唐秀清

中圖分類號(hào)：U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2017）01-000-02

摘 要 瀝青路面具有眾多優(yōu)勢，因此，在我國道路建設(shè)中應(yīng)用廣泛。但是，隨著瀝青路面的增多，瀝青路面的早期病害也越來越引起人們的重視，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，交通渠化及重載車輛的出現(xiàn)，路面車轍問題逐日突出。本文結(jié)合工程實(shí)際，分析了瀝青路面車轍的類型，提出了車轍產(chǎn)生的原因，并有針對(duì)性的提出了相關(guān)策略，以保證瀝青路面安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞 瀝青路面 車轍 產(chǎn)生原因 防治措施

隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，瀝青路面具有表面平整，行車舒適，耐磨抗滑，低噪音、施工周期短，維修便捷等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用。但受內(nèi)因和外因及施工工藝等因素的影響，車轍病害大量出現(xiàn)。車轍會(huì)給車輛的安全行駛造成威脅，由于車轍積水，汽車會(huì)發(fā)生水漂；由于濺水成霧，影響司機(jī)視線；積水一旦結(jié)冰，對(duì)剎車不利。車轍還給車輛超載、更換車道都帶來困難和危險(xiǎn)。車轍對(duì)道路周圍環(huán)境也有不利的影響，據(jù)調(diào)查，當(dāng)車轍內(nèi)積水水厚25mm時(shí)，大型車通過時(shí)能將水橫向飛濺10-15米遠(yuǎn)。由于車轍的存在，汽車震動(dòng)加劇，對(duì)沿線居民帶來更大的噪音污染。

一、車轍的主要類型

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)生的帶狀凹槽，嚴(yán)重時(shí)車轍兩側(cè)出行隆起變形。通常我們將車轍分為失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍和壓密型車轍四類。

（一）失穩(wěn)型車轍，瀝青路面處于高溫狀態(tài)時(shí)，在行車荷載作用下其內(nèi)部材料發(fā)生橫向流動(dòng)變形而產(chǎn)生的車轍，通常發(fā)生在輪跡處，兩側(cè)有隆起，呈W型，主要由于瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不足造成的，這類車轍是目前研究的主要對(duì)象。

（二）結(jié)構(gòu)型車轍：這類車轍是由于路面結(jié)構(gòu)在交通荷載作用下產(chǎn)生整體永久變形而形成。這類車轍主要由于路基強(qiáng)度不足而引起的，一般寬度較大，兩側(cè)沒有隆起現(xiàn)象，橫斷面成淺盆狀的U字型。由于我國半剛性基層較多，因此這類車轍產(chǎn)生較少。

（三）磨耗型車轍：由于瀝青路面結(jié)構(gòu)頂層的材料在車輪磨耗和自然環(huán)境因素作用下持續(xù)不斷的損失形成，汽車使用了防滑鏈和突釘輪胎后，這種車轍更容易產(chǎn)生，這種車轍類型在允許使用埋釘輪胎的國家比較常見，而在我國基本沒有。

（四）壓密型車轍：在瀝青路面鋪筑過程中可能由于沒有充分壓實(shí)或?yàn)榱似孀非笃秸榷跍囟容^低的情況下碾壓造成壓實(shí)度不足引起的，也可能由于混合料設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的。開放交通后輪跡帶下的面層繼續(xù)收到壓實(shí)，產(chǎn)生壓實(shí)變形。這種車轍在國外較少，但在我國卻常常發(fā)生，屬于非正常的車轍。

二、車轍的產(chǎn)生原因

車轍作為瀝青路面的常見的破壞形式之一，其形成的原因非常復(fù)雜，總的來說可以歸納為內(nèi)在因素和外在因素。內(nèi)在因素主要包括路面材料質(zhì)量和路面結(jié)構(gòu)，外在因素則包括氣候條件及交通條件等。內(nèi)在因素細(xì)分則包括礦質(zhì)集料特性、級(jí)配、瀝青膠結(jié)性能、瀝青與礦料之間的相互作用及路面結(jié)構(gòu)等，主要影響因素如下：

（一）集料特性

通常認(rèn)為瀝青混合料的高溫抗車轍能力有60%是依靠集料的嵌擠力，而集料的嵌擠作用在很大程度上取決于集料級(jí)配及表面特征。集料的形狀和表面粗糙程度影響了瀝青混合料的嵌擠作用強(qiáng)弱及內(nèi)摩阻角的大小。一般情況下堅(jiān)硬、紋理粗糙、多棱角、顆粒接近正方體的集料，其相應(yīng)的瀝青混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性。為了使瀝青混合料具有必要的穩(wěn)定性，需要有一定數(shù)量的填料，但填料過多會(huì)使瀝青混合料發(fā)脆并開裂，降低瀝青膠漿的粘聚力，同時(shí)使瀝青混合料容易產(chǎn)生大的塑性變形，因此要嚴(yán)格控制瀝青混合料中填料含量。

（二）級(jí)配

級(jí)配是集料所有技術(shù)性質(zhì)中最重要的，幾乎能影響瀝青混合料的所有性能，對(duì)高溫穩(wěn)定性也是如此。集料級(jí)配決定了礦料顆粒間嵌擠力的大小及混合料的密實(shí)程度，直接影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。在通常情況下，有合理密級(jí)配的瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性要優(yōu)于間斷級(jí)配瀝青混合料（SMA除外）。形成骨架結(jié)構(gòu)的級(jí)配受溫度影響較小，有較好的高溫抗車轍能力，而懸浮型結(jié)構(gòu)抗車轍能力較差。

（三）瀝青性質(zhì)

瀝青的種類和自身物理性質(zhì)對(duì)瀝青混合料抗車轍性能有重要影響。在一定溫度和加載速率下，瀝青粘度越大，混合料的粘滯阻力也越大，抗剪切變形能力越強(qiáng)，瀝青混合料抗車轍性能越好。反映瀝青高溫性能的指標(biāo)通常有兩個(gè)：一個(gè)是軟化點(diǎn)，一個(gè)是60℃粘度。很顯然，瀝青的軟化點(diǎn)越高，60℃粘度越高，瀝青的高溫性能越好。近年來，為了改善瀝青性能，許多國家在瀝青中添加聚合物質(zhì)進(jìn)行研究，實(shí)踐表明，目前市場上的抗車轍劑對(duì)提高瀝青混合料的抗車轍性能都有一定的作用。

（四）瀝青用量

瀝青用量對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性有明顯的影響。礦料表面裹覆的瀝青膜分為結(jié)構(gòu)瀝青和自由瀝青。瀝青用量太低，瀝青混合料難以壓實(shí)，使其抗車轍能力差。而隨著瀝青用量的增加，自由瀝青所占的比例越來越大，其潤滑作用也越來越強(qiáng)，使瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性急劇下降。因此，為保證