淺談路面車轍的形成及修復技術

【摘 要】路面病害可以分成不同的種類，而造成路面病害的原因是多方面的。為了經濟有效地處理瀝青路面的病害，探討了瀝青路面的預防性養護技術，針對路面可能出現的病害種類，結合公路微表處車轍修復施工，采用合理的預防性養護措施是延緩路面使用性能惡化速率、延長使用壽命和節約周期費用的有效方法。

【關鍵詞】微表處；車轍修復；施工工藝；預防性養護

當前我國的瀝青路面在使用過程中，出現了不少的車轍，同時有不少路段存在局部有裂縫，嚴重影響了路面平整度，對車輛的安全舒適行駛極為不利，特別是高速公路其影響更加明顯。瀝青路面的永久變形一車轍表現為順著交通車輛輪跡的縱向凹陷。在交通荷載的作用下，瀝青混凝土材料被推離荷載作用區域，結果在輪跡內形成凹陷而在輪跡的兩側形成隆起的凸脊。這類永久變形主要產生于重型車輛頻繁行駛的高溫區域以及在交叉路口坡道之類的車輛慢行區域。通常，車轍出現在路面的表層。

一、路面車轍的形成原因

一般這樣的問題發生在夏天，地面是黑色的容易吸熱，路表溫度高達60攝氏度以上，這時候瀝青就會發軟甚至融化，這時候汽車壓過就會變型。在公路上用的是進口瀝青，質量較好，耐溫要強些，但是瀝青路的損壞大多在夏天，還有就是路基沒做好，汽車噸位高并且超重等也會引起。

（一）車轍類型

根據車轍形成原因的不同，車轍可分為兩大類型：

1、失穩型車轍

這類車轍主要發生在半剛性或剛性基層瀝青路面上，車轍主要源于瀝青面層，由于瀝青面層混合料的高溫穩定性不足，在車輪荷載反復作用下，產生壓縮和剪切流動。通常輪跡帶的瀝青面層在下凹的同時，兩側伴隨著隆起，二者組合起來構成車轍。

2、結構型車轍

這類車轍是由于路面結構在荷載反復作用下產生的整體永久變形而形成。這類車轍主要發生在柔性基層瀝青路面上，其外形主要表現為路面下凹。

（二）車轍形成過程

縱觀車轍的形成過程，大體上可分為三個階段：

1、初始階段的壓密過程

在瀝青路面碾壓成型開放交通以后，瀝青面層以及各結構層材料中均存在一些空隙，在汽車荷載作用下。仍會有進一步的壓密過程。

2、瀝青混合料的流動過程

高溫下的瀝青混合料處于以粘性為主的粘彈性狀態，在車輪荷載作用下，瀝青及瀝青膠漿便產生流動，從而使混合料的網絡骨架結構失穩。而向兩側隆起。

3、礦質集料的重新排列及礦質骨架的破壞

高溫下處于半固體狀態的瀝青混合料，由于瀝青及瀝青膠漿在荷載作用下的流動，此時礦質骨架逐漸成為荷載的主要承擔者，再加上瀝青的潤滑作用，礦質集料會產生錯動，促使瀝青及膠漿向其富集區流動。

（三）瀝青混合料的永久變形

作為粘彈性材料的瀝青混合料，在一恒定荷載作用下，變形隨時間不斷增長，這種特性稱為蠕變。

材料的蠕變過程，可以分為三個階段，第一階段的變形速率逐漸減小，稱為遷移蠕變；第二階段變形速率保持穩定，為穩定蠕變階段；第三階段變形急劇增大，是破壞的開始，也稱加速蠕變階段。

二、路面車轍處理的施工方法

（一）施工方法

1、首先對全線內的路面狀況進行全面調查，根據路面情況確定出需要單獨進行車轍填充的地段。

2、設置安全標志、施工標志和用路標設置警戒線，確保來往車輛能安全順利通行。

3、對路面的車轍用攤鋪車（帶V型槽的）進行車轍填充施工。車轍中間視情況略高出原路面，并清除多余殘留。

4、在達到一定的時間后，開放交通。

（二）微表處施工方法

1、施工準備

（1）首先對原路面進行檢查，確認原路面車轍處理完畢可以滿足攤鋪車進行微表處理。

（2）在有監理在場的情況下，對材料進行施工前的檢查：①施工用的乳化瀝青、礦料、水、填料等進行質量檢查，符合設計要求后方可使用。②對粗集料中的超粒徑顆粒進行篩除。③以1％的含水量間隔，采用中細集料緊裝密度的測試方法，檢測礦料在含水量0～7％情況下的單位體積干礦料重量，得出礦料的“含水量—單位體積干礦料重量”的關系曲線，用于攤鋪車設定。④測定礦料含水量。

