公路沥青路面车辙病害形成机理及解决对策

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1　公路沥青路面车辙病害形成机理
当前，在我国沥青路面病害中，车辙病害多为流动性车辙类型，这种车辙病害的产生往往是由多方面因素引起的，而非一个单方面。

可以认为是外部环境与内部材料共同作用下引发的病害。

其中最主要的原因可归结为以下几点：
（1）沥青混合料抗剪强度低。

作为一种柔性路面，沥青路面中车辙是其主要破坏形式。

在行车荷载长期反复作用下，沥青路面将受到反复剪力作用，若与材料自身抗剪强度相比，受到的反复剪力过大，则沥青会流向两侧，甚至出现变形，伴随时间的推移，将会产生车辙。

对沥青混合料抗剪强度影响较大的因素包括：沥青用量过多、级配不当、矿粉用量不准确、设计方法有问题等。

（2）重载交通和气候。

形成车辙的外部因素主要为重载交通、夏季高温等。

在气温逐步升高的过程中，沥青混合料的刚度会随之下降，此时其结构强度也会因此而降低，同时，加之超载超重车辆的反复碾压，将会出现较为严重的渠化现象，进而加重车辙病害。

（3）层间结合处理不合理。

在路面设计过程中，界面条件满足完全连续是最理想的状态。

若反之，则路面会出现分层情况，且各层间的极限拉伸应力、应变都会有所不同，这种情况下，将会增加路面被损坏的几率。

（4）施工不均匀性。

在基层质量不错的情况下，于半刚性基层沥青路面而言，若处于高温条件下，沥青混合料的抗剪强度、面层厚度均是影响路面抗车辙能力的主要因素。

经室内研究表明，沥青混合料的抗车辙能力一般用动稳定度表示，在长期车辙试验研究中发现，在级配、油石比较为良好的条件下，若混合料拌和不均匀，或装料成型不均匀，那么，必定会影响动稳定度结果，甚至会出现20%以上的偏差。

但实际施工中，这种影响更大。

无论是混合料的拌和、还是摊铺，或是碾压等，所有施工环节均会对路面质量均匀性造成影响。

若施工存有不均匀性，则会影响整个施工质量控制，甚至会出现路面局部温度不足、压实不足等一系列问题，最终出现水损害，或产生车辙病害。

2　工程概况
某公路工程为双向四车道，沥青混凝土路面，路面结构为73cm厚。

自通车运营后，逐步产生不同程度地早期病害，主要包括车辙、裂缝等，且呈不断扩大趋势，如不及时治理，将对路面正常行车功能造成严重影响，为此，决定进行大面积维修养护。

经断面切槽观察可见，主要为失稳型车辙，变形集中出现于路面中上面层，半刚性基层未见病害。

车辙位置路面上面层为3.1cm厚，此厚度下面层具有较低抗剪强度，根本无法承受反复荷载。

同时，发现车辙位置中面层具有较大空隙率，混合料密实度不够，这种情况下，中面层整体强度较低，在车辆碾压作用下极易补充压实。

3　公路沥青路面车辙病害超薄磨耗层施工工艺
3.1　旧路处治
根据施工现场具体情况，在车辙病害处理中，必须铣刨车辙路面，且根据车辙深度进行处理。

当车辙深度在1.5cm以下时，则不予处理；当车辙深度在1.5~2.5cm范围内时，则先铣刨车辙波峰，随后将超薄磨耗层铺设其上；当车辙深度在2.5cm以上时，可整体铣刨处理所有车辙，并通过AC-13沥青混合料进行处理。

3.2　施工工艺
（1）拌和。

施工前，需先做试拌，对混合料配合比进行详细检测，通过马歇尔试验，确定温度、矿料级配、沥青含量等参数，如存有问题，需及时调整。

在原材料准备过程中，必须合理控制材料温度，如在160~175℃之间控制SBS改性沥青温度，在190~205℃之间控制矿料温度。

待矿料温度达到规定值后，即可向搅拌缸内投料，随后投入其他材料，此时可进行10s干拌。

按照6.6%石油比，将基质沥青投入，此时可进行45s以上湿拌。

待完成搅拌工作后，需合理控制混合料温度，不得高于195℃。

（2）运输。

因热混合料具有较大粘度，极易粘贴到运输车车厢周围，增加卸料困难性，为此可适当喷洒或涂抹植物油、肥皂水，避免问题出现。

根据设计要求，必须在规定时间、温度条件下，将混合料及时运输到施工场地，且完成压实工作。

如混合料出现离析、花白、团块等情况，则不得使用。

为保证摊铺连续施工，需合理控制运料车和摊铺车之间的距离，一般以10~30cm为准。

卸料过程中，需挂空挡，依托摊铺机不断前进，如施工断面上存有残料则需及时清除。

（3）摊铺。

通常选用机械法完成摊铺施工，如存有死角，则可结合人工进行摊铺。

施工前，需做好摊铺预热工作，一般为1h，要求摊铺厚度必须与设计要求相符。

为避免离析问题，不得通过人工耙平。

沥青路面施工对温度要求较高，在施工中必须严格控制摊铺温度。

（4）压实。

初压、复压及终压是沥青混合料压实三个阶段，各阶段压实呈循序渐进的趋势，必须保证施工连续性，不允许阶段。

初压时可选用钢轮压路机进行2遍静压，复压时则可先通过钢轮压路机3遍振动压实，随后再通过轮胎压路机进行3遍揉搓碾压施工。

终压是为了消除轮迹，此时选用钢轮压路机进行1遍静压、收光即可，待碾压完成后，需检查压实度，必须保证满足设计要求。

（5）开放交通。

严禁任何车辆、工具放在碾压完并未冷却的沥青面层，同时不得随意丢弃杂物。

当沥青面层碾压后，路面温度降至50℃以后，才能开放交通。

如路段撒铺黏层，需一次摊铺完混合料，严禁存留断面。

4　结束语
综上所述，当前，我国公路路面维修仍采用病后治理法，方法过于单一。

为改善路面使用性能，充分利用旧路面残余强度，减少材料浪费，可采用超薄磨耗层进行车辙病害治理。

作为一种抗磨耐久的沥青面层，其优点为抗滑、抗磨耗能力强，且能防水损害，减少噪音污染。

因其面层超薄，基本不会影响原路面设计标高，具有良好的施工效果。

参考文献：
[1]陈君灿.高速公路沥青路面重车辙病害原因分析及处治[J].建筑工程技术与设计,2015(9):1089.
[2]张锋,赵希茂,李刚亮.高速公路沥青路面重车辙病害原因分析及处治[J].科技视界,2012(17):265-267.
公路沥青路面车辙病害形成机理及解决对策
张鹏程,刘青枝
（济源市路通工程有限公司,河南 济源 454650）
摘　要：在行车荷载和自然因素等多种因素影响下，路面极易出现大量早期病害，促使我国多数公路已步入养护维修阶段，进一步加大了我国公路养护任务。

其中车辙是一种最常见的路面病害类型，若大量出现，将对路面行车舒适性造成极大影响，甚至产生安全隐患。

为此，如何做好车辙病害处治工作成为了关键。

作为一种高效、低成本的车辙处治技术，超薄磨耗层在大面积及较为严重的病害处治中相比其他维修养护技术更具优势，因此，在我国公路养护施工中得到了广泛应用与推广。

关键词：沥青路面；车辙病害；形成机理。