本文首先对高速沥青路面的抗车辙施工进行了简要介绍。接着,分析了影响高速沥青路面抗车辙性能的主要因素,包括沥青材料、施工环境、交通流量等。在此基础上,详细探讨了高速沥青路面抗车辙的施工技术,包括沥青材料的选择、配置配方的分析以及施工质量的控制等方面沥青网sinoasphalt.com。在沥青材料的选择上,着重考虑了材料的物理性能和化学稳定性,确保所选材料能够满足抗车辙性能的要求。
关键词:高速 沥青路面 抗车辙 施工技术
0 引言
随着交通事业的迅猛发展,高速公路建设已成为推动社会经济发展的重要力量。高速沥青路面作为高速公路的主要路面形式,其平整度和耐久性对行车安全和舒适性具有至关重要的影响。然而,在重载交通和高温环境下,高速沥青路面常常出现车辙等病害,这影响了路面的使用性能,也增加了养护维修的成本。
1 高速沥青路面抗车辙施工介绍
高速沥青路面抗车辙施工是一项复杂而关键的工程任务,其目标是提高沥青路面的耐久性、减少车辙等病害的产生,从而保证行车安全和舒适性[1]。这一施工过程涉及材料选择、配合比设计等多个方面。
选择优质的沥青材料和矿料是抗车辙施工的基础。在沥青的选择上,通常会考虑其粘度、软化点、针入度等性能指标,使其具有良好的高温稳定性和抗老化性能。矿料的选择则主要关注其硬度、耐磨性和颗粒形状,以优化沥青混合料的力学性能和稳定性。
合理的配合比设计,可以调整沥青混合料的性能,使其满足抗车辙的要求。这包括确定沥青和矿料的最佳用量、优化矿料级配等,以提高混合料的抗剪强度、抗变形能力和稳定性。
2 高速沥青路面抗车辙的影响因素
沥青的质量、用量,以及砂石材料的质量,都会直接影响沥青路面的抗车辙性能。沥青质量差、用量不当,或者砂石材料质量不达标,都可能导致沥青路面的弹性模量降低,黏结性能减弱,从而增加车辙产生的风险。
施工过程中的变异性,如油石比、矿料级配、路面空隙率的变异,都可能对沥青路面的抗车辙性能产生显著影响。特别是矿料级配的变异,对车辙的形成具有突出影响。此外,施工温度不合适、压实不足等问题,也可能导致路面出现车辙。
光照、降水、冰冻等自然环境因素都可能对沥青路面造成损害,从而引发车辙。不同地区的环境条件不同,对沥青路面的影响也不同。例如,南方湿润多雨的环境可能导致路面长期浸泡,进而产生裂缝和车辙;而北方寒冷地区则可能出现材料收缩,降低路面质量,引发车辙。
3 高速沥青路面抗车辙的施工技术
3.1 沥青材料的选择
沥青材料的选择则是抗车辙施工技术中的关键一环,影响到路面的施工质量和耐久性,还直接关系到路面的抗车辙能力。
沥青材料的选择应充分考虑其物理和化学性能。优质的沥青应具有适宜的黏度、良好的高温稳定性和抗老化性能[2]。在高温条件下,沥青材料应能保持足够的稳定性和弹性,以抵抗车辆的碾压和变形。同时,沥青材料还应具有良好的抗老化性能,能够长期保持其性能稳定,减少车辙等病害的产生。
3.2 配置配方的分析
高速沥青路面抗车辙施工技术中,配置配方直接决定了沥青混合料的物理和化学性能,还影响着路面的施工质量和抗车辙能力。
配置配方的分析应基于沥青材料的性能特点。
不同种类的沥青材料具有不同的黏度、软化点、针入度等性能指标,这些指标将直接影响沥青混合料的稳定性和抗车辙能力。因此,在选择沥青材料时,应充分考虑其性能特点,并结合工程实际需求进行配置。
矿料的种类、粒径分布和形状特征将直接影响沥青混合料的力学性能和耐久性。因此,在选择矿料时,应关注其硬度、耐磨性和颗粒形状,以确保沥青混合料的稳定性和抗车辙性能。同时,合理的矿料级配能够优化沥青混合料的体积参数,提高路面的密实性和平整度。
3.3 施工质量的控制
