淺析瀝青路面車轍病害防治對策

王星浩

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，交通運(yùn)輸量日益增長，在建成運(yùn)營不久后瀝青路面就會(huì)出現(xiàn)一系列病害問題，常見病害包括裂縫、車轍、坑槽、松散等，其中車轍病害最為嚴(yán)峻，不僅會(huì)影響行車舒適性，還會(huì)增加交通事故發(fā)生率，嚴(yán)重影響行車安全。為此，必須掌握車轍形成機(jī)理，了解車轍病害原因，采取科學(xué)、合理的措施進(jìn)行處治，才能有效提高瀝青路面使用性能，延長道路壽命。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;車轍病害;防治措施

1 瀝青路面車轍病害產(chǎn)生原因

當(dāng)前，在我國瀝青路面病害中，車轍病害多為流動(dòng)性車轍類型，這種車轍病害的產(chǎn)生往往是由多方面因素引起的，而非一個(gè)單方面?？梢哉J(rèn)為是外部環(huán)境與內(nèi)部材料共同作用下引發(fā)的病害。其中最主要的原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）瀝青混合料抗剪強(qiáng)度低。作為一種柔性路面，瀝青路面中車轍是其主要破壞形式。在行車荷載長期反復(fù)作用下，瀝青路面將受到反復(fù)剪力作用，若與材料自身抗剪強(qiáng)度相比，受到的反復(fù)剪力過大，則瀝青會(huì)流向兩側(cè)，甚至出現(xiàn)變形，伴隨時(shí)間的推移，將會(huì)產(chǎn)生車轍。對瀝青混合料抗剪強(qiáng)度影響較大的因素包括：瀝青用量過多、級(jí)配不當(dāng)、礦粉用量不準(zhǔn)確、設(shè)計(jì)方法有問題等。

（2）重載交通和氣候。形成車轍的外部因素主要為重載交通、夏季高溫等。在氣溫逐步升高的過程中，瀝青混合料的剛度會(huì)隨之下降，此時(shí)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會(huì)因此而降低，同時(shí)，加之超載超重車輛的反復(fù)碾壓，將會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的渠化現(xiàn)象，進(jìn)而加重車轍病害。

（3）層間結(jié)合處理不合理。在路面設(shè)計(jì)過程中，界面條件滿足完全連續(xù)是最理想的狀態(tài)。若反之，則路面會(huì)出現(xiàn)分層情況，且各層間的極限拉伸應(yīng)力、應(yīng)變都會(huì)有所不同，這種情況下，將會(huì)增加路面被損壞的幾率。

（4）施工不均勻性。在基層質(zhì)量不錯(cuò)的情況下，于半剛性基層瀝青路面而言，若處于高溫條件下，瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度、面層厚度均是影響路面抗車轍能力的主要因素。經(jīng)室內(nèi)研究表明，瀝青混合料的抗車轍能力一般用動(dòng)穩(wěn)定度表示，在長期車轍試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，在級(jí)配、油石比較為良好的條件下，若混合料拌和不均勻，或裝料成型不均勻，那么，必定會(huì)影響動(dòng)穩(wěn)定度結(jié)果，甚至?xí)霈F(xiàn)20%以上的偏差。但實(shí)際施工中，這種影響更大。

2 瀝青路面車轍病害處治措施

2.1 瀝青路面結(jié)構(gòu)與組合

在路面車轍處治時(shí)，中面層最為關(guān)鍵。上面層與外界環(huán)境、行車荷載直接接觸，溫度較高的情況下，所承受的壓力最大，相比中面層所承受的剪應(yīng)力偏小。在路面溫度超過60℃時(shí)，上面層仍具有良好粘結(jié)性和較強(qiáng)抗車轍能力，產(chǎn)生的流動(dòng)變形偏小。但在高溫條件下，中下面層卻會(huì)出現(xiàn)基質(zhì)瀝青軟化現(xiàn)象，瀝青混合料粘結(jié)性能下降幅度較大，嚴(yán)重影響抗剪能力，從而產(chǎn)生車轍。

2.2 瀝青面層材料優(yōu)化技術(shù)

在瀝青面層材料優(yōu)化技術(shù)方面，主要通過三項(xiàng)技術(shù)，即瀝青改性技術(shù)、纖維改性技術(shù)、瀝青調(diào)配技術(shù)。表1為市場上常見材料類型。

（1）瀝青改性技術(shù)。伴隨交通壓力的日益增大，為保證瀝青具有良好路用性能，適量摻加改性劑可有效解決這一難題。目前，市場上常見的幾種提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的改性劑，包括：RA抗車轍劑、PR RLAST.S抗車轍劑、車轍王抗車轍劑、路面強(qiáng)力劑等等。每一種改性劑的摻量不同，特點(diǎn)不同，價(jià)格也存在很大差異。因此，在選擇改性劑時(shí)，要根據(jù)工程實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)性，選擇最適合的瀝青改性劑。

