孫亞麗 (中鐵四局集團第一工程有限公司,安徽 合肥 230041)
瀝青路面因其表面平整、無接縫、行車舒適性好、噪音小、養護容易等優點,受到國內外廣泛青睞,在全世界范圍內大面積修建。
瀝青混合料作為一種典型的粘彈性材料,力學性質受溫度影響大,容易引發車轍損壞現象。文章結合實際的工程養護經驗,主要從施工和養護兩個方面對瀝青路面車轍損壞處治技術做出探討。
車轍是瀝青路面在汽車荷載反復作用下產生豎直方向永久變形的累積。目前,車轍大多被分為磨損型車轍、壓密型車轍、失穩型車轍和結構型車轍四類,其特點和形成原因如表1所示。
由表1知,車轍產生原因大致可歸結于:①設計階段,路面結構層設計方法存在缺陷,忽略了車轍的影響;②施工階段,瀝青路面鋪筑過程可能存在壓實不充分或為片面追求平整度而在溫度較低的情況下碾壓造成壓實度不足;③運營階段,交通渠化影響突出,公路交通超載、超限現象嚴重;④養護階段,車轍檢測和處治不及時,處治技術不到位,使得車轍損壞劣化。
針對車轍產生原因,運營階段的交通渠化適應我國交通現狀,而“治超治限”則是交管部門的任務。作為一個養護管理工作者,從養護管理角度出發,可以從施工和養護角度對車轍處治技術做出探討和建議。

圖1 微表處填補原理
瀝青路面抗車轍能力與施工過程中的材料選取和施工質量控制緊密相關。為防車轍損壞現象發生,可以從瀝青材料、抗車轍劑和質量控制環節入手。
2.1.1 采用優質瀝青和合理混合料級配結構
改性瀝青的粘度大于普通瀝青粘度,且抗車轍能力明顯優于普通瀝青。骨架密實型級配的嵌擠作用能提高瀝青混合料的高溫性能,很好的改善瀝青層高溫穩定性,有效減少高溫導致的失穩型車轍,提高路面抗車轍能力。
2.1.2 使用抗車轍劑
抗車轍劑通過與瀝青混合料的膠結作用、加筋作用和嵌擠作用,以及提高瀝青混合料高溫勁度模量來有效提高瀝青混合料的高溫抗車轍性能。其具備以下優點:①使用方便,將抗車轍劑直接投放至混合料拌缸中即可;②存儲方便,對存儲條件沒有特殊要求,而且品質保證時間久;③不會導致瀝青與改性劑相容性問題;④不需要特殊的設備和受過專門訓練的人員;⑤經濟。目前市場上的抗車轍劑種類較多,常見的有國產海川車轍王、法國PRPLAST.S等。
2.1.3 嚴把質量關。
施工過程中要嚴格控制好質、量、時間和度。做到以下四點:①防止混合料離析造成級配偏差,形成軟弱混合料影響混合料質量;②嚴格控制油石比;③及時碾壓,不可漏壓;④充分壓實,不可片面追求平整度。
通過多年養護經驗和調查發現,車轍病害主要發生在行車道上,且主要以壓密型車轍和失穩型車轍損壞為主。磨損型車轍無需專門維修,我國所見甚少。結構型車轍也很少發生,在設計階段做好車轍控制和驗算就能得到有效處治。下面重點探討壓密型車轍和失穩型車轍處治技術。
2.2.1 微表處車轍填補技術
微表處填補車轍技術是由專用設備將聚合物改性乳化瀝青、級配集料、填料等按照設計比在常溫下經強制攪拌后形成稀漿混合料,采用V型攤鋪槽攤鋪到轍槽內,并具有一定的預留拱度的不等厚攤技術。其原理和設備如圖1所示。
微表處填補技術施工工藝先進、速度快、成本低、經濟高效。針對壓密型和磨耗型等比較穩定的車轍,微表處填補車轍技術能夠很好的處治。

四種車轍特點及成因 表1
2.2.2 精銑刨刮平技術
精銑刨刮平技術是通過在普通銑刨機上更換“精銑刨鼓”,利用精銑刨鼓刀間距更小的特點,對路面實施更細密的銑刨刮平處理的技術。精銑刨鼓和精銑刨刮平路面如圖2所示。

圖2 精銑刨刮平路面
精銑刨刮平技術,一方面可以對路面進行一定厚度的銑刨處理,實現找平;另一方面,可以在瀝青路面上銑刨出一個新的、具有細密紋理的路面,從而增加路面的摩擦力。由于精銑刨只是刮平路面溝槽和轍痕,銑刨深度不會影響原有的面層,因此精銑刨后的路面無須加鋪新面層就能迅速開放交通。
精銑刨刮平技術主要適用于以下情況:①主要產生在面層的失穩型車轍,有明顯的隆起;②車轍25mm以上,并且基本穩定;③瀝青混凝土面層上、中、下各層結合較好的,且車轍隆起部位無嚴重松散、開裂現象。
盡管精銑刨刮平技術不能夠消除路面結構深層損壞,但卻能夠一定限度的恢復路面抗滑能力、平整度,有效處治車轍損壞,而且能夠迅速恢復交通,因此是一種理想的節約成本、延長路面使用壽命、且快速的車轍處治技術。
2.2.3 銑刨熱攤鋪技術
銑刨熱攤鋪技術是在車轍發生區域,先銑刨掉各病害層,再加鋪瀝青層面層的修補技術。該處治技術多用于車轍面積大,深度較深,連續長度較長,以及基層或路基發生永久性變形的結構型車轍或失穩型車轍。銑刨熱攤鋪如圖3所示。
銑刨熱攤鋪修補技術成本高、工藝復雜、設備多、施工速度慢,能全面恢復路面各方面性能。因此,在車轍處治方案選取時應充分考慮車轍分布的深度和分布的范圍。
2.2.4 就地熱再生技術
就地熱再生技術是通過對原路面加熱軟化、耙松后,與加入的改性劑、瀝青、新拌瀝青混合料一起拌和形成新的瀝青混合料,然后攤鋪、壓實后成為再生后的路面結構層的一種再生技術。該技術舊料利用率100%,再生厚度一般為20mm~50mm。

圖3 銑刨熱攤鋪現場
瀝青路面現場熱再生技術適用于面層的大中修工程,以及交通疏導困難、長距離、大面積路面維修作業,特別適合城市高等級道路和高速公路瀝青路面大中修。對路面磨損型車轍和不太嚴重的失穩型車轍處治效果良好。其施工流程及施工現場如圖4所示。

圖4 就地熱再生技術施工流程
車轍是高速公路瀝青路面最常見的一種損壞。國內外學者和工程師們在車轍處治課題上做了諸多研究和實踐,且取得了一定的研究成果和實踐經驗。但由于瀝青路面設計理論以彈性層狀體系理論為基礎,與實際路面結構不符;加之各國交通情況不一,地理氣候各異,所呈現的車轍問題也不盡相同,未能從根本上找到徹底解決車轍的統一方案。
本文在國內外已有研究基礎上,針對本國交通和地理氣候實情,從施工和養護階段對車轍損壞處治技術做出了以下幾個方面的探討。
①施工階段,建議施工單位嚴格控制質、量、時間和度。通過采用優質瀝青和合理級配、添加抗車轍劑和質量把關來預防車轍出現。
②養護階段,針對車轍出現的時間、類型、深度及成因提出了適用且高效經濟的處治技術。
要很好的處治車轍損壞,我們根據車轍類型及特點采用恰當的處治方案,以達到經濟高效、節能環保,又能提高路面性能和道路使用壽命的目的。
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