瀝青路面車轍成因及防治措施

【摘要】本文從車轍危害的角度較深入地分析了瀝青路面車轍的成因及影響因素，并結(jié)合工程施工經(jīng)驗(yàn)提出了關(guān)于車轍的幾點(diǎn)防治措施，對(duì)于道路施工及養(yǎng)護(hù)具有一定的借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；車轍成因；防治措施

1、前言

行車道的輪跡帶上形成的永久變形被成為車轍，車轍作為瀝青路面鋪裝層的重要病害之一，成為瀝青鋪裝層維修的主要誘因，對(duì)于高速行車的舒適性具有重要影響。

2、車轍危害

車轍主要有四方面危害，一是對(duì)路面平整度造成一定影響，使行車舒適性明顯降低；二是減薄了輪跡位置的瀝青層厚度，對(duì)瀝青層及整體路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行削弱，易于導(dǎo)致各種病害的發(fā)生；三是雨天路面排水不夠通暢，會(huì)使路面抗滑性能降低，以至于因車轍積水造成車輛發(fā)生漂滑，車轍內(nèi)的水在冬季凝結(jié)成冰降低路面抗滑能力，使高速行車安全受到嚴(yán)重影響；四是車輛超車或改變方向時(shí)容易發(fā)生失控，使車輛操縱的穩(wěn)定性受到影響。

3、影響因素

3.1交通荷載 隨著高速公路建設(shè)的發(fā)展，公路等級(jí)不斷提高，渠化交通也不斷發(fā)展，同時(shí)也帶來(lái)了交通量的不斷增大，使車轍出現(xiàn)的頻率更高。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，車轍發(fā)生速率與荷載作用次數(shù)成反比關(guān)系，但車轍深度與累計(jì)荷載作用次數(shù)呈正比關(guān)系，最終使道路使用性能喪失。

3.2氣候及水文地質(zhì)條件 路面溫度也能對(duì)車轍產(chǎn)生較大影響，我國(guó)北方地區(qū)冬季路面溫度低，不易出現(xiàn)車轍；而在南方炎熱地區(qū)，瀝青路面受氣溫和日照作用影響，路面吸收大量熱量使溫度升高，容易產(chǎn)生車轍。殘存于路面內(nèi)的積水能使結(jié)構(gòu)層抗變形能力明顯降低，容易產(chǎn)生較大的車轍。

3.3路面結(jié)構(gòu) 瀝青路面厚度在一定范圍內(nèi)越大就容易出現(xiàn)越大的永久變形，瀝青路面如采用剛性基層或半剛性基層材料，因其具有的高溫穩(wěn)定性和抗剪切變形能力都較高，所以在瀝青面層內(nèi)更容易產(chǎn)生車轍，而在剛性基層和土基中就很少產(chǎn)生車轍。

3.4路面材料性能 瀝青混合料作為一種黏彈性塑性材料，瀝青的黏結(jié)力和礦料顆粒間的嵌擠力對(duì)其抗變形能力起決定作用，瀝青與礦料性能及瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)對(duì)于瀝青路面的抗變形能力和其他路用性能具有直接影響。

3.5施工因素 瀝青混合料在道路施工中，路面的抗車轍能力受瀝青混合料均勻性、材料質(zhì)量及用量控制、層間潔凈度及黏結(jié)效果、壓實(shí)溫度及壓實(shí)度控制等多方面因素的影響。

4、車轍的防治措施

4.1設(shè)計(jì)方面

我國(guó)目前的瀝青路面設(shè)計(jì)方法中，主要將彎沉和彎拉應(yīng)力作為控制指標(biāo)，而缺少瀝青路面車轍深度的控制指標(biāo)，所以在設(shè)計(jì)階段就要在瀝青路面設(shè)計(jì)中加入車轍作為控制指標(biāo)以防治車轍的產(chǎn)生。在材料設(shè)計(jì)上對(duì)瀝青混合料進(jìn)行車轍試驗(yàn)，并得到動(dòng)穩(wěn)定度在現(xiàn)行規(guī)范中都具有明確要求，但路面設(shè)計(jì)中沒(méi)有將動(dòng)穩(wěn)定度作為控制指標(biāo)，造成路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料設(shè)計(jì)分離。所以，要將車轍控制指標(biāo)加入設(shè)計(jì)中，從源頭上避免產(chǎn)生車轍。

4.2礦料及瀝青混合料選擇

4.2.1礦料選擇 瀝青混合料抗變形能力是以礦料形成的骨架及嵌擠力為基礎(chǔ)，其抗車轍能力主要在于形成接近于立方體、耐磨性能及抗壓強(qiáng)的合理配比。另外，礦粉（尤其是活化礦粉）由于表面積大也有很大影響。采用石灰?guī)r軋磨的礦粉配制的瀝青混合料高溫穩(wěn)定性較高，含石英巖礦粉的瀝青混合料高溫穩(wěn)定性較低。活化礦粉與瀝青由于相互作用而形成較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)瀝青膜，使瀝青黏聚力明顯提高。瀝青混合料空隙率的降低使自由瀝青的含量減少。所以礦料選擇時(shí)要盡可能選用含活化礦粉多的礦料，可以有效提高瀝青混合料的抗剪切能力。

