沥青路面车辙病害成因分析及对策研究

沥青路面车辙病害成因分析及对策研究摘要:车辙是沥青路面的主要病害，它的出现严重影响了沥青路面的使用质量及行车安全，因此，路面车辙的处理引起了业界人士的广泛关注。

本文对沥青路面车辙病害的成因和危害进行了论述，并结合工程实例，提出了车辙病害的具体对策，取得了较好的效果。

关键词:沥青路面；车辙；成因；危害；对策
中图分类号：u416.217文献标识码： a 文章编号：
沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点，因此，沥青路面在道路建设中被广泛应用。

随着道路的交通压力日益增长，许多沥青路面由于庞大的交通量以及轴载的增加，许多路面出现了泛油、坑槽、车辙、开裂等病害现象，其中最为严重的就是车辙损坏。

车辙的出现严重影响了沥青路面的服务质量及行车安全，并缩短路面的使用寿命。

因此，解决好沥青路面车辙病害问题是道路维护迫切关心的问题。

1 车辙成因与危害
1.1 车辙成因
车辙的类型及原因如下：
结构型车辙：由于荷载作用超过路面各层的强度，发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。

这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面呈v字形。

失稳型车辙：在高温条件下，由于沥青混合料中颗粒之间沥青
膜在外力作用下产生了剪切变形，引起集料颗粒出现相对位移，车轮反复碾压作用载荷应力超过沥青混合料的稳定度极限使流动
变形不断积累形成车辙。

一方面是车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚少的车道两侧反而向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。

对主要行驶双轮车的路段，车辙断面呈w形。

压密型车辙：该类车辙病害是由于施工质量控制不严，沥青面层本身压实度不足，致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密，在交通荷载的反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限残余空隙率才趋于稳定。

它不仅产生压实变形，而且平整度迅速下降，形成明显的车辙，这类最为常见。

1.2 车辙危害
车辙的危害主要是影响行车安全和舒适性。

对于轻微的车辙，当车辆变道或车轮稍稍偏离辙槽时会引起车辆的晃动和不舒适。

对于严重的车辙，当车辆急速变道时会引发车辆侧翻。

在阴雨天辙槽的水会造成水漂。

2 就地热再生技术的优势
传统的路面病害处治方式是罩面。

鉴于原路面有车辙，直接加铺罩面会使得加铺层纵横向的厚度不均匀，将造成路面强度的不均匀。

而且原路面经多年使用，往往光滑且有污染，加铺层与原路面没有骨料的嵌挤，仅靠黏层油黏结，况且部分黏层油又可能成为层
间润滑剂，导致层间黏结不良，造成路面的剪切破坏。

如果只铣刨原路面的面层厚度(或上中面层厚度)，由于冷铣刨的松动效应会留下一个松散的夹层，破坏施工路面的整体性。

而且铣刨后的界面如清扫的不干净，会引起新旧路面的结合不良，造成路面剪切破坏。

铣刨施工接缝与原路面为冷接缝，接缝渗水也会降低路面强度，大大缩短路面的使用寿命。

就地热再生技术的优势主要体现在以下几个方面：
1)提高了路面修补质量。

就地热再生对原路面充分加热后翻松，没有松散夹层，沥青路面层间为热黏结，层间界面处有骨料嵌挤，做到无缝黏结，改善了层间黏结状态。

纵向接缝为热接缝，保证接缝不渗水，降低了因水损害造成混合料强度降低的可能性。

利用就地热再生技术进行病害处治时，由于对病害区域和周围区域都进行加热，实现了修补区域和四周侧面、底面的热黏结，消除了传统处治方法存在的弱接缝和弱界面，极大地提高了修补后新旧路面的结合力，提高了路面修补质量。

2)提高了路面养护工作效率。

传统的路面病害处治方式、工序比较复杂，有时候为了一个病害要调用多台大型设备。

采用就地热再生技术，1台沥青路面热再生修补车就可以进行全过程处理。

对于较长段落的病害处理，可以使用大型就地热再生机组进行处理，其施工速度可达3～10m/min，效率高于传统铣刨重铺的方法。

而且，施工时占用的工作面小，不受大的交通流量限制，施工后即可开放
交通。

3)实现材料的100％就地再生利用，节约环保。

任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以采用热再生的方法。

就地热再生技术能够很好地保证骨料的尺寸大小不变，通过添加再生剂可以恢复沥青性能，实现了旧路面混合料就地再生利用，不再需要运输废料及准备废弃物堆放场地，节约了能源、材料和土地，保护了环境，符合国家的可持续发展战略。

