瀝青路面車轍處治技術(shù)應(yīng)用研究

王翠俠 高 戀

（洛陽金輝道路養(yǎng)護(hù)有限公司，河南 洛陽 471000）

伴隨國民經(jīng)濟(jì)的快速增長及交通事業(yè)的不斷進(jìn)步，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施短板逐步加強(qiáng)。公路工程作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，有效拉動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為人們?nèi)粘３鲂刑峁┝吮憷５诠吠度胧褂弥螅捎谲囕v超載等因素作用下，會(huì)導(dǎo)致開裂、坑槽等病害產(chǎn)生，必須加強(qiáng)病害處治措施，以免病害程度逐漸加深，影響車輛行駛安全性，降低工程使用壽命。車轍是瀝青路面最常見的病害之一，合理選用處治措施，可有效遏制病害程度加深，提高工程使用性能。在具體施工中，應(yīng)充分了解原有路面結(jié)構(gòu)性能，掌握病害原因，提高處治質(zhì)量。

1 車轍產(chǎn)生原理

作為一種多相分散體，瀝青混合料的主要構(gòu)成成分為石質(zhì)骨料與瀝青膠結(jié)料，其是通過松散礦料顆粒本身互相嵌擠構(gòu)成骨架，且利用瀝青結(jié)合料膠結(jié)作用形成的混合體。瀝青混合料在外荷載作用下，具有較為復(fù)雜的應(yīng)力及應(yīng)變特點(diǎn)，其彈性變形在低溫或瞬時(shí)荷載影響下起關(guān)鍵作用，絕大多數(shù)情況下，粘彈性為其變形主要狀態(tài)。一般瀝青混合料變形特性可通過蠕變?cè)囼?yàn)進(jìn)行直觀、形象地表述，在加載瞬間將有瞬時(shí)彈性應(yīng)變與塑性應(yīng)變?cè)诨旌狭蟽?nèi)產(chǎn)生，同時(shí)在不斷增加荷載作用時(shí)間的過程中，材料應(yīng)變也會(huì)隨之增加，但該增加應(yīng)變部分可看作是粘彈性應(yīng)變，可通過荷載作用將其荷載卸除，此時(shí)材料能夠迅速恢復(fù)彈性，但其應(yīng)變卻無法徹底恢復(fù)，塑性應(yīng)變與粘塑性應(yīng)變則為剩余應(yīng)變，也可看作是永久變形。在行車荷載長期作用下，路面永久變形將逐步增多，宏觀上可稱為車轍。

2 工程概況

某公路自建成通車后，交通量日益增長，貨車比例不斷增加，超載重載情況嚴(yán)重，在行車荷載和自然因素的長期作用下，部分路面服務(wù)能力下降，甚至出現(xiàn)了一些功能性或結(jié)構(gòu)性的病害，其中最嚴(yán)重的當(dāng)屬“車轍”。以往針對(duì)路面車轍情況，多選擇改善鋪裝層厚度或變換材料等方案，如摻加適量纖維或抗車轍劑等，從而增強(qiáng)材料路用性能。然而，在長期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，采用上述處治措施，很難徹底解決瀝青路面高溫車轍問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大量新材料不斷用于公路病害處治工作。其中排水薄層罩面法的應(yīng)用，便可達(dá)到減少車轍發(fā)生，提高瀝青路面路用性能的目的。為驗(yàn)證路面車轍病害處治排水瀝青薄層罩面技術(shù)的應(yīng)用效果，本文以該工程為例，在全面掌握車轍現(xiàn)場檢測情況的基礎(chǔ)上，通過對(duì)比分析優(yōu)化選擇的方式，提出了合理施工方案，希望能為公路養(yǎng)護(hù)工程中排水瀝青薄層罩面技術(shù)的應(yīng)用與推廣提供技術(shù)依據(jù)。

3 車轍病害防治方案選擇

為了解車轍病害成因，本文選取三個(gè)斷面進(jìn)行取芯驗(yàn)證，其中A斷面為2013年微表處養(yǎng)護(hù)段，B斷面為2014年就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)段，C斷面為2017年就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)段。通過內(nèi)聚力試驗(yàn)、馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、路面回彈模量試驗(yàn)等可得出，車轍病害成因主要在于2點(diǎn)，第一，路面材料原因，中上面層瀝青出現(xiàn)嚴(yán)重老化現(xiàn)象，且集料強(qiáng)度下降，從而影響了瀝青路面的抗車轍能力。第二，路面結(jié)構(gòu)原因，在車轍貢獻(xiàn)程度角度分析，路面各層位內(nèi)中面層貢獻(xiàn)率最大，其次為上面層，最后為下面層，這與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不符。

