高速公路瀝青混凝土路面車轍病害及防治對(duì)策分析

曹言華

（浙江交工國(guó)際工程有限公司，浙江 杭州 310051）

公路作為連通城市間物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹匾d體，其分布密集度和布局直接影響城市的發(fā)展速度。高速公路相比于普通公路而言，其扮演的角色更加重要，是銜接不同城市物資運(yùn)輸?shù)闹匾d體。但是在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，受到各方面因素影響，會(huì)產(chǎn)生車轍病害。針對(duì)其產(chǎn)生原因制定相應(yīng)的解決措施，對(duì)提高高速公路使用可靠性，延長(zhǎng)高速公路使用壽命有著積極的意義。

1 高速公路瀝青混凝土路面車轍病害的成因

1.1 車轍病害的分類

第一，結(jié)構(gòu)性車轍。結(jié)構(gòu)性車轍主要是指在路面上形成軌跡的地方出現(xiàn)凹槽，但是凹槽周圍并沒(méi)有出現(xiàn)明顯凸起的車轍。導(dǎo)致此類車轍形成的主要原因是由于瀝青混凝土在施工過(guò)程中，其拌和比例出現(xiàn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致地面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，在投入使用的過(guò)程中，受到車輛負(fù)荷的長(zhǎng)期碾壓，此類結(jié)構(gòu)開始發(fā)生變形，從而形成永久性的結(jié)構(gòu)性車轍。第二，失穩(wěn)性車轍。失穩(wěn)性車轍與結(jié)構(gòu)性車轍類似，其主要的表現(xiàn)特征是在軌跡區(qū)域出現(xiàn)凹槽，不同于結(jié)構(gòu)性車轍的是，失穩(wěn)性車轍的橫斷面更大，并且周圍會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則凸起。其形成的主要原因是在基層壓實(shí)施中，為了追求施工效率，對(duì)于表面的碾壓次數(shù)較少，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)壓實(shí)度不足，在后續(xù)投入使用的過(guò)程中，車輛的長(zhǎng)期碾壓會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生形變，從而形成失穩(wěn)性車轍。第三，磨損性車轍。磨損性車轍屬于高速公路使用過(guò)程中比較常見的車轍類型，其主要特征是軌跡區(qū)域的凹槽深度較淺，同時(shí)整體寬度很窄，并且凹槽周圍沒(méi)有出現(xiàn)鼓起。此類病害的產(chǎn)生原因是惡劣天氣中，為了確保車輛的穩(wěn)定形式，車主會(huì)在車輪上安裝防護(hù)鏈，這些防護(hù)措施會(huì)對(duì)瀝青混凝土造成較大的損傷，從而形成磨損性車轍。

1.2 車轍病害的成因

第一，瀝青用量過(guò)多。瀝青作為石油化工的副產(chǎn)物，其材料本身還具有油性材料的特性，過(guò)多的瀝青用量會(huì)使粗骨料之間的內(nèi)摩擦角降低，增大了骨料的流動(dòng)性。特別是在高溫環(huán)境下，瀝青會(huì)松軟，使其黏結(jié)骨料的能力逐漸下降。在重載反復(fù)作用下，塑性變形越來(lái)越大進(jìn)而形成車轍。第二，粗集料用量少、棱角性差、礦粉用量偏少。當(dāng)瀝青混凝土中的粗骨料含量較低時(shí)，粗骨料之間充斥著大量瀝青，此時(shí)的瀝青混凝土不能有效地形成持力骨架，在重載車輛的作用下，瀝青混合料發(fā)生流變，在軌跡區(qū)域形成永久性凹陷變形，即車轍。第三，面層厚度不均勻。當(dāng)瀝青混凝土攤鋪后，面層厚度不均勻，層間傳力性能太差，在高溫條件下，車輛荷載致使瀝青混凝土路面產(chǎn)生塑性變形無(wú)法進(jìn)行有效的耗散。在車輛荷載的反復(fù)作用下，在軌跡區(qū)域形成中間凹陷兩側(cè)隆起的車轍。

2 高速公路瀝青混凝土路面車轍病害的預(yù)防對(duì)策

2.1 添加瀝青改性劑

瀝青是瀝青混凝土路面的主要施工原材料，在評(píng)價(jià)瀝青質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)中，黏性大小屬于非常重要的參考指標(biāo)之一。通常黏性越強(qiáng)的瀝青，其組成顆粒之間的緊實(shí)度也要更高，即此類材料在完成鋪設(shè)之后，其耐久性更強(qiáng)。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，黏性較強(qiáng)的材料相對(duì)較少，因此在實(shí)際施工過(guò)程中，技術(shù)人員可以通過(guò)添加改性劑的方法來(lái)提升瀝青的基本屬性。例如，我國(guó)現(xiàn)階段研究出的樹脂類添加劑可以明顯改善瀝青的高溫抗流變性，同時(shí)還可以提升瀝青混凝土路面的低溫抗裂性。