（2）纖維改性技術(shù)。作為一種質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐久的增強(qiáng)材料，纖維在提高瀝青路面力學(xué)性能方面作用顯著。摻加纖維是提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的重要手段之一。目前，常見纖維類型包括木質(zhì)素纖維、礦物纖維、聚合物纖維，根據(jù)不同纖維特性，確定摻加量，保證使用合理。

（3）瀝青調(diào)配技術(shù)。瀝青調(diào)配是指按照一定比例，將主配瀝青和其他類型瀝青等材料均勻拌和，從而增強(qiáng)瀝青性能，如巖瀝青、湖瀝青等等。

2.3 瀝青面層設(shè)計(jì)優(yōu)化

在瀝青路面施工中，想要改善礦料級(jí)配必須優(yōu)化瀝青面層設(shè)計(jì)。目前，熱拌瀝青混合料在我國應(yīng)用最多，其弊端在于瀝青用量偏高。在行車荷載和高溫條件作用下，瀝青路面車轍病害發(fā)生率較高。下面層采用大粒徑碎石瀝青混合料時(shí)，可通過粒徑增大的方式，減少瀝青用量，在成本相同的條件下，提升瀝青路面抗車轍性能?；鶎硬捎么罅綖r青混合料，變形能力和柔性較強(qiáng)，因此，大粒徑碎石瀝青混合料的骨架結(jié)構(gòu)作用，可以減少荷載作用下集料的變形情況，且具有較高承載能力?？梢哉J(rèn)為其骨架穩(wěn)定性保證瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的重要因素。

2.4 運(yùn)營期主動(dòng)預(yù)防

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)路面溫度在30℃以下時(shí)，路面基本無變形情況;當(dāng)路面溫度超過55℃，便會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，因此，高溫和行車荷載是產(chǎn)生路面車轍的主要因素。在交通壓力持續(xù)加大的今天，如何做好路面溫度控制成為了防治車轍病害的關(guān)鍵。如灑水降溫，當(dāng)路面溫度在50℃以上時(shí)，需定時(shí)進(jìn)行路面灑水，在保證不產(chǎn)生水損壞的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)路面降溫?；驀姙⒙访鏌岱瓷渫繉?，降低路表問題，有效預(yù)防路面車轍病害。

3 工程概況

某公路工程全長42.73 km，為雙向四車道，建成通車5年后，發(fā)現(xiàn)局部路段出現(xiàn)了大量病害問題，主要病害類型為車轍、裂縫等，呈逐年遞增趨勢，目前已對路面正常行車造成了一定影響。經(jīng)實(shí)地調(diào)查和試件芯樣檢測可知，本路段車轍病害最為嚴(yán)重，存在較為明顯的失穩(wěn)型和壓密型車轍。通過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)，6個(gè)芯樣的瀝青面層較為完整，但中、底面層存在較大空隙，所有芯樣水穩(wěn)層均表現(xiàn)為一半完整一半松散，且有大量泥土存于芯樣瀝青層和水穩(wěn)層，呈不均勻狀態(tài)。結(jié)合工程實(shí)際情況，決定采用超薄磨耗層進(jìn)行車轍病害處治。

3.1 舊路處治

施工前，先將原路面存在的病害問題進(jìn)行處治，如裂縫、剝落、車轍、網(wǎng)裂等。考慮現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇合理的處治措施，不得存在遺漏，保證所有病害認(rèn)真處理。

3.2 拌和

按照配合比設(shè)計(jì)，做好瀝青混合料拌和施工。拌和前，應(yīng)對瀝青、礦料等材料的加熱溫度進(jìn)行詳細(xì)檢查，如SBS改性瀝青溫度在160℃～175℃控制，礦料溫度在190℃～205℃控制，保證滿足規(guī)范要求。同時(shí)，拌和期間要根據(jù)規(guī)定，合理控制拌和溫度、時(shí)間及含水量，避免出現(xiàn)材料離析、花白等情況。

3.3 運(yùn)輸

熱混合料具有較大粘度，為避免材料粘黏車廂，需將適量隔離劑均勻涂抹到運(yùn)輸車廂內(nèi)四周和底部。裝料時(shí)，可采用移動(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。

3.4 攤鋪

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10 m左右，攤鋪速度不宜過快，可控制在每分鐘1.5 m～2.0 m之間。同時(shí)，還要根據(jù)下承層表面溫度情況，做好溫度控制工作。

3.5 碾壓

瀝青混合料碾壓主要分為3階段，初壓采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓;復(fù)壓采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行3遍振動(dòng)碾壓，隨后再采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行3遍搓揉碾壓;終壓采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1遍靜壓收光即可，保證沒有明顯輪跡。

4 結(jié)束語

綜上所述，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。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉明，高丹，吳曠懷.半柔性路面材料性能研究[J].公路工程，2014，39（1）：78-82.