瀝青路面車轍病害防治策略

孔 祥 晶

(山西誠信市政建設(shè)有限公司，山西 太原 030024)

瀝青路面具有行車安全、舒適性能的特點，但是因為路面的質(zhì)量會受到設(shè)計、施工、載荷等因素影響從而出現(xiàn)泛油、壅包、開裂以及車轍等病害，這對于行車的舒適度以及安全性都造成了很大的影響。本篇文章將對瀝青路面車轍病害的影響因素、形成機理以及防治策略等進(jìn)行思考討論，盡可能減少車轍病害的出現(xiàn)從而延長路面的使用壽命。

1 瀝青路面原材料技術(shù)指標(biāo)

瀝青路面主要是由瀝青、粗、細(xì)集料和礦粉以及抗車轍劑等澆筑而成的，接下來就對這幾種原材料的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗從而獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，主要有以下幾個方面。

1.1 瀝青

瀝青的種類有很多種，本篇文章就其中的一種基質(zhì)瀝青和SBS成品改性瀝青進(jìn)行試驗來獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，該過程中的瀝青基本技術(shù)指標(biāo)試驗主要是根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》來開展的，工作人員嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行測試。測試主要是針對其密度、針入度、軟化點、延度、閃點等方面進(jìn)行試驗的，從試驗數(shù)據(jù)中可以得出中海36-1瀝青是滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中A級瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求，SBS改性瀝青的各項指標(biāo)也達(dá)到規(guī)定中的改性瀝青Ⅰ-C瀝青的規(guī)定要求。

1.2 粗、細(xì)集料和礦粉

粗、細(xì)集料的技術(shù)指標(biāo)試驗主要是根據(jù)《公路工程集料試驗規(guī)程》開展的，本次試驗所用的集料是從附近的高速公路修建現(xiàn)場獲得，粗、細(xì)集料是角閃巖，礦粉是磨細(xì)石灰石。試驗主要是對其粒徑、毛體積密度、視密度、親水系數(shù)以及含水量等進(jìn)行測試從而對于該地區(qū)的地質(zhì)有更加深入的了解。

1.3 抗車轍劑

從相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)抗車轍劑的應(yīng)用是較為廣泛的，其中國產(chǎn)的海川車轍王、法國的PR PLAST.S這兩種占比較高，本次研究就采用這兩種對其具體的技術(shù)性能進(jìn)行測試。兩種的抗車轍劑的外觀顏色基本一致，在尺寸方面海川車轍王相對大一些，熔點和密度基本一致。聚酯纖維的性能在線密度、當(dāng)量直徑、斷裂強度、斷裂強力以及斷裂伸長等方面的數(shù)據(jù)較為客觀。

2 車轍的類型

瀝青路面車轍的形成的原因是不一樣的，就其形成的原因可以將車轍分為四種，主要有以下幾個方面。

2.1 失穩(wěn)型車轍

瀝青路面在高溫的狀態(tài)下，因為車的荷載作用會使其內(nèi)部材料發(fā)生橫向流動變形從而產(chǎn)生車轍。該種類型的車轍是最為常見的，它主要是在輪跡處發(fā)生的，兩側(cè)有隆起，呈現(xiàn)出W形。

2.2 結(jié)構(gòu)型車轍

結(jié)構(gòu)型車轍是因為路面結(jié)構(gòu)在荷載的作用下產(chǎn)生整體的永久變形而形成的，它主要是因為路基的強度不足而形成的，車轍的寬度比較大，兩側(cè)沒有隆起，其橫斷面呈現(xiàn)出淺盆狀的U字形。結(jié)構(gòu)型車轍在我國相對比較少見，這主要是因為我國一般都采用半剛性基層。

2.3 磨耗型車轍

磨耗型車轍是因為瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料和車輪發(fā)生磨耗作用，加上自然環(huán)境的影響下造成的。汽車在使用了防滑鏈和突釘輪胎后會使得車轍更加容易形成，但是這種車轍在我國基本見不到，因為我國不允許使用埋釘?shù)妮喬ァ?/p>

2.4 壓密型車轍

壓密型車轍在我國十分常見，它是屬于非正常的車轍。壓密型車轍的形成原因有很多:1)瀝青路面鋪筑的過程中沒有將其充分壓實；2)因為平整度而在較低溫度的環(huán)境中進(jìn)行碾壓從而出現(xiàn)壓實度不足的情況；3)混合料的設(shè)計不合理。這三種原因是施工期間造成的，在施工完畢交通開放后，瀝青的面層受到壓實使其產(chǎn)生了變形。

3 車轍形成的過程

從上述內(nèi)容中對于車轍的類型有了簡單的了解，主要有失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍以及壓密型車轍這幾種。接下來就對車轍的形成過程進(jìn)行思考介紹。

