車(chē)轍是當(dāng)前常見(jiàn)的車(chē)轍類(lèi)型。
在高速公路施工過(guò)程中,若碾壓強(qiáng)度較低,會(huì)使通車(chē)后的高速公路被車(chē)輛壓密,導(dǎo)致其形成壓密型車(chē)轍。該種車(chē)轍主要是因?yàn)槁访媸┕べ|(zhì)量較差導(dǎo)致的,對(duì)其外觀(guān)進(jìn)行觀(guān)察可知,該車(chē)轍標(biāo)線(xiàn)沒(méi)有發(fā)生變形,橫斷面為凹形,標(biāo)線(xiàn)兩側(cè)沒(méi)有明顯凸起。在傳統(tǒng)的施工過(guò)程中,由于施工質(zhì)量管理疏忽,壓密型車(chē)轍為較常見(jiàn)的車(chē)轍,但是隨著質(zhì)量監(jiān)督制度的完善,該種車(chē)轍越來(lái)越少。
在對(duì)瀝青路面車(chē)轍進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,人工檢測(cè)為傳統(tǒng)檢測(cè)方式,所使用的工具主要有基準(zhǔn)尺、橫斷面尺等,測(cè)量人員應(yīng)先對(duì)2個(gè)輪跡帶的車(chē)轍深度進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)其均值進(jìn)行計(jì)算,該值即為車(chē)轍深度。人工檢測(cè)方法操作相對(duì)便捷,但是由于其操作過(guò)程較為粗放,當(dāng)測(cè)量人員技術(shù)水平較差時(shí),會(huì)使最終測(cè)量結(jié)果受到影響,無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定車(chē)轍的實(shí)際情況。因此,在對(duì)瀝青路面車(chē)轍檢測(cè)過(guò)程中,人工檢測(cè)法主要應(yīng)用于里程較小的路面中。
通常情況下,在對(duì)路面車(chē)轍進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中,施工單位可以使用路面多功能檢測(cè)車(chē)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,檢測(cè)車(chē)上的非接觸式位移傳感器可以自動(dòng)檢測(cè)路面車(chē)轍深度,該種檢測(cè)方式具有高精度和高穩(wěn)定性的特點(diǎn),因此在大部分瀝青路面車(chē)轍檢測(cè)中應(yīng)用較為廣泛。
在對(duì)A、B兩條高速公路進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,分別使用自動(dòng)檢測(cè)和人工檢測(cè)方式對(duì)其上下行兩側(cè)車(chē)轍情況進(jìn)行測(cè)定,并將所測(cè)定的車(chē)轍深度劃分成大于1.5?cm和1.0~1.5?cm兩個(gè)部分,并在各斷面車(chē)轍波谷和波峰兩處位置取芯,A、B兩條公路所取得的有效芯樣分別為30個(gè)和32個(gè)。表1為取芯位置及其表觀(guān)狀態(tài)情況。
上、中面層有壓密,下面層無(wú)明顯壓密,下面層粗骨料無(wú)明顯移動(dòng),與基層黏結(jié)良好;當(dāng)>2.0 cm 時(shí),上、中、下均有壓密
通過(guò)對(duì)其車(chē)轍進(jìn)行測(cè)量可知其厚度代表值,測(cè)量人員可以以測(cè)量結(jié)果為基礎(chǔ),選擇A高速公路對(duì)瀝青路面車(chē)轍病害進(jìn)行分析。表2為A高速公路的芯樣數(shù)據(jù)表。
通過(guò)對(duì)A高速公路的車(chē)轍進(jìn)行取芯,并對(duì)各層統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析可知:(1)通過(guò)對(duì)車(chē)轍深度為1.0~1.5?cm的路段進(jìn)行分析可知,瀝青路面波谷處的厚度值最小,波峰處厚度值適中,而硬路肩處厚度值最大,因此可知該處主要為結(jié)構(gòu)型車(chē)轍和壓密型車(chē)轍。(2)通過(guò)對(duì)車(chē)轍深度大于1.5?cm的路段進(jìn)行分析可知,瀝青路面硬路肩處的厚度值最小,波谷處厚度值適中,波峰處厚度最大,因此可知該處為失穩(wěn)型車(chē)轍。
