摘要:在我國,隨著科技的發展與社會的進步,交通運輸行業得到迅猛發展,一方面對于人們的生活、工作以及學習方式發揮著重要的影響;另一方面,帶動了相關行業的發展,特別是道路施工行業。同時,車轍作為公路路面的重要損害,對于公路運輸安全具有重要的影響。加強公路路面車轍修復技術的探索,對于個人安全以及國民經濟具有至關重要的作用。
關鍵詞:路面 車轍 修復技術
當今社會,人們生活水平的提高以及國民經濟的發展,促進了人們安全意識的提升。同時,出行交通安全成為人們關注的重點。而公路路面車轍作為公路路面損害的常見狀況,對于人們的出行交通安全發揮著重要的影響。因此,探索公路路面車轍修復技術具有至關重要的意義。
一、路面車轍損害的概述
在現代交通下,路用瀝青混合料的功能要求不僅表現為多元性,還表現出功能要求之間的歧義性,從而使得瀝青混合料的組成設計變得極為復雜。在滿足使用性能上,國內外絕大多數的瀝青混合料組成設計方法均以保證高溫穩定性為設計的主要目標。已獲得大量研究成果的美國SHRP 計劃中Superpave 設計體系便在第二、三設計水平中對高溫穩定性進行了專門要求。我國現行《公路瀝青路面施工技術規范》(JTJ 032-94 )中也對高速公路和一級公路瀝青路面的上面層和中面層瀝青混凝土混合料配合比設計進行了要求,要求應通過車轍試驗機對抗車轍能力進行檢驗:即對溫度60 C、輪壓0 .7 MPa 條件下進行車轍試驗確定動穩定度,高速公路應不小于800 次/mm,一級公路不小于600 次/mm。
車轍病害主要體現在:① 瀝青品質差,必須依賴改性瀝青;② 壓實度不足,混合料穩定性不足;③ 層間污染,路面結構受力不利;④ 拌和樓失控,級配與油石比不合格;⑤ 現行規范要求的指標過低(對重交通道路車轍試驗的動穩定度應要求大于1 500次/mm,在大型車交通量大的路段應要求3 000次/mm以上),因持續高溫(夏季高溫時路面溫度可達65 C以上,經用紅外線測溫儀對調查路段路面溫度進行測量,當氣溫為27 ~35 C 時,路面最高溫度達61C,而跨線橋下路表溫度僅為38 C)與重載(最重的車軸重達39 r ,總重超過180 r )導致車轍。
二、路面車轍的防治方法
瀝青路面的車轍通常由兩部分組成,即壓密變形與流動變形(也叫推移變形)。為有效處理車轍病害,除需清楚產生這些車轍的成因外,針對各層對車轍的影響與車轍是否已經結束,所采用的修復或養護策略應該是不同的,在進行車轍處理前分析瀝青面層車轍發展規律,并制定合理的處治方案非常重要。
目前,在歐美等發達國家,對于比較淺的車轍(以及城市黑色化方面普遍使用的處理方法為微表處填補車轍或NovaChi p 薄層罩面的處理方法,這些處理方法屬于預防性養護的做法,與傳統銑刨- 加鋪的處理方法相比,具有保持原有路面結構、材料和路用性能價值的特點,同時快速施工,快速恢復交通。但對于車轍深度較大的路面,簡單的加鋪或淺層處理顯然很難達到良好的效果,必須采取矯正性的養護方式,如傳統的銑刨- 加鋪方法。
另外,車轍處理時應按車轍發展的不同程度制定相應的處治方案,并驗證其經濟性和有效性。從理論角度分析,如果上、中面層的抗變形能力較強(如采用改性瀝青或骨架密實型瀝青混合料),不處理軟弱的下面層及下封層可能不會導致嚴重的車轍,但其使用效果會存在很大風險。如要徹底改善路面的抗車轍性能,則必須對部分車轍嚴重路段瀝青路面的上、中、下層進行大規模的“開膛式”處治。
為直觀地對比分析車轍發展情況,一些專家進行了相關研究,研究結果顯示,不管是輪跡處還是路肩位置,該處中、下面層都具有明顯的壓密階段和穩定變形階段,并且進入穩定階段后變形斜率不大,而上面層沒有明顯的壓密階段,車轍發展很快,表明車轍的組成中不僅包括了各層的壓密變形,而且上面層的塑性流動有著不可忽略的貢獻。對于輪跡和路肩,下面層在穩定階段的變形速率比中面層小,而上面層的變形速率最大。路肩處的下面層變形比中面層大,主要是由于下面層的壓密變形較大。輪跡處的車轍深度從上至下依次遞減,表明下面層的抗車轍性能優于中面層,而上面層是整個路面的薄弱環節。因此,采用特殊設計的高模量瀝青混凝土加鋪上面層,繼續充分利用中、下面層,既節約成本,又提高路面整體的抗車轍能力。
為給整條公路的車轍處治方案提供可靠的決策依據,針對以上試驗方法所取得的結果以及不同的車轍病害程度,于2003 年11 月在出現車轍的某高速公路現場鋪筑了9 種不同結構形式的車轍處理試驗。對流動變形大的車轍段以適當方式挖除替換產生車轍的主要層位,如替換成不同形式的改性瀝青層對壓密變形為主的車轍段以填補車轍加罩面為主,如用稀漿封層、科氏公司的NOvaChip 混合料回填車轍。經2004 年10 月對所有試驗段檢測發現,所有試驗段均未出現車轍病害(最大車轍深度小于5 mm)。
三、結束語
總之,公路路面車轍是影響公路運輸安全的關鍵因素,對于個人人身與財產安全以及國民經濟的發展具有重要的影響。值得注意的是,防治公路路面車轍的方法是眾多的,相關的公路修復人員應該根據具體的實際情況,來確定公路路面車轍修復的主要方法。同時,應該積極在實際操作中探索公路路面車轍修復的新方式與新技術,從而保證公路運輸的安全以及公路運輸的效率。另外,國家的相關交通運輸部門應該對于路面車轍損害給予高度的重視,做到及時預防、及時處理。
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