車轍的形成主要有三個階段：1)開始階段的壓密過程，瀝青膠漿和空氣組成的松散混合物在碾壓的時候會將高溫的半流動狀態(tài)下的瀝青膠漿擠進(jìn)礦料的間隙之中，它們因為受到力從而排列成為具有骨架的結(jié)構(gòu)。路面開放后因為受到車輛的荷載作用會使得密實的過程進(jìn)一步發(fā)展；2)瀝青混合料的流動，高溫下的瀝青混合料是半固體，因為荷載的作用會使得它產(chǎn)生流動從而導(dǎo)致混合料的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。它除了會填充混合料的空隙外還會隨著瀝青的混合量自由流動，這會使得路面受載處發(fā)生變形；3)礦質(zhì)骨料的重排及礦質(zhì)骨架的破壞，高溫下的半固體的瀝青混合料因為荷載作用會首先流動，這使得混合料中的粗、細(xì)集料組成的骨架被破壞，它們在荷載作用下會沿著礦料間接觸面滑動，這使得瀝青膠漿都向富集區(qū)流動然后流向混合料自由面。如果一些集料間瀝青膠漿比較多會使得該過程更加明顯。

車轍主要是在車輛的荷載下因為壓密變形和剪切變形引起的，壓密變形是因為行車的荷載壓實作用引起的，它一般會隨著體積變化，有時候因為石料被壓碎會使得瀝青層出現(xiàn)垂直變形的情況；剪切變形是不存在體積變化的，一般只是表現(xiàn)在瀝青混合料的橫向剪切流動，這會使得兩側(cè)出現(xiàn)隆起。車轍形成最開始的原因是壓密和瀝青膠漿在高溫下的流動，最終使得骨架失穩(wěn)。

4 瀝青路面車轍病害的防治策略

上文對于瀝青路面車轍的形成做了簡單的介紹，接下來就結(jié)合上文的信息對于瀝青路面車轍病害的防治策略進(jìn)行思考討論，主要有以下幾個方面。

4.1 瀝青路面結(jié)構(gòu)類型的選擇

瀝青路面結(jié)構(gòu)類型有懸浮—密實結(jié)構(gòu)、骨架—空隙結(jié)構(gòu)、密實—骨架結(jié)構(gòu)這三種。第一種結(jié)構(gòu)有較高的粘聚力，較低的內(nèi)摩擦角，它的密實和抗疲勞性較強，高溫穩(wěn)定性比較差；第二種結(jié)構(gòu)粘聚力比較低，極高的內(nèi)摩擦角，高溫穩(wěn)定性較好，抗疲勞性和抗水性以及低溫性能比較差；第三種結(jié)構(gòu)有較高的粘聚力，較高的內(nèi)摩擦角，高溫穩(wěn)定性較好，抗疲勞和抗水損傷、低溫性比較好。從這三種結(jié)構(gòu)中，從路面配合比設(shè)計而言最好選擇密實—骨架結(jié)構(gòu)類型，該種結(jié)構(gòu)的抗車轍能力比另外兩種強1倍～3倍。

4.2 材料的選擇

瀝青混凝土是由礦質(zhì)材料、瀝青膠結(jié)料、填料以及適當(dāng)?shù)奶砑恿辖M成的，主要成分是礦質(zhì)集料，它也是骨架結(jié)構(gòu)的重要組成部分。高等級的路面有著抗滑、耐磨、舒適以及安全的特點，它們在材料的品種有著結(jié)構(gòu)致密、密度大、強度高的特點，比如像玄武巖等。在選擇材料的形狀上盡可能選擇形狀規(guī)整、接近立方體的顆粒，盡可能使用錘擊式二次破碎的生產(chǎn)工藝來保障其材料形狀的科學(xué)性。就集料的來源、級配和組成數(shù)量上而言，一般就近選擇，選取4檔～6檔不同粒徑規(guī)格的材料，這可以保障礦料形成密實—骨架結(jié)構(gòu)類型。

瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號要根據(jù)公路的等級、氣候條件、交通條件等來進(jìn)一步確定，因為夏季的溫度比較高，高溫持續(xù)時間比較久，故采用稠度大的瀝青，如A等級瀝青，標(biāo)號50～90。在寒冷的地區(qū)或者交通量比較小的公路，最好選擇稠度小、低溫延度大的瀝青。

5 結(jié)語

文章對瀝青路面車轍病害防治策略進(jìn)行思考討論，瀝青路面車轍病害是無法避免的，它會隨著時間的變化越來越嚴(yán)重從而會對路面形成造成很大的影響，一方面會縮短路面的使用周期，另一方面會浪費資源，故相關(guān)部門需要采取合理的措施進(jìn)行防治來保障車輛行駛的安全性，這在一定程度上也可以推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。