城市瀝青路面車轍形成原因分析及防治對策

何梅

湖北宜昌明磊建設(shè)工程有限公司 湖北 宜昌 443000

瀝青路面具有行車平穩(wěn)、舒適、噪聲低、養(yǎng)護維修方便、可以再生利用等特點，在各類公路和城市道路，尤其是高等級道路中得以廣泛使用。車轍是反復(fù)荷載作用產(chǎn)生的累積殘余變形，在高溫和重載條件下發(fā)展尤為迅速，已成為瀝青路面結(jié)構(gòu)破壞的主要形式之一。車轍的形成不僅會導(dǎo)致路面積水、局部路面厚度減薄而引起路面其他破壞形式的產(chǎn)生和加劇。當(dāng)車轍深度超過容許值，將會直接影響行車的舒適性，嚴(yán)重時將會威脅行車安全。因此，研究城市道路瀝青路面車轍問題具有重要意義。

1 車轍形成原因及主要類型

1.1 車轍形成原因

車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，表現(xiàn)為沿行車軌跡產(chǎn)生縱向的帶狀凹槽，嚴(yán)重時車轍兩側(cè)出現(xiàn)隆起變形。車轍的成因非常復(fù)雜，主要原因是瀝青混合料的壓實密度低、剪切破壞和基層的垂直變形所造成。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著大功率壓路機的使用，路基基層強度不斷提高，道路基層和土基所產(chǎn)生的永久變形不再顯著，目前，造成瀝青混凝土路面車轍主要是外部因素的影響以及其他因素的影響造成的，如荷載作用時間、交通量渠化程度、行車荷載、路面溫度及其持續(xù)時間[1]。

1.2 車轍病害類型

（1）結(jié)構(gòu)性車轍。這類車轍主要由于路基強度不足而引起的，由于荷載作用超過路面各層的強度，發(fā)生在瀝青面層以下包括路基在內(nèi)的各結(jié)構(gòu)層的永久變形。這種車轍寬度較大，兩側(cè)沒有隆起現(xiàn)象，橫斷面成凹字形。

（2）失穩(wěn)型車轍。這類車轍主要由于瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足造成的。瀝青路面處于高溫狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)層在車輪碾壓反復(fù)作用，荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過瀝青混合料的抗剪強度，使流動變形不斷積累形成車轍。這種車轍一方面車輪作用部位下凹，另一方面車輪作用甚少的車道兩側(cè)向上隆起，在彎道處還明顯向外推擠，車道線或停車線因此可能成為變形的曲線。

（3）磨損性車轍。由于車輛不斷地磨損路面，特別是大量重型超載車輛渠道化地行駛在主車道上，磨損路面也會形成車轍。

（4）壓實不足引起的車轍。這屬于非正常情況車轍，是由于施工控制不嚴(yán)引起的。由于瀝青面層本身壓實不足，致使通車后的第一個高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓密，在交通車輛的反復(fù)碾壓作用下，空隙率不斷減小，達到極限殘余空隙率才趨于穩(wěn)定[2]。

2 瀝青路面車轍病害的防治措施

2.1 優(yōu)化道路縱坡設(shè)計

對于車流量較大或重載交通通行的道路，應(yīng)盡量避免設(shè)計長大縱坡，因為這樣會降低重載車的車速，將導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性急劇降低，加速車轍病害的形成。在條件允許情況下，多設(shè)計平緩縱坡和改造舊路的長大縱坡，這樣可以提高車輛的通行速度，緩解車轍的形成。

2.2 選擇合理的混合料級配結(jié)構(gòu)

相對于普通瀝青而言，改性瀝青具有更大的黏度和更加優(yōu)越的抗車轍性能。利用骨架密實型級配的嵌擠作用可以有效地改善瀝青混合料的高溫性能，從而使瀝青的高溫穩(wěn)定性得以提升，并且還可以減少由于高溫而出現(xiàn)的失穩(wěn)型車轍，極大的加強路面的抗車轍能力。通過生產(chǎn)配合比優(yōu)化調(diào)整，確定最優(yōu)的瀝青用量，從而保證生產(chǎn)的瀝青混合料有足夠的瀝青用量，進一步提高瀝青混凝土的抗水能力。

