基于破壞機(jī)理的瀝青路面車轍處理措施分析

呂俊英

（兩當(dāng)公路管理段，甘肅 兩當(dāng) 742400）

1 基于破壞機(jī)理的瀝青路面車轍產(chǎn)生原因分析

根據(jù)相關(guān)研究資料發(fā)現(xiàn)，主要是由于瀝青路面遭受破壞，而導(dǎo)致車轍的出現(xiàn)。車轍產(chǎn)生的機(jī)理有很多種，大致可以分為兩個方面：內(nèi)部影響因素和外部影響因素[1]。內(nèi)部影響因素主要是指路面施工技術(shù)及瀝青混凝料性質(zhì)，外部因素則是指氣候、車流量、荷載以及路面坡度等影響因素。其中內(nèi)部影響因素是可以通過合理科學(xué)的施工來進(jìn)行控制。而外部因素中自然因素占主要部分，是難以人為的進(jìn)行控制，但可以做出相應(yīng)的預(yù)防性措施，已將遇到自然因素產(chǎn)生的損害盡可能降低?，F(xiàn)對基于破壞機(jī)理的車轍產(chǎn)生的內(nèi)部和外部因素進(jìn)行分析。

1.1 路面結(jié)構(gòu)及材料組成

我國路面大部分采用的材料是瀝青混合料。瀝青層材料是會發(fā)生變形的，其變形量會隨著路面結(jié)構(gòu)中厚度的增大而變大。此外，瀝青路面中級配碎石也會隨之發(fā)生一定程度的永久變形。瀝青路面采用的材料是半剛性基層或剛性基層，這兩種材料具有比較高的高溫抗剪變形和穩(wěn)定性能力,因此，瀝青層是產(chǎn)生車轍的主要部位，其中土基和剛性基層產(chǎn)生車轍的概率是非常小的。

1.2 施工因素

施工質(zhì)量是造成瀝青路面出現(xiàn)車轍病害的主要內(nèi)部原因。在瀝青路面施工過程中如果沒有做好以下幾個方面的施工工作，那么就很容易導(dǎo)致路面產(chǎn)生車轍病害。其主要的施工因素有：①瀝青混合料的離析比較嚴(yán)重時就會造成級配偏差[2]，使得配成的混合料偏軟，未達(dá)到一定強(qiáng)度；②片面的看重路面的平整度，沒有對壓實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格要求；③油石比控制不準(zhǔn)確等因素；④瀝青路面的施工技術(shù)和施工過程，在對瀝青路面施工時需要做好中間的施工，防止路面層間出現(xiàn)滑動現(xiàn)象。這些施工工作都是引起瀝青路面車轍產(chǎn)生的內(nèi)部原因。

1.3 氣候因素

氣候因素是瀝青路面產(chǎn)生車轍的外部因素之一，氣候因素主要指的是風(fēng)、雨、日照、氣溫、熱流以及輻射等。這些因素的變化都可能會對瀝青路面產(chǎn)生病害。在這些因素中，只有溫度對瀝青混合料高溫性能的影響機(jī)理不同，其它的因素都間接的歸納到溫度變化上來。

據(jù)統(tǒng)計研究，我國高速公路發(fā)生車轍現(xiàn)象主要集中在夏季高溫季節(jié)，有時候出現(xiàn)車轍就僅僅在溫度最高的那幾天里。這也表明了溫度很大程度上影響著瀝青路面的性能，因?yàn)闉r青勁度會隨著溫度的升高而下降。車轍早期損壞不大可能是重復(fù)載荷作用頻繁造成的，其主要原因是溫度以及應(yīng)力有關(guān)的應(yīng)變，因?yàn)闇囟仍礁?，塑性變形的比例越大，而彈性變形的比例越少。已?jīng)研究出，車轍現(xiàn)象快速增長是在氣溫超過38℃[3]時，當(dāng)氣溫超過40℃時，路面出現(xiàn)車轍損害的時間將更快，有時甚至只需幾天的時間。由此可見，溫度的變化對車轍的影響是非常大的。

2 車轍的處理措施

車轍的處理措施有很多種，針對不同的產(chǎn)生原因，其處理方式也是不相同的，本文所研究的處理方式主要是針對上述車轍產(chǎn)生的原因，提出了以下幾種處理措施，由于氣溫因素屬于外部影響因素，因此，本文選擇的處理措施主要是根據(jù)內(nèi)部影響因素提出的，以抵御外部溫度對路面造成的影響。

2.1 路面基層類型選擇

一般而言，由于路面結(jié)構(gòu)采用的材料種類多，組合類型復(fù)雜，車轍亦隨之發(fā)展，且發(fā)展程度不一。半剛性基層瀝青混凝土路面[4]較全剛性基層瀝青混凝土路面，其抗車轍性能更為優(yōu)越。最近幾年，路基基層大部分選用的是半剛性，例如二灰穩(wěn)定碎石和水泥穩(wěn)定石屑[5]等。采用二灰、水泥穩(wěn)定碎石作為基層材料相對是常用的作法，除了選材，重點(diǎn)是控制原材料的質(zhì)量，以保證組成的混合材料設(shè)計合理以及嚴(yán)格控制施工。條件較好的情況下，可將石灰、粉煤灰、水泥按規(guī)定的混合比復(fù)合使用，加強(qiáng)基層的綜合穩(wěn)定性。其中的原理便是水泥起早強(qiáng)作用時，石灰可使抑制其剛度過大，而粉煤灰則起到減少收縮的作用。