4)缓解半刚性基层反射裂缝问题。

半刚性基层反射裂缝是一个一直困扰我们的问题，采用就地热再生技术可以对裂缝进行比较好的处理。

通过再生罩面，路面的裂缝宽度相比传统罩面施工大大减少，能有效地缓解或解决裂缝问题。

3 对策研究
3.1 道路现状及试验分析
交叉口普通存在车辙，其中以公交车道车辙最大。

为了解目前车辙处路面变形情况，对路面进行切割处理。

从车辙处路面结构来看，三层面层均有不同程度的变形，但基层变形很小，另从取芯情况来看，车辙处芯样可连基层完整取出，说明经十西路层间黏结性良好。

根据取出的沥青混凝土芯样，进行了沥青混合料的抽提、筛分试验，结果见表1、图1。

表1 原路面沥青混合料的抽提筛分试验
图1 筛分试验曲线图
从上面层混合料级配试验可以看出，原路面上面层为sma-13，级配曲线走势基本满足sma-13再生利用要求，其沥青含量为5.8%，但是级配整体偏细，这说明多数筛孔均已超出级配要求范围，混合料偏细，粗料较少，对路面的抗车辙能力有一定影响，这也是路面出现车辙的原因之一。

通过回收沥青试验(见表2)、再生剂不同掺加量的沥青混合料试验(见表3)、沥青混合料马歇尔试验(见表4)，确定了经十西路沥青路面现场热再生混合料的再生剂用量为3%。

表2 回收沥青试验数据表
表3 掺加不同用量再生剂后沥青混合料试验数据表
表4 沥青混合料马歇尔试验数据表
3.2 热再生方案实施
严格按jtgf41-2008《公路沥青路面再生技术规范》组织施工，针对目前经十西路车辙严重的特点，我们分铣刨波峰、波谷处填充粗料、就地热再生3个阶段施工。

施工工艺如图2所示。

图2 施工工艺
1)铣刨波峰
从路面现场调查来看，交叉口车辙波峰处以细料为主，对路面的抗车辙能力有一定影响，为保证施工质量，热再生前先对波峰进行铣刨，铣刨深度以低于原正常路面2cm为准。

2)波谷处填充粗料
先用hm16加热王对路面加热，再用rm6000公路王进行路面的拉毛处理，人工将料车内的粗料在波谷处填充，并对其进行碾压，以保证施工质量和压实效果。

将混合料撒布于rm6000的熨平板前，通过熨平板对粗料进行分配，为保证波谷处的压实效果，要求调整熨平板保证填充后波谷处混合料高于其他路段2cm左右，然后再对路面进行碾压。

回填粗料可采用改性沥青石灰岩ac-20。

3)就地热再生施工
现场热再生施工的主要设备是热再生机组，其中关键部分是加热板，它要提供高效的辐射热能，对旧路面加热既要时间短，又要达到一定的深度，但也不能过热，使沥青老化，失去再生的意义。

就地再生作业设备一般具有路面预热功能、热铣刨功能、新料填加功能、拌和功能、摊铺功能等。

另外，由于修补面积的大小不等，加热板最好有分区功能。

现场对全幅路面进行就地热再生翻新施工，采用热再生整形施工工艺处理，对原路面进行加热、耙松、补充新料并进行碾压。

热再生施工采用rm6000、hm16等大型就地热再生设备，新添加
混合料采用sma-13。

施工后可以改善路面的平整度，消除路面车辙病害，增强路面的外观效果。

改造提升段的严重车辙，经过铣刨去除波峰处细料，在波谷处填充粗粒式混合料，增强波谷处路面抗车辙能力，最后通过热再生添加sma-13，补充路面缺失沥青混合料，达到了修补车辙、恢复路面平整的目的。

4 结语
沥青路面车辙病害严重影响了行车的安全性和路面的使用寿命，处理起来不但费时费力，而且还影响环境。

而热再生工艺实现了旧路面材料的100%就地再生利用，它的采用能节省了大量的沥青、石料等原材料，避免环境污染。

因此，该工艺值得推广应用。

参考文献：
[1] 乐瑜;江建.沥青路面车辙损坏成因分析与防治对策[j].黑龙江交通科技,2011年07期
[2] 于力.就地热再生在南京二桥车辙维修中的应用研究[j].山西建筑,2012年17期。