高速公路抗车辙沥青路面与施工分析

高速公路抗车辙沥青路面与施工分析

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摘要:本文先对高速公路抗车辙沥青路面的建设意义进行简析,然后在交通荷载、混合料等相关基础上,对高速公路车辙形成原因进行总结,进而在拌和、配比设计以及铺摊碾压等相关基础上,详细分析与阐述高速公路抗车辙沥青路面的施工要点。

关键词:高速公路;抗车辙;沥青路面;施工

在交通运输行业发展之下,高速公路建设规模和数量正在不断扩大和增多,这也让社会大众开始重视高速公路的使用性能。在高速公路投入使用的过程中,因为外在因素的影响,高速公路会出现质量上的问题,主要是出现车辙这种路面危害。目前基本所有的高速公路均是沥青路面,在沥青路面施工中做好抗车辙工作,可以减少公路在投入使用之后出现路面危害可能性,进而保障我国交通运输体系的健全。所以,对高速公路抗车辙沥青路面施工进行分析有一定现实意义。

一、高速公路抗车辙沥青路面建设意义

目前大部分高速公路都是沥青路面,在路面铺设中,沥青材料有着一定的弹性,其强度与劲度会在温度提升之下而被削弱。沥青材料有着一定的易变与应力疏松等问题,在车辆重力作用之下,混合料塑性会逐渐变形累积。因为一直加载和卸载,基层和土基都会出现塑性变形,这样就形成车辙。车辙的产生对沥青路面性能质量以及行车安全有很大影响,同时也会对高速公路路面寿命形成一定程度的影响,提升了公路养护成本,降低公路经济效益。在使用过程中,车辙底部与上部位置会形成集中应力,导致路面出现纵向裂痕,进而让雨水侵入到道路里面,破坏道路基层,降低公路性能。车辙会影响路面平整度,降低形成舒适感,减少路面的摩擦,加大了路面防滑性能,在严重时候会导致交通安全事故出现。总之,车辙的危害性比较大,作为交通体系中最关键的构成部分,高速公路在施工建设时,必须要建设防车辙的沥青路面,这样可以在源头上保障路面的质量,减少高速公路在投入时候之后出现车辙的可能性,在此基础上保障高速公路的质量,延长高速公路使用寿命,使其能够产生更多经济效益与社会效益。

二、高速公路车辙形成的原因

(一)交通荷载与纵坡

作为相对重要的交通道路,高速公路为汽车、货车等车辆提供了通行道路。但是在实际情况中,这些载物较多的车辆经常出现超载现象,这样就严重影响了沥青路面正常使用。尤其是在一些较长上坡以及下坡路段中,行车速度会减慢,会让沥青路面承载外在压力时间增长,在温度较高季节中就极易出现车辙。在纵坡增大之下,因为汽车荷载自身重力影响,会导致沥青层内部剪应力加大。所以,沥青内部剪应力也会在纵坡变大的情况下出现变化,进而有流动变形情况产生。特别是在车况较差,汽车上坡性能差,速度缓慢的时候,这种情况对沥青混合料形成作用力很大,让沥青混合料作用温度增加,致使沥青路面产生变形,进而形成车辙。

(二)沥青混合料

沥青混合料是高速公路施工中的一个主要材料,所以在高速公路的施工中,沥青混合料也是导致高速公路出现车辙的一个主要原因。在施工过程中,矿料质量高低会直接影响沥青混合料强度,加大矿料颗粒嵌锁作用,提高材料抗剪稳定性,进而增加路面抗车辙能力。除此之外,路面孔隙率若是过低,会导致混合料外部变形,从而出现车辙。

(三)路面结构与温度

在基层强度刚度弱的时候,需要合理地增加面层厚度,以此来预防车辙,减少路面病害。在温度高的情况下,沥青混合料抗车辙能力就越小。所以在实际情况中,高速公路在夏季最高温度的3天到5天之内就会形成车辙,所以温度也是导致高速公路形成车辙的一个主要原因。

三、高速公路抗车辙沥青路面施工要点

在一般情况下,我国高速公路车辙病害的处理方式有混合料级配的优化和改善,同时还有改性沥青法以及外掺剂法。使用比较广泛的是外掺剂法,经过对抗车辙剂的使用,可以让混合料的高温稳定性和低温稳定性有明显的提升,有效地防治车辙,延长高速公路沥青路面的使用寿命。

