瀝青路面車轍病害防治措施

馬亮亮 劉燕

摘 要：在行車荷載與自然因素的長期作用下，路面極易出現(xiàn)早期病害，如車轍、裂縫等，其中車轍是瀝青路面最常見、破壞較大的病害之一，不僅會影響汽車運行的舒適性與安全，更會縮短路面使用壽命。為此，本文在全面了解車轍形成機理的前提下，結(jié)合具體案例，對瀝青路面車轍損壞原因進行了分析，并提出了相應的防治措施，以期更好地解決車轍病害，延長路面使用壽命。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;車轍病害;損壞原因;防治措施

1 工程概況

某公路工程總長度為42km，自通車運營以來，因該路段交通量不斷增長，及重載超載現(xiàn)象嚴重，導致路面出現(xiàn)大量車轍病害現(xiàn)象，且伴有推移、擁抱等情況。為保證行車舒適性，必須對病害進行調(diào)查分析，找出原因，只有這樣才能確保采取的措施切實可行。

2 瀝青路面車轍損壞成因

2.1 瀝青混合料

現(xiàn)行的瀝青路面設計的主要依據(jù)指標是瀝青混合料的強度，其取決于混合料的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角的影響;粘結(jié)力又取決于瀝青材料的化學結(jié)構(gòu)、膠體結(jié)構(gòu)、物理化學性質(zhì)、稠度、瀝青膜的厚度、瀝青礦料比、瀝青與礦粉系的分散結(jié)構(gòu)特征以及瀝青與礦料的相互作用。

①材料性質(zhì)。瀝青的黏度和瀝青與礦料之間的粘附性是影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的兩個因素;瀝青黏度越大，瀝青與礦料之間的粘附越好，那么混合料的高溫穩(wěn)定性越好，因此要選用粘度大的瀝青和非酸性礦料以提高混合料的高溫穩(wěn)定性和強度，以便產(chǎn)生較高的抗車轍能力;瀝青改性是一種提高瀝青高溫穩(wěn)定性的有效手段，改性瀝青混合料同標準混合料相比車轍深度有明顯減少。

②礦物集料的表面紋理、料顆粒大小、形狀、級配、顆粒相互位置、礦料數(shù)量，可以影響混合料的孔隙結(jié)構(gòu)，即孔隙的大小、形狀與連通閉合情況、瀝青用量狀況以及瀝青的用量和瀝青同集料的互相作用情況，因而可以對車轍的大小表現(xiàn)出不同的影響。

③礦料級配。為探討集料級配對車轍大小的影響，有關(guān)研究人員將集料分為過細級配組、細級配組和粗級配組三種，環(huán)道試驗結(jié)果表明：熱拌瀝青混合料在最佳瀝青含量、8%空隙率時粗級配有較大的車轍深度，過細級配次之，細級配組車轍深度最小?？梢?，單純增大礦料粒徑并不能提高路面抗車轍能力。

2.2 路面結(jié)構(gòu)組成

瀝青路面的抗車轍能力還與路基類型和路面厚度有關(guān)。當其路基為砂土材料時，面層厚度對車轍影響很大，面層瀝青混合料較薄時車轍較深，而且較大部分來自路基的形變;而當面層較厚時，路基基本上不產(chǎn)生車轍。在當路基為剛性或半剛性材料時，車轍的深度隨瀝青混合料面層厚度的增大而增加，這時的車轍總量90%來自于瀝青混合料面層本身。由此認為，當路基和基層強度較高時，采用薄瀝青混合料面層可以有效地控制車轍深度，而當路基基層強度較弱時應適當增加面層厚度，但這樣構(gòu)筑的道路，往往由于路面回彈模量與路基回彈模量之間的比值過大，帶來不盡合理的結(jié)構(gòu)組合，而且也不夠經(jīng)濟。平鐘高速路基地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，車轍病害的成因與結(jié)構(gòu)密不可分。

2.3 交通荷載及環(huán)境條件

①渠化交通。由于城市道路交通組織的渠化，導致瀝青路面車轍破壞的情況日漸突出。在同一結(jié)構(gòu)、同一條道路上，劃分出不同交通形式的兩段道路進行試驗，結(jié)果證明：渠化交通路段的車轍顯著增長，混合交通路段車轍增加較慢，其原因是混合交通時荷載作用范圍較寬，變形面較大，同一位置的車轍累積較小，而渠化交通同一位置處的車轍累積量大。

②荷載。試驗研究證明：車輛超載加快路面的病害。在不同的軸載作用下，重軸載作用產(chǎn)生的車轍較輕軸載大得多;道路交叉口和停車點的車轍通常為正常行駛路段的2～5倍。

2.4 環(huán)境氣候條件

溫度升高時瀝青黏度變小，其抵抗蠕變的能力下降，在受到外力時很容易產(chǎn)生永久剪切變形導致瀝青材料橫向流動而產(chǎn)生車轍。當路面積水或路面結(jié)構(gòu)含水量增加時，瀝青和礦料之間的粘結(jié)力在潮濕條件下會被削弱或破壞，在行車荷載和水分的聯(lián)合作用下，這種病害會明顯加劇，導致瀝青路面產(chǎn)生較大的車轍。

3 瀝青路面車轍防治措施

3.1 合理的結(jié)構(gòu)組合設計

面層直接承受車輪荷載反復作用和自然因素影響，因此要有足夠的承載力，以承擔設計期內(nèi)累計軸載次數(shù)，限定車轍發(fā)展深度。合理選用技術(shù)參數(shù)，各結(jié)構(gòu)層模量不宜相差太大，特別是中間層的級配要合理，表面層最佳油石比可以彌補第二層抗車轍能力。

3.2 材料的合理選用

集料強度、形狀、表面性狀、清潔狀態(tài)、瀝青性能與集料相容性，注重材料的協(xié)同性和料源特性，保證所用材料的高品質(zhì)。改善礦料級配同時適當增加粗集料用量和控制剩余空隙率，使粗細集料形成骨架密實結(jié)構(gòu)。可適當采用高粘度的瀝青。

3.3 最優(yōu)配合比設計

重視級配范圍對抗車轍能力的影響，關(guān)鍵是確定適宜的篩孔通過率、孔隙率、油石比。選用溫度敏感性低、稠度較高的瀝青或改性瀝青，同時嚴格控制瀝青的用量。嚴格準確地控制混合料配合比，設法加足礦粉，嚴格控制運輸車輛便于卸料，涂抹油料;采用透層油與粘層時也要嚴格控制用油量。

3.4 使用改性添加劑

積極引進并采用新的改性劑如橡膠、樹脂、塑料、無機物改性劑、抗車轍劑、纖維等改性混合料添加劑，適當提高粉膠比，提高膠結(jié)料粘附性，降低溫度敏感性。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通量越來越多，道路需承受的壓力也越來越大，加之道路設計、施工中存有不合理之處，導致路面損壞現(xiàn)象愈加嚴重。在市政道路瀝青路面損害中，最常見的病害就是車轍，我們應該重視車轍問題，在施工過程中時刻牢記對各種病害的防治，在不斷總結(jié)施工經(jīng)驗和研究的同時，積極引進國際先進的防治車轍的新工藝、新技術(shù)及新材料，為我國的交通事業(yè)騰飛奠定良好基礎(chǔ)。

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