2.3 合理的使用抗車轍劑

利用瀝青混合料與抗車轍劑之間的嵌擠作用、加強作用和膠結(jié)作用，能夠使混合料的高溫勁度模量得以顯著提升，從而強化混合料的高溫抗車轍性能?？管囖H劑具有以下幾個方面的優(yōu)勢：首先是使用方便，在混合料拌缸中可以對抗車轍劑進行直接投放；其次是方便存儲，抗車轍劑并沒有特殊的存儲條件要求，而且具有相對較長的品質(zhì)保證時間[6]。

2.4 嚴(yán)格的控制施工質(zhì)量

嚴(yán)格施工控制，確保壓實度。根據(jù)設(shè)計及相關(guān)規(guī)范對碾壓溫度、碾壓遍數(shù)、攤鋪速度、松鋪厚度、攤鋪溫度以及攤鋪機組合等嚴(yán)格控制。進行混凝土面層施工時，要加強混凝土面層混凝土的施工質(zhì)量，瀝青混合料的施工應(yīng)嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行，鋪筑瀝青層前，應(yīng)檢查基層或下臥瀝青層的質(zhì)量，不符要求的不得鋪筑瀝青面層。

2.5 加強路面交通管理

超載、重載車輛是造成瀝青路面早期病害的重要因素，政府相關(guān)部門需要采取一定的控制手段，嚴(yán)格控制車輛超載，杜絕超載車輛進入城市道路行駛。通過分流、繞行、限行等手段減少和避免重載車輛給城市道路路面造成嚴(yán)重的破壞，以減少和緩解城市道路車轍的發(fā)生。

2.6 避免渠化車轍

利用標(biāo)線約束車輛行駛軌跡的原理，條件允許時，在適當(dāng)?shù)臅r機改變路面標(biāo)線的位置，主動影響車輛行駛軌跡，減緩渠化交通對路面車轍深度的影響。

2.7 加強道路的養(yǎng)護管理

瀝青路面車轍是一種累積變形，其產(chǎn)生需要一個過程，當(dāng)路面出現(xiàn)車轍時，應(yīng)該根據(jù)車轍深度采取養(yǎng)護措施，及時封閉路面裂縫、修補車轍，可以防止車轍繼續(xù)擴大加深[4]。

3 結(jié)束語

為有效預(yù)防病害發(fā)生，必須深入研究病害的形成機理、預(yù)防措施和處置方法。瀝青路面產(chǎn)生車轍的原因較多，應(yīng)該針對車轍不同的形成原因，進行不同的處理。為延長瀝青混路面的使用壽命，為使用者提供安全舒適的安全環(huán)境，在瀝青路面的設(shè)計、施工、使用和養(yǎng)護各個階段應(yīng)采取不同的方法防治車轍。鑒于目前瀝青混凝土路面車轍病害早期化的特點，在優(yōu)化設(shè)計的同時，更為重要的是應(yīng)該加強施工管理、提高現(xiàn)場施工質(zhì)量，規(guī)范施工，盡量在提高瀝青路面使用性能的同時，延長使用壽命，提高投資效益。

[1] 邱琦.瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因和防止措施[J].江西建材,2014,(06):128.

[2] 丁燕.瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因及處理措施[J].科技與企業(yè),2014,(12):180.

[3] 王輝,李雪連,張起森.高溫重載作用下瀝青路面車轍研究[J].土木工程學(xué)報,2009,42(5):139-144

[4] 董澤蛟,肖桂清,龔湘兵.級配及抗車轍劑對瀝青混合料抗車轍性能的影響分析[J].公路交通科技,2014,31(2):27-31.