通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，上述兩種養(yǎng)護(hù)方案中，回彈模量最低的路面結(jié)構(gòu)層位均為中面層，這與規(guī)范不符，因此，造成車轍病害的很大原因可以歸結(jié)為路面結(jié)構(gòu)層位設(shè)計(jì)不合理。基于以上考慮，認(rèn)為可將一層結(jié)構(gòu)層加鋪到原路面結(jié)構(gòu)，促使路面模量向中面層下移，最終提升中面層回彈模量，這也是提高路面抗車轍性能的主要方法。

在車轍病害處治方法，微表處處治方案效果更好一些，但兩者均屬于被動(dòng)處治方案，無法從根本上處治車轍病害。基于多種因素考慮，本文提出了一種新型施工方案，即將排水路面結(jié)構(gòu)層加鋪在原路面上，從而達(dá)到病害處治的效果。

4 瀝青路面抗車轍處治技術(shù)要點(diǎn)

1）拌和。通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制瀝青混合料拌合樓的生產(chǎn)流程，嚴(yán)格遵循目標(biāo)配合比，確定各料倉的轉(zhuǎn)速和篩分通過率，做好配比配置。在拌和過程中，應(yīng)保證全部瀝青混合料均勻裹覆瀝青材料，不會(huì)出現(xiàn)離析、花白情況。基本可以按照普通瀝青混合料的拌和順序進(jìn)行施工，僅需摻加適量高黏添加劑即可，根據(jù)拌和實(shí)際情況，可在60～70s之間控制拌和時(shí)間。拌和溫度也是此次施工的重點(diǎn)，一般來講，可在180℃左右控制集料加熱溫度，在160℃左右控制SBS改性瀝青加熱溫度，材料出廠溫度則控制在170℃～180℃之間。

2）運(yùn)輸。本次施工采用PAC13排水瀝青混合料，此類材料的特點(diǎn)為粗集料占比多，空隙率大，相比一般瀝青材料，此類材料溫度降幅更大，因此在施工運(yùn)輸環(huán)節(jié)必須做好合理控制。由于此類材料具有較大粘性，需將適量隔離劑均勻涂抹到運(yùn)輸車廂內(nèi)四周和底部，避免材料粘黏車廂。裝料時(shí)，需采用移動(dòng)式裝料法，一般分三次完成，避免材料離析。攤鋪能力和運(yùn)輸能力相比，運(yùn)輸能力應(yīng)略多一些，保證在攤鋪機(jī)前等待車輛達(dá)到3輛左右，從而確保連續(xù)不間斷攤鋪施工。為達(dá)到保溫、保濕的效果，可將雙層帆布覆蓋于車頂。待運(yùn)送到施工現(xiàn)場，同樣要檢測瀝青混合料的溫度，本次共進(jìn)行5次檢測，分別為第一次167℃，第二次174℃，第三次169℃，第四次173℃，第五次173℃，可達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求（165～175℃）。

3）攤鋪。可按照普通瀝青混合料攤鋪法進(jìn)行此次攤鋪施工，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，以1.20為松鋪系數(shù)，攤鋪前，先調(diào)整好熨平板高度進(jìn)行預(yù)熱施工，預(yù)熱溫度不得低于100℃。按照梯隊(duì)作業(yè)法采用2臺(tái)不同攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，安全距離控制在10m左右，攤鋪速度不宜過快，可控制在每分鐘1.5～2.0m之間。攤鋪施工中，同樣要做好溫度控制，抽檢結(jié)果顯示，攤鋪溫度范圍為165～169℃，可滿足規(guī)范要求（165～170℃）。

4）碾壓。碾壓是排水瀝青路面施工要點(diǎn)，18～25%為排水瀝青路面空隙率范圍，此類材料粗集料含量多，宜被壓實(shí)，但也很容易壓碎集料，進(jìn)而影響混合料的粘聚力，甚至出現(xiàn)松散、掉粒等問題。基于此，必須合理控制碾壓設(shè)備選型、碾壓遍數(shù)和溫度。根據(jù)施工碾壓溫度檢測結(jié)果可見，初壓、復(fù)壓、終壓溫度均可滿足施工要求。

5 結(jié)束語

總之，瀝青路面因其穩(wěn)定性好、施工速度快、行車舒適、無接縫等優(yōu)點(diǎn)在高等級(jí)公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，在行車荷載和自然因素的長期作用下，瀝青路面會(huì)呈現(xiàn)出不同程度的病害問題，如車轍、裂縫、坑槽等，其中車轍病害影響較大，若不及時(shí)處置，將嚴(yán)重影響路面平整性，甚至?xí)l(fā)交通安全事故。為有效治理瀝青路面車轍病害，必須找出車轍產(chǎn)生原因，根據(jù)工程實(shí)際情況，采取有針對(duì)性、合理、科學(xué)的處置措施，提高施工整體質(zhì)量。