施工质量的控制是高速沥青路面抗车辙施工技术的核心环节。施工质量的优劣直接关系到路面的抗车辙性能、使用寿命和行车安全。
施工单位应依据相关标准和规范,结合工程实际情况,制定具体的施工方案和操作规程。这些规范应涵盖施工材料的选择和使用、施工工艺流程、质量检测方法等多个方面,为施工提供明确的指导。
在施工过程中,必须设立关键节点的现场检查和抽样检验环节,确保工程质量符合要求。这包括对原材料的验收、施工过程中的工艺控制、操作规程的执行以及施工机械设备的使用等方面的全面监控。实施这些监控措施,可以及时发现并纠正施工中的问题,确保工程质量。
4 高速沥青路面抗车辙的防治对策
4.1 注重路面结构协调性
路面结构的协调性是指各结构层之间在材料、厚度、强度等方面的匹配与和谐,使路面在承受车辆荷载和环境因素作用时能够保持整体稳定,减少车辙等病害的产生[3]。
良好的路面结构协调性能够保证路基的回弹模量与路面的回弹模量之间不过于悬殊,使得在荷载作用下路面的变形分布更加均匀。这样可以有效减少沥青面层因局部受力过大而产生的侧向流动性,从而提高路面的抗车辙性能。
优化路面结构设计,如适当增加中面层的厚度,可以进一步提高路面的整体刚度和承载能力,减少车辙的产生。中面层作为路面结构的重要组成部分,其厚度的增加能够有效分散车辆荷载对路面的压力,降低沥青面层内部的应力集中现象,从而延长路面的使用寿命。
4.2 改善矿料级配和用量
矿料级配是指矿料颗粒的大小和分布,其合理性直接影响到沥青混合料的物理性能和路面结构的稳定性。
合理的矿料级配能够确保沥青混合料具有良好的嵌锁作用和骨架结构。通过采用多级嵌挤密实型矿料级配,可以使矿料颗粒间形成紧密的排列,提高沥青混合料的内摩擦角和抗剪强度。同时,优化矿料颗粒的形状和表面纹理,能够增加矿料间的摩擦力和黏附力,进一步提升沥青混合料的稳定性。
矿料用量过多或过少都会对沥青路面的性能产生不良影响。过多的矿料用量会导致沥青含量不足,降低沥青混合料的粘结力,使得路面在车辆荷载作用下容易产生推移和变形;而过少的矿料用量则会使沥青含量过高,导致路面柔软、易产生车辙。因此,需要根据工程实际情况和沥青混合料的性能要求,合理确定矿料的用量。
4.3 添加抗车辙层位格栅
抗车辙层位格栅的设置能够有效地减少集料颗粒间的横向移动。在车辆荷载的作用下,沥青路面容易发生集料颗粒的位移和流动,导致路面出现车辙。而格栅的加入能够形成一个稳定的骨架结构,使得集料颗粒能够更好地嵌锁在一起,抵抗横向移动,从而提高路面的稳定性。
抗车辙层位格栅还能够有效分散荷载应力。
当车辆行驶在沥青路面上时,会产生较大的荷载应力。这些应力如果直接作用于沥青混合料,容易导致路面的变形和破坏。而格栅的加入能够将荷载应力分散到更广泛的区域,降低局部应力集中的现象,从而减轻路面的受力情况。
5 结束语
在深入研究高速沥青路面抗车辙施工技术的过程中,本文全面分析了沥青材料的选择、配置配方的优化、施工质量的控制以及抗车辙层位格栅的应用等多个方面。这些技术要素共同构成了抗车辙施工技术的核心,对于提升路面的抗车辙性能、延长使用寿命以及保障行车安全具有至关重要的意义。
参考文献:
[1] 钟敬凤. 高速公路抗车辙沥青路面施工技术研究[J]. 工程建设与设计, 2023, (22): 170-172.
[2] 张伟. 高速公路长上坡路段抗车辙沥青路面施工技术研究[J].工程建设与设计, 2023, (14): 185-187.
[3] 杜欣峰. 高速公路抗车辙沥青路面施工技术研究[J]. 工程建设与设计, 2023, (04): 166-168.
原创作者:韩军期,中交二公局东萌工程有限公司,陕西西安 710119。