(一)配合比设计

在对沥青混合料级配进行设计时,首先要做的就是在优先级配基础上,加入适量的外掺剂。在正式施工之前,将抗车辙剂掺入混合料时,不用对沥青混凝土配比设计进行重新调整,其级配也不用变化,掺量较低,基本占据整体混合料的0.2%到0.5%。拌和与击实温度等人工因素对马歇尔密度的影响较大,在使用这个密度衡量压实度时,会出现路面压实度不够的现象,进而导致高速公路路面在使用之后出现不同的早期危害,从而影响道路的使用寿命。所以,在压实度的测试与控制中,需要增加最大理论密度来监管,配合规范要求,在源头上控制混合料的质量,从而提升路面抗车辙能力。

(二)拌和

混合料的制作除了延长拌和时间之外,不需要加入搅拌和施工设备,其他步骤和常规方式一样,要将沥青均匀裹在集料表面。抗车辙剂在搅拌中,需要控制好温度以及混合时间。要使用间歇式拌和机来制作混合料,料场道路要做好硬化,要有完整的排水设施,确保道路上的积水雨水会被及时排出。在这其中要做好细集料的存放工作,放置细集料的地方要装置防雨棚,不能够让泥土污染集料,不能够让细集料被雨水打湿。与改性沥青一样,拌和中温度控制是保障混合料性能关键所在。在拌和工作中,对各个工作流程的温度控制,这对于后续工作有着深远的影响。所以,在实际工作中必须要使用有效措施控制对拌和温度有影响的因素。集料预混加热温度要控制在140℃到150℃之间,沥青加热温度要是150℃到160℃,拌和温度一般是135℃到145℃。在拌和时可以使用人工或是自动投料的方式,将抗车辙剂计入到混合料中,以此制作沥青混合料。

(三)混合料的运输

沥青混合料运送也关乎着路面质量,因为在运输中会出现一些外在影响因素,从而影响到混合料的质量。在运输时要使用大吨位自卸汽车,其中要合理控制运输距离,这样才可以保障摊铺环节的温度与施工质量。在装载混合料时,为了预防材料离析的现象,运输车前后移动要使用品字形的方式装料。在运输的过程中,要想让混合料运输到施工现场的温度符合标准,需要使用苫布包住车厢。为了把混合料温度对路面的影响降低最低,混合料运输距离要考虑交通堵塞的可能性,在运输中要尽量避免车辆的颠簸。

(四)摊铺与碾压

高速公路抗车辙路面使用的摊铺环节与普通路面摊铺工作一样。在摊铺工作实施过程中,要把摊铺机熨平板预热到100℃。摊铺机要做好速度控制,不能够随意增加与减低,保持其能够匀速前进。为了提升路面平整性,要尽量保障摊铺作业的连续实施。在路面碾压过程中,压实度、厚度与平整度都是衡量碾压效果的关键所在。在平整度与压实度关系处理中,要在保障压实度基础上,尽量提升路面平整度。在碾压的时候可采取钢轮静压和钢轮镇振压的方式,抗车辙沥青混合料强度会在温度的降低之下而增加,要想在混合料温度高时做好尽快压实工作,压路机要紧紧跟着铺摊机均衡连续地实施碾压工作。最初碾压混合料温度不能在120℃之下,若是低于120℃则不能够进行振动碾压,而最终碾压的温度不能够低于90℃。为了防止沥青混合料被挤出,压路机在混合料摊铺之后,需要在距离路面30厘米的地方开始碾压。

结束语:

抗车辙沥青路面的摊铺对高速公路的运行有很大意义,其可以保障路面使用性能,延长寿命。在高速公路施工中,将抗车辙剂加入到沥青混合料中,以此进行配比设计、材料运输、碾压以及摊铺等相关工作,进而有效加强高速公路的抗车辙能力。

参考文献:

[1]金志强.高速公路抗车辙沥青路面施工要点分析[J].山西建筑,2018(14).

[2]倪楠.沥青路面车辙病害及抗车辙剂的作用机理分析[J].居业,2016(8):107-107.

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