高速公路瀝青路面車轍檢測與防治措施研究

（山西省太原高速公路有限公司 030000）

1 高速公路瀝青路面車轍成因

1.1 超載交通的影響

超載會對路面結構造成極大破壞，是降低高速公路使用壽命的主要影響因素之一。車輛荷載在瀝青面層產生的壓應力隨著深度的增加而減小，調查證明0～5cm范圍內壓應力最大，即瀝青路面表面層的壓應力最大。超載車輛會加快瀝青面層的壓密形變，并且使形變的深度不斷增加，加速了瀝青路面車轍的形成。

1.2 原材料方面

石油瀝青的基本性能、粘附性能的優劣都是影響瀝青面層穩定性，造成瀝青路面車轍的主要影響因素。我國瀝青路面的施工普遍采用70號石油瀝青，而這類瀝青的抗車轍性能較差，在車輛荷載的作用下易產生流動。同時，骨料中成分分布不均勻，含有不同種類的碎石，會大大降低瀝青與碎石的黏附性能，導致瀝青膜剝離，導致產生車轍病害。

1.3 瀝青混合料配合比

瀝青混合料的配合比與瀝青路面的路用性能直接相關，而良好的配合比取決于良好的級配與最佳油石比。實踐經驗證明，采用骨料配較細或較粗的瀝青混合料面層的抗車轍性能均下降。油石比越大，瀝青面層的抗車轍能力越差。因此，級配不合理和油石比偏大都會引起瀝青路面車轍。

1.4 瀝青路面施工工藝

瀝青路面施工工藝主要表現在瀝青面層壓實方面，尤其是中下面層壓實度不合格，極易形成車轍。施工中碾壓遍數不足，碾壓時瀝青混合料溫度過低都會造成瀝青面層壓實度不足，導致形成車轍。

2 瀝青路面車轍檢測方法

2.1 表面高程計法

表面高程計法是采用傾角羅盤測量車轍深度，通常采用往返閉合測量。測量過程中首先安裝的傾角羅盤，并量測傾角羅盤兩個支腳之間的高差，進而確定車轍深度。表面高程計法測量時采用往返閉合測量，且累計誤差控制在2.5mm以內。表面高程計法量測數據準確，常用來校準其他車轍測量設備。

2.2 激光斷面儀法

激光斷面儀法是使用激光器、轉動裝置、光電放大器、整形器等儀器對瀝青路面進行掃描，通過對數據分析得出車轍深度。路面車轍檢測系統采用紅外激光線對瀝青路面進行掃描，并使用千兆網絡攝像機進行拍攝。當光點掃面路面時，反射回來的信號經過處理后得到相對應的車轍曲線。通過對曲線進行分析，即可得出車轍的深度。

2.3 超聲波測距儀法

超聲波在不同介質中傳播的速度不同，在從一種介質傳播到另一種介質時，會在分界面上會產生反射和折射。當超聲波從空氣中傳播到瀝青路面中時，幾乎全部的超聲波被反射。對反射回來的超聲波進行收集整理，即可實現距離測量。

2.4 直尺測量法

直尺測量法檢測方法與工具較簡單，可以通過人工操作完成。量測是使用直尺直接量測車轍的深度和寬度，并做好記錄。

2.5 水準測量法

水準測量法是使用水準尺和水準儀對瀝青路面的斷面尺寸進行測量。水準測量與直尺測量相比，其精度高、穩定性好，能夠準確測量出斷面尺寸。

2.6 各方法優缺點對比

采用水準測量法、表面高程計法和直尺測量法操作簡單，但工作量大，尤其是高速公路上交通量大，行車速度快，會影響正常通車，可操作性不強。采用激光斷面儀法和超聲波測距儀法檢測速度快，現場檢測工作量小，不影響交通，近年來得到了廣泛的應用。隨著科學技術的不斷發展，瀝青路面車轍檢測向全自動化方向發展，數據處理方面的精度也越來越高。