（3）有監理在場的情況下，對施工機具進行施工前檢查和標定：①各種施工機械和輔助工具全部備齊，并保持良好的工作狀態。②對攤鋪車進行認真標定。③在有監理在場的情況下，通過攤鋪車的標定，得出攤鋪車各料門開度或泵的設定等與各材料出料量的關系曲線，出具標定報告。

2、鋪筑試驗段

（1）確定長度不小于200 m的線路長作為試驗段進行試鋪。

（2）根據試驗段的攤鋪情況，在設計配合比的基礎上對鋪筑材料的配比進行小范圍的調整確定施工配合比。施工配合比的油石比不應超了設計油石比（+0.2～負-3）的范圍。

（3）通過試驗段得出施工配合比和最佳機械，設備、人員的組合經監理或業主認可后，作為正式施工依據，指導大面積的施工。在施工過程中不允許隨意更改試驗段得出的結論，按實際情況確實需要更改時，在得到監理或業主認可的情況下方可進行更改。

3、大面積的施工作業

（1）施工時按下列程序進行：①徹底清除原路面的泥土、雜物等：②施畫導線，以保證攤鋪車順直行駛；③攤鋪車攤鋪稀漿混合料；④手工修復局部施工缺陷；⑤初期養護；⑥開放交通。

（2）根據施工路段的路幅寬度。調整攤鋪槽寬度，應盡量減少縱向接縫數量，在可能的情況下，宜使縱向接縫位于車道附近。將符合要求的各種材料裝入攤鋪車內。將裝好料的攤鋪車開至施工起點，對準控制線，放下攤鋪槽，調整攤鋪槽使其周邊與原路面貼緊。

（3）按生產配合比和現場礦料含水量情況，依次或同時按配比輸了礦料、填料、水、添加劑和乳液，進行拌和。拌好的混合料流人攤鋪槽并分布于攤鋪槽適量時，開動攤鋪車勻速前進，需要時可打開攤鋪車下邊的噴水管，噴水濕潤路面。攤鋪速度以保持混合料攤鋪與攪拌量基本一致，并保持攤鋪槽中混合料的體積為攤鋪槽容積的1／2左右。 混合料攤鋪后的局部缺陷，應及時使用橡膠耙等工具進行人工找平。找平的重點是：個別超粒徑粗集料產生的縱向刮痕，橫、縱向接縫等。當攤鋪車內任何一種材料快用完時，立即關閉所有輸送材料的控制開關，讓攪拌器中的混合料攪拌完，并送人攤鋪槽攤鋪完后，攤鋪車停止前進，提起攤鋪槽，將攤鋪車移出攤鋪點，清洗攤鋪槽。施工棄物集中后統一拉走。

（4）采用雙層攤鋪或微表處車轍填充后再做微表處理的地方，先攤層至少在行車作用下成型24 h，確認已經成型后方可在上面進行第二層的攤鋪。微表處車轍填充時，根據所填車轍的情況調整攤鋪厚度，使填充層橫斷面的中部隆起3 mm～5 mm，形成冠狀，以考慮行車壓密作用。當改性乳化瀝青蒸發殘留物含量和礦料含水量發生變化時，必須調整攤鋪車的設定，確認材料配比符合設計配比后才可繼續施工。初期養護：①混合料鋪筑后，在開放交通前禁止一切車輛和行人通行。②混合料能夠滿足開放交通的要求后應盡快開放交通。

另外，瀝青混凝土路面厚度對抗車轍性能也有影響。但其關系比較復雜，有待于進一步探索和實踐。

微表處快速修復車轍技術是以聚合物改性乳化瀝青為粘結料、借助專用的攤鋪設備進行施工的一種冷拌瀝青混合料不等厚薄層攤鋪技術，具有施工速度快、成本低、效果好等特點，可以迅速恢復和改善原瀝青路面的平整度提高防水性和抗滑性。

參考文獻：

[1]楊修志 微表處在京滬高速公路瀝青路面車轍修復中的應用《筑路機械與施工機械化》 2011年12期

[2]陳春輝 瀝青路面預防性養護技術的探討《筑路機械與施工機械化》 2007年06期

[3]孫東娜 黃周微表處施工技術在高速公路預防性養護中的應用 《廣東建材》 2009年2期

[4]胡永強 淺談微表處修復瀝青路面車轍技術的應用《浙江交通職業技術學院學報》2007年第04期