在對(duì)瀝青路面車(chē)轍進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)人員應(yīng)遵循優(yōu)劣并存、實(shí)事求是的原則,為公路管理部門(mén)管理提供借鑒,在車(chē)轍檢測(cè)過(guò)程中,應(yīng)符合如下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn):(1)檢測(cè)過(guò)程中,至少應(yīng)檢測(cè)1個(gè)行車(chē)道寬度;(2)檢測(cè)人員應(yīng)對(duì)車(chē)轍橫斷面形狀和大小進(jìn)行記錄;(3)檢測(cè)人員應(yīng)對(duì)車(chē)轍最大值以及其位置進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算;(4)檢測(cè)人員應(yīng)對(duì)車(chē)轍縱向長(zhǎng)度和縱向分布進(jìn)行清晰描述;(5)在車(chē)轍檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)人員應(yīng)保障檢測(cè)信息的精準(zhǔn)性,確保其與公路里程一致??傊?,檢測(cè)人員在對(duì)車(chē)轍進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)公路所在環(huán)境以及實(shí)際施工情況進(jìn)行分析,并以此為基礎(chǔ),在不影響交通運(yùn)行的前提下,選擇合適的方式對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。
在公路建設(shè)不斷發(fā)展的過(guò)程中,路面車(chē)轍自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。當(dāng)前常見(jiàn)的車(chē)轍自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要有激光檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)和數(shù)字成像技術(shù)。
4.2.1超聲波檢測(cè)技術(shù)
通過(guò)使用超聲波傳感器對(duì)車(chē)轍進(jìn)行檢測(cè)即為超聲波檢測(cè)技術(shù)。在超聲波檢測(cè)過(guò)程中,由于不同介質(zhì)中超聲波傳播速度各不相同,因此其檢測(cè)人員可以根據(jù)反射波測(cè)量車(chē)轍深度。與此同時(shí),由于超聲波傳感器的接收和發(fā)射是一體的,因此檢測(cè)人員應(yīng)對(duì)其安裝質(zhì)量進(jìn)行控制,通常傳感器檢測(cè)梁的寬度應(yīng)不小于路面檢測(cè)寬度,保障其檢測(cè)質(zhì)量。
4.2.2激光檢測(cè)技術(shù)
在車(chē)轍檢測(cè)過(guò)程中,激光檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)技術(shù)。激光檢測(cè)斷面儀主要由整形儀、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以及光電放大器等組成。在檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)人員可以使用紅外激光線(xiàn)對(duì)路面進(jìn)行掃描,經(jīng)過(guò)技術(shù)處理后,反射回的信號(hào)可呈現(xiàn)出一條數(shù)據(jù)曲線(xiàn),檢測(cè)人員可以根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)對(duì)車(chē)轍深度進(jìn)行科學(xué)合理的分析,該種檢測(cè)方式具有檢測(cè)速度快、無(wú)需接觸以及精度高等優(yōu)點(diǎn)。
為了使車(chē)轍檢測(cè)準(zhǔn)確度進(jìn)一步提高,檢測(cè)人員可以先使用橫斷面尺測(cè)量法對(duì)車(chē)轍深度實(shí)施檢測(cè)。在使用該種方式進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)人員應(yīng)分別對(duì)道路左幅和右幅進(jìn)行檢測(cè),并每隔2?km檢測(cè)一個(gè)斷面。
通過(guò)對(duì)A高速公路左右幅進(jìn)行檢測(cè)可知,其左右幅兩個(gè)車(chē)道的車(chē)轍病害都較嚴(yán)重,且超車(chē)道位置的深度明顯大于不同車(chē)道的車(chē)轍深度,這主要是因?yàn)椋?chē)道車(chē)輛交通量相對(duì)較大,在行車(chē)荷載的不斷積累下,使超車(chē)道的車(chē)轍深度進(jìn)一步增加。