2.2 瀝青混凝土材料及組成控制

半剛性基層路面的車轍主要產(chǎn)生于瀝青面層，而產(chǎn)生車轍的重要原因是瀝青混凝土材料的高溫穩(wěn)定性不足，在車輛的重復(fù)載運(yùn)作用下產(chǎn)生變形。瀝青混合料的高溫抗剪能力及內(nèi)摩阻力，會通過瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的累積影響程度反映出來。提高瀝青混合料的抗車轍能力是防治車轍最有效的途徑，保持瀝青混合料穩(wěn)定的主要因素是結(jié)合料的膠結(jié)作用。需要通過對瀝青的用量、類型、混合料的配合比等特征來控制瀝青路面的質(zhì)量，從而有效的提高瀝青路面的抗轍能力和耐久性。

2.3 瀝青路面施工技術(shù)控制

在確保對材料質(zhì)量符合要求的基礎(chǔ)上，對瀝青混合料的運(yùn)輸、攤鋪和碾壓的技術(shù)有如下要求：

2.3.1 瀝青混合料的運(yùn)輸

高速公路路面建設(shè)工程規(guī)模一般較大，需要采用大噸位的運(yùn)輸車輛進(jìn)行運(yùn)輸。而在路面建設(shè)初期，運(yùn)輸車輛需在下承層行駛，下承層是路面的根基，要確保其完整性，因此運(yùn)輸車輛在運(yùn)輸過程中不能急剎車或急轉(zhuǎn)彎，避免對路面根基造成損害。運(yùn)料車應(yīng)用篷布、棉被等覆蓋，車斗內(nèi)采用巖棉、篷布進(jìn)行隔離，用以保溫、防雨、防污染。當(dāng)瀝青砼運(yùn)到攤鋪點(diǎn)時，對拌和料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，并憑借運(yùn)料單來接收。運(yùn)輸車要按指定的地方停放，行駛速度要均勻。

2.3.2 瀝青混合料的攤鋪

在鋪筑瀝青面層前，要確保下承層質(zhì)量滿足要求，所以在攤鋪前要對其質(zhì)量再次進(jìn)行檢測。上面層采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度，實(shí)行等厚控制的方法?；旌狭瞎?yīng)能滿足不間斷攤鋪，采用兩臺攤鋪機(jī)聯(lián)合梯隊(duì)攤鋪，攤鋪機(jī)間距不宜超過15m。攤鋪時，縱向搭接寬度不大于10cm。上面層靠路中線側(cè)的攤鋪寬度為8.5米，靠路外側(cè)的攤鋪寬度為8.5米。每次攤鋪前必須提前1小時加熱熨平板至規(guī)定溫度以上（120℃左右），以消除熨平板變形。攤鋪溫度要維持在標(biāo)準(zhǔn)值。為了避免拉出條痕，攤鋪機(jī)熨平板不能存有縫隙，要嵌合緊密。另外，為了降低混合料離析出現(xiàn)率，攤鋪機(jī)的兩側(cè)要保持有高于2/3高度的混合料。攤鋪機(jī)的螺旋布料器要根據(jù)攤鋪的速度來調(diào)整，使之保持穩(wěn)定速度運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3.3 瀝青混合料的碾壓

為了達(dá)到最好的壓實(shí)效果，在對試驗(yàn)段進(jìn)行施工后，選擇出最佳的壓路機(jī)的組合形式。瀝青砼的壓實(shí)分為三個階段，分別為：初壓、復(fù)壓、終壓（包括成型），瀝青上面層的初壓、復(fù)壓均用鋼輪振動壓路機(jī)碾壓，碾壓應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則?；旌狭蠑備伜笠⒓丛谳^高溫度的狀態(tài)下開始碾壓，等候時間過長會影響混合料的質(zhì)量。當(dāng)溫度過低時，要停止碾壓，要按規(guī)定的溫度進(jìn)行碾壓。要確保壓路機(jī)的數(shù)量充足，初壓和復(fù)壓最少都不能少于3臺。30m-50m的長度為碾壓段的最佳長度，所以要將其長度維持在這個范圍內(nèi)。

3 結(jié)束語

綜上所述，根據(jù)分析瀝青路面車轍產(chǎn)生的各類原因，有針對性的對出現(xiàn)的車轍病害采取相應(yīng)的措施。對于內(nèi)部可控原因，需要嚴(yán)格把關(guān)路面建設(shè)各環(huán)節(jié)的工作，盡量避免產(chǎn)生車轍隱患。而對于不可控的外部原因，則需將其轉(zhuǎn)化為加強(qiáng)內(nèi)部質(zhì)量，以預(yù)防外部原因產(chǎn)生的損失。隨著人們對交通需求的增大，瀝青路面產(chǎn)生車轍的現(xiàn)象還會不斷出現(xiàn)，因此，還需要研究者不斷的研究和創(chuàng)新，以此延長瀝青路面使用壽命和保證使用者的安全。

［1］魯建榮.瀝青路面車轍形成機(jī)理及防治措施[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013(02)：38-41.

［2］孫赫.沈海高速瀝青路面施工質(zhì)量的控制技術(shù)研究[D].沈陽建筑大學(xué)，2012.

［3］湯偉星.高速公路瀝青路面施工質(zhì)量管理[D].天津大學(xué)，2011.

［4］李秀鳳,景鐸.瀝青路面車轍形成機(jī)理及防治措施[J].價值工程，2014(05)：91-92.