3 瀝青路面車轍的防治措施

3.1 嚴格控制原材料質量

（1）集料的選擇。

采用質地堅硬，形狀規則，多棱角的壓制碎石作為粗集料，并嚴格控制長條扁平顆粒含量。細集料盡量采用機制砂，天然砂用量控制在 10%以內。所選用的集料盡量堿性集料、與瀝青粘附性好、并且吸水率低的集料。

（2）瀝青的選擇。

瀝青應選擇粘度高、針入度低、含蠟量低、軟化點較高的瀝青，且應與骨料粘附性好。中下面層應采用針入度較小的瀝青，或在瀝青中添加TLA或巖瀝青，提高瀝青的粘度。重交通、特重交通需要使用改性瀝青的，可按要求添加一定量的改性劑。

（3）添加抗車轍劑。

當骨料與瀝青粘附性不足時，需要添加抗車轍劑。一般可以添加消石灰或抗剝落劑,增強瀝青與骨料的粘附性。也可以添加專用的抗車轍劑,可有效提高瀝青混合料的動穩定度，進一步提高瀝青路面的抗車轍性能。

3.2 優化瀝青混合料配合比

（1）為了提高粗集料的內摩擦力，形成穩定的骨架結構，上、中面層建議采用SMA間斷級配。SMA具有穩定的骨架結構，高溫穩定性好，由瀝青、礦粉和纖維穩定劑填充粗集料之間的空隙，其抗壓強度高，熱穩定性好，不易產生塑性變形。

（2）嚴格控制瀝青用量。確定最佳油石比，嚴格控制瀝青用量。實踐證明，當采用SMA瀝青混合料時，油石比大于6.0%時,車轍深度隨瀝青用量的增加急劇加大。對于，夏季溫度較高的炎熱地區,SMA瀝青混合料的油石比應控制在6.0%以下，一般最佳瀝青用量為5.8～6.0%。

3.3 優化瀝青面層結構設計

設計中應結合半剛性基層特性，采用長壽命瀝青路面設計理論，優化瀝青路面結構層設計。

（1）瀝青路面表面層應具有足夠的高溫穩定性、抗老化性能、低溫抗裂性和抗磨耗能力。

（2）中面層應具有足夠高的彈性模量，并重點考慮抗車轍能力。

（3）下面層所承受的瀝青路面壓應力較上、中面層小，應優先考慮其抗疲勞性能和抗水性能。

（4）半剛性基層應采用縮裂較輕的水泥穩定碎石基層，并主要控制其層底壓應變,優先考慮其水穩定性和抗疲勞特性。

3.4 強化施工過程控制

瀝青路面施工中的控制主要是在各個施工工序中嚴格控制施工質量，做好過程控制。

（1）瀝青混合料拌和、運輸和攤鋪中應嚴格控制施工溫度、混合料離析等，應結合攤鋪機的工作能力選配自卸汽車的數量。

（2）瀝青混合料拌和過程中嚴格控制瀝青用量，將其允許偏差控制在±0.2%,并取樣進行質量檢測。

（3）嚴格控制壓實質量，嚴格將其殘余空隙率控制在3%～8%，保證混合料壓實度。

（4）調整施工工序，保證瀝青混合料攤鋪連續進行，減少層間污染，并在瀝青面層表面灑布粘層乳化瀝青。

（5）采用兩臺以上攤鋪機配合作業，不在瀝青面層形成冷接縫，保證面層的整體性。

3.5 交通與環境控制

瀝青面層施工中必須封閉交通，防止污染面層，尤其是灑布粘層或透層以后，嚴禁車輛通行。瀝青路面施工應盡量安排在高溫季節施工，可有效保證其高溫穩定性，也可以提高其他路用性能。

4 結論

車輛超載是造成高速公路瀝青路面車轍的主要外界因素，而瀝青混合料結構設計和配合比設計是內部因素。高速公路瀝青路面車轍的檢測方法從以往的人工測量逐步向自動化和精密化方向發展。為了防治瀝青路面車轍，提高瀝青路面的高溫穩定性，從優化瀝青混合料配合比、控制瀝青路面施工質量方面著手，取得了良好的效果。

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