通過(guò)對(duì)高速公路車(chē)轍病害進(jìn)行分析可知,車(chē)輛荷載是車(chē)轍病害產(chǎn)生的主要原因,這主要是因?yàn)樵谲?chē)輛通行過(guò)程中,路面會(huì)出現(xiàn)沉陷、磨損以及流動(dòng)變形等問(wèn)題,隨著使用時(shí)間的增加,車(chē)道上會(huì)逐漸出現(xiàn)縱向帶狀轍槽,以1.5?cm為分界線(xiàn),通??蓪⑵浞譃橹囟溶?chē)轍和輕度車(chē)轍兩種。
通過(guò)對(duì)A高速公路外觀(guān)進(jìn)行分析可知,其主要存在3種類(lèi)型的車(chē)轍:(1)中間部分存在凹陷,兩側(cè)無(wú)明顯隆起現(xiàn)象,外觀(guān)主要為W形和V形,該種車(chē)轍為壓密型車(chē)轍;(2)兩側(cè)無(wú)明顯隆起,橫斷面呈現(xiàn)凹形,該種車(chē)轍為結(jié)構(gòu)型車(chē)轍;(3)兩側(cè)存在隆起,外觀(guān)主要為W形,該種車(chē)轍為失穩(wěn)型車(chē)轍。
結(jié)合以上三種車(chē)轍的形成原因,施工單位應(yīng)以高速公路實(shí)際情況為基礎(chǔ),選擇合適的處理方式,對(duì)其進(jìn)行治理,主要治理技術(shù)如下:(1)在對(duì)壓密型車(chē)轍進(jìn)行治理過(guò)程中,可以使用微表處理技術(shù)或稀漿封層方式對(duì)其進(jìn)行處理。在處理過(guò)程中,施工人員可以將黏結(jié)瀝青涂抹或噴灑在波谷位置,并填入瀝青混合料,隨后對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)、找平處理,使其與原有標(biāo)高一致。(2)在對(duì)失穩(wěn)型車(chē)轍和結(jié)構(gòu)型車(chē)轍進(jìn)行治理過(guò)程中,應(yīng)以車(chē)轍深度為基礎(chǔ),將其銑刨到基層頂面。當(dāng)基層頂面存在裂縫時(shí),施工人員應(yīng)先對(duì)裂縫進(jìn)行處理,再分層鋪筑瀝青混合料。
綜上所述,在高速公路瀝青路面使用過(guò)程中,由于周?chē)h(huán)境和車(chē)輛荷載的增加,會(huì)使路面出現(xiàn)不同程度的車(chē)轍病害,為了保障高速公路行駛安全性和舒適性,應(yīng)選擇合理的檢測(cè)方式對(duì)車(chē)轍進(jìn)行檢測(cè),判斷車(chē)轍形成的主要原因,為車(chē)轍病害治理提供借鑒,從而達(dá)到提高高速公路使用壽命的目的。
[1] 賈艷杰.對(duì)瀝青路面車(chē)轍問(wèn)題的探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2019(20):64-65.
[2] 由詩(shī)園.瀝青路面早期車(chē)轍破壞原因分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2019(16):78-79.
[3] 宋雙.路面車(chē)轍檢測(cè)工作中三維線(xiàn)激光技術(shù)的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修,2020(22):140-142.
[4] 孟繁民.瀝青混凝土路面車(chē)轍病害及防治對(duì)策分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2020(20):126-127.
[5] 單景松,吳淑印.瀝青路面抗車(chē)轍性能分析[J].建筑材料學(xué)報(bào),2016,19(1):124-130.
[6] 楊云東.高速公路瀝青路面車(chē)轍成因與防治措施[J].科技資訊,2011(27):114.
[7] 聶子棟.建設(shè)工程施工技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力機(jī)制系統(tǒng)仿真與案例研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),2021.
[8] 肖杜陽(yáng).基于測(cè)量不確定度的長(zhǎng)株高速公路瀝青路面技術(shù)狀況評(píng)定與分析[D].長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué),2020.
作者簡(jiǎn)介:夏友軍(1987—),男,本科,工程師,研究方向?yàn)榻煌üこ獭?/p>
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