瀝青路面車轍的防治

王偉

(黑龍江東綏高速公路有限公司)

1 車轍的形成機理及影響因素

車轍主要發生在高溫季節，在渠化交通的重交通道路上。當瀝青路面采用半剛性基層時，車轍主要發生在瀝青面層。根據車轍形成的起因，可分為三種類型。

(1)失穩型車轍

這類車轍是由于瀝青路面結構層在車輪荷載作用下，內部材料流動，產生橫向位移而發生，通常集中在輪跡處。

(2)結構型車轍

這類車轍是由于路面結構在交通荷載作用下產生整體永久變形而形成，主要是由于路基變形傳遞到面層而產生。

(3)磨耗型車轍

由于瀝青路面結構頂層的材料在車輪磨耗和自然環境因素作用下持續不斷地損失而形成，尤其是汽車使用了防滑鏈和突釘(膠釘)輪胎后，這種車轍更易發生。

三種類型車轍中以失穩型車轍最為嚴重，其次為磨耗型車轍。在軟土地區、路基路面結構整體承載力不足時產生結構型車轍的可能性較大。

2 車轍形成過程

(1)初始階段的壓密過程

瀝青混合料經碾壓后，在高溫下處于半流態的瀝青及由瀝青與礦粉組成的膠漿被擠進礦料間隙中，同時集料被強力排列成具有一定骨架的結構。交付使用后，在汽車荷載作用下，密實過程進一步發展，在輪轍位置產生局部沉陷。

(2)瀝青混合料的側向流動

高溫下的瀝青混合料在輪胎荷載作用下，瀝青及瀝青膠漿產生流動，除部分填充混合料空隙外，還將促使瀝青混合料產生側向流動，從而使路面受載處被壓縮，而輪轍的兩側向上隆起形成馬鞍形車轍。

(3)礦質集料的重新排列及礦質骨架的破壞

高溫下處于半固態的瀝青混合料，由于瀝青及膠漿在荷載作用下首先流動，混合料中粗、細集料組成的骨架逐漸成為荷載主要承擔者，促使瀝青及膠漿向富集區流動，加速了混合料網絡結構的破壞，特別是當瀝青及膠漿過多時，這一過程會更加明顯。

由此可見，車轍形成的最初原因是壓密及瀝青高溫下的流動，最后導致骨架的失穩，從本質上講就是瀝青混合料的結構特征發生了變化。影響瀝青路面車轍的因素主要有集料、結合料、混合料類型、荷載、環境條件等。此外，壓實方法會直接影響瀝青混合料的內部結構，從而對車轍產生影響。

3 瀝青路面車轍的防治措施

對于失穩型車轍，通過以下辦法可以減緩:確保瀝青混合料中含有較多的經破碎的集料;集料級配必須含有足夠的礦粉;大尺寸集料必須具有較好的表面紋理和粗糙度;集料級配要含有足夠的粗顆粒;瀝青結合料具有足夠的站度;集料顆粒表面的瀝青膜須具有足夠的厚度，確保瀝青與集料間的黏聚力。

對于結構型車轍通過以下方法可以減緩:確?；鶎釉O計滿足工程點實踐要求;基層材料滿足規范要求，含有較多經破碎的顆粒;混合料內含有足夠的礦粉;基層應充分地壓實，工后不產生附加壓密;路基壓實應滿足規范規定的要求。

磨耗型車轍主要是由于大顆粒集料缺乏韌性，帶突釘輪胎作用，集料級配空隙太大以及集料周圍瀝青膜厚度不足而致。對此，可通過交通管制、改善混合料級配來防治。

選用適宜的集料、礦粉、粘度較高的瀝青和優質重交通瀝青，選用堅硬、安定、表面粗糙、顆粒接近立方體的與瀝青有較好粘附性的集料及采用石灰巖等憎水性石料磨細得到的礦粉，以及優質粘稠瀝青均可大大提高瀝青混合料高溫穩定性及瀝青路面抗車轍能力。

采用合理的瀝青混合料配合比。在瀝青混合料的配合比設計中，對瀝青路面車轍產生影響的因素，主要包括兩個方面:一是集料的級配組成;二是各種材料的配比。這兩方面均應按設計要求，以馬歇爾實驗及車轍實驗結果為依據進行確定，但對集料的極配組成在現有的規范范圍內盡可能地采用大粒徑較多的骨架密實型結構。對瀝青的用量則應選擇最佳瀝青用量范圍的下限。因為瀝青用量的大小對瀝青混合料的高溫抗車轍能力具有敏感性。

采用新結構、新材料。采用間斷型級配瀝青混凝土作為抗滑表層，面層采用連續級配的中粒式或粗粒式瀝青混凝土以承擔疲勞、耐久、防滲任務，這樣就可滿足抗車轍、抗裂、防水、抗滑、耐磨等要求。SMA是一種抗車轍能力強、耐久性能良好的面層混合料，主要用于重交通道路，而且多作為表面層。它是由軋碎集料和填充在骨架空隙的瑪蹄脂(瀝青、填料、纖維的整體)所組成的一種間斷級配瀝青混和料。值得補充的是，為了防止混合料流淌，以及能夠增加瀝青用量，減少粗骨科與瑪蹄脂的離析。

常在生產過程中添加纖維穩定劑和(或)使用改性瀝育。SMA作為間斷級配混合料表面層，其高的粗骨料含量增加了碎石之間相互嵌擠而形成礦物骨架，阻礙混合料發生永久變形，從而大大改善瀝青路面抗車轍性能。

注重施工質量。瀝青路面在施工中，除了應嚴格按施工規范要求進行施工外，最重要的有兩點:一是瀝青混合料施工溫度的控制;二是瀝青路面的施工碾壓。瀝青混合料施工溫度控制包括料拌溫度、出廠溫度、到場溫度、初壓溫度，應嚴格按施工規范控制，尤其是拌和時要分別控制瀝青溫度、集料溫度，任何一個溫度控制不到位，都會影響混合料的性能。瀝青混合料溫度過高，易導致瀝青的老化，過低時又會給攤鋪碾壓造成困難。而在保證混合料中碎石不被壓壞的條件下，采用較高的壓實度是瀝青路面施工的最后一道工序，也是防止或減輕路面車轍的最重要的一個環節。所以，瀝青路面壓實機具的配備不僅要滿足施工的基本要求，而且要有足夠的數量和壓實功能的機具，以確保瀝青混合料攤鋪完畢后進行及時有效的壓實。