4.2.2瀝青混合料選擇 瀝青混合料抗車轍能力的主要影響因素有瀝青用量、瀝青混合料空隙率及礦料配比。瀝青混合料配比形成的骨架作用由于使礦料間的嵌擠力增加而使其抗車轍能力得到提高，因此，礦料配比非常重要，從材料性能上來(lái)說(shuō)，選用高黏度瀝青和非酸性且近立方體的礦料能夠使其抗車轍能力提高。不管瀝青混合料類型如何，只要配比合理，都可以配制出具有高溫抗車轍性能的瀝青混合料?？障堵蔬^(guò)小的瀝青混合料，會(huì)造成瀝青混合料內(nèi)部空隙不足以吸收因荷載引起的流動(dòng)，導(dǎo)致材料整體發(fā)生變形而產(chǎn)生車轍，車轍空隙率通常要控制在3%—5%之間，空隙過(guò)大容易誘發(fā)其他病害。

4.3施工工藝

為避免瀝青路面產(chǎn)生車轍，要采取以下幾方面施工工藝進(jìn)行控制：

4.3.1材料質(zhì)量控制 要對(duì)原材料質(zhì)量，特別是大規(guī)模施工時(shí)對(duì)礦料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。生產(chǎn)過(guò)程中注意瀝青混合料配比變化，保證實(shí)際配比變化在允許范圍內(nèi)，這對(duì)于工程質(zhì)量具有重要關(guān)系。另外，還要注意控制好瀝青混合料溫度、材料及碾壓不均性，使路面盡可能不產(chǎn)生局部車轍或水損壞等情況，以保證路面整體性能。

4.3.2碾壓溫度 在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，通常瀝青混合料溫度越高越密實(shí)。通常在攤鋪的瀝青混合料中部測(cè)定碾壓溫度，混合料表面和底部溫度都要比中間溫度低10℃以上。在施工過(guò)程中為保證壓實(shí)效果，就要盡量提高碾壓溫度，尤其是初壓和復(fù)壓溫度。在表面不發(fā)裂情況下，初壓的壓路機(jī)可緊跟攤鋪機(jī)，使瀝青混合料熱量損失減少，保證碾壓過(guò)程的較高溫度。終壓目的是消除缺陷，保證面層平整，但也不能只是提高終壓溫度，而要以瀝青面層有無(wú)輪跡和缺陷作為判斷標(biāo)準(zhǔn)確定終壓溫度。

4.3.3壓實(shí)厚度 瀝青面層（特別是中下面層）的集料普遍偏粗，與其對(duì)應(yīng)的壓實(shí)層厚度略薄，不利于壓實(shí)且易產(chǎn)生離析，會(huì)對(duì)礦料骨架形成及工程質(zhì)量造成影響。結(jié)合公路施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，路面層厚度不應(yīng)太薄，一般要大于礦料最大粒徑的三倍。

4.3.4碾壓工藝 碾壓達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度通常是以通過(guò)鋪筑試鋪路進(jìn)行確定，根據(jù)配備的碾壓設(shè)備及施工經(jīng)驗(yàn)確定試鋪的碾壓組合方案進(jìn)行試鋪，以確定大面積施工方案。

4.3.5有效壓實(shí)時(shí)問(wèn) 有效壓實(shí)時(shí)問(wèn)一般是指混合料攤鋪后，溫度降到最低允許碾壓溫度時(shí)需要的時(shí)間，該時(shí)間與可用于壓實(shí)的時(shí)間成正比例關(guān)系。

4.3.6壓實(shí)度與平整度 對(duì)瀝青面層質(zhì)量評(píng)價(jià)的兩個(gè)重要指標(biāo)就是壓實(shí)度與平整度，在確保壓實(shí)度的情況下才能提高平整度。在道路通車后壓實(shí)度好能使平整度衰減趨緩，對(duì)于行車的平穩(wěn)舒適更為有利。

4.4交通管理

由于瀝青路面車轍多發(fā)生在汽車站、貨車道、平而交叉或慢車道上，這主要是因?yàn)檐囕v超載、肩動(dòng)與制動(dòng)造成的。所以要采取提高行車速度、限制超載、定期對(duì)車道劃線位置進(jìn)行變更等交通管理措施對(duì)車轍產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)防。

5、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，多方面原因都會(huì)形成路面車轍，只有從公路設(shè)計(jì)、施工養(yǎng)護(hù)等方面采取合理規(guī)范的措施才能使瀝青路面車轍的發(fā)生率降低。

參考文獻(xiàn)

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