2.2 合理控制骨料級(jí)配

骨料在瀝青混凝土路面中屬于基礎(chǔ)的施工材料，但是傳統(tǒng)高速公路建設(shè)過(guò)程中，為了節(jié)約施工成本，很多企業(yè)都會(huì)選用級(jí)別較低的骨料作為施工原材料，這樣也將增加車轍病害的發(fā)生概率。對(duì)此，為了改善這一現(xiàn)狀，施工人員在實(shí)際施工過(guò)程中，需要合理控制骨料級(jí)配，選擇較高等級(jí)的骨料。此類材料的棱角分明，在微觀環(huán)境下，其表面的粗糙度較高，在后續(xù)壓實(shí)的過(guò)程中，骨料之間會(huì)進(jìn)行相互嵌合，提高結(jié)構(gòu)的整體性，從而提升瀝青混凝土路面的抗壓能力，延長(zhǎng)高速公路的使用壽命。

2.3 適當(dāng)提高瀝青混凝土粉膠比

粉膠比是指在拌和材料時(shí)，各類型材料的使用總量占比，如果粉膠比較高，那么在進(jìn)行拌和的過(guò)程中會(huì)增加難度，導(dǎo)致材料不能均勻混合，影響瀝青混凝土的拌和質(zhì)量。在傳統(tǒng)高速公路施工過(guò)程中，企業(yè)為了追趕施工工期，其粉膠比達(dá)到了1.8～2.0之間，這樣的拌和比例會(huì)縮小瀝青混凝土之間的孔隙率，雖然一定程度上提升了瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在外部應(yīng)力作用下，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)法對(duì)應(yīng)力進(jìn)行傳遞、抵消，從而導(dǎo)致車轍危害的產(chǎn)生。對(duì)此，企業(yè)需要對(duì)粉膠比進(jìn)行合理管控，一般將其控制在1.2以內(nèi)就可以滿足實(shí)際操作需求。

3 高速公路瀝青混凝土路面車轍病害的治理措施

3.1 微表處修補(bǔ)技術(shù)

微表處修補(bǔ)技術(shù)是對(duì)車轍病害表面進(jìn)行處理的方法，其最明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于施工效率高，可以在確保修復(fù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少修補(bǔ)費(fèi)用的支出。利用該技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行處理，可以有效改善路面車轍病害，同時(shí)減少路面積水的存在。但是該技術(shù)的施工步驟比較煩瑣，對(duì)操作人員的技術(shù)能力有一定要求，需要邀請(qǐng)專業(yè)性隊(duì)伍進(jìn)行施工操作。需要注意的是，該技術(shù)的使用范圍有一定的局限性，只適用于車轍病害已經(jīng)穩(wěn)定的磨損性車轍，對(duì)于深度較大的車轍病害無(wú)法進(jìn)行有效修復(fù)。

3.2 銑刨處理技術(shù)

銑刨處理技術(shù)是指以病害位置為中心，將其周圍損害部位進(jìn)行銑刨后進(jìn)行材料填充的技術(shù)。在具體操作過(guò)程中，銑刨深度略深于車轍病害，其寬度結(jié)合車轍病害的實(shí)際情況進(jìn)行制定。在完成銑刨操作之后，需要對(duì)既定位置進(jìn)行清洗，確定凹槽內(nèi)沒(méi)有雜物之后，將混合好的材料填充到凹槽中，并對(duì)表明進(jìn)行壓實(shí)操作，所使用的混合材料配比與原材料配比保持一致。需要注意的是，為了提升結(jié)構(gòu)的完整性，需要在完好路基處挖出梯形銜接點(diǎn)，從而提高整體路面的完整性。

3.3 銑刨拉毛技術(shù)

銑刨拉毛技術(shù)是對(duì)病害區(qū)域采取銑刨和拉毛兩種處理方式，以達(dá)到處理車轍病害目的處理技術(shù)。該技術(shù)主要針對(duì)失穩(wěn)性車轍病害的處理，對(duì)于凹槽的部分，施工人員可以選擇銑刨的方式對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)方法與銑刨處理技術(shù)保持一致。對(duì)于路面上的凸起部分，施工人員可以采用設(shè)備對(duì)其進(jìn)行拉毛處理，使凸起部分可以恢復(fù)初始模樣，從而達(dá)到治理車轍病害的目的。該技術(shù)具有施工效率高、施工成本低、對(duì)交通影響小等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為高速公路處理車轍病害的主要措施。

3.4 路面注漿技術(shù)

路面注漿技術(shù)是將混合好的材料填充到路基中的方法。該技術(shù)主要適用于一些坡度較大的路面車轍病害。在具體操作過(guò)程中，施工人員需要提前配比合適的水泥漿液，然后利用注入設(shè)備將混合漿料注入孔隙率在15%～20%的瀝青混凝土中，從而起到加固路面基層，提升瀝青混凝土抗壓能力的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)用問(wèn)題，其中車轍病害屬于非常常見的病害種類。此類病害不僅會(huì)影響到行駛過(guò)程的舒適度，而且還會(huì)增加安全事故的發(fā)生概率。針對(duì)不同誘因?qū)е碌能囖H病害，選用恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行治理，對(duì)提高高速公路的應(yīng)用價(jià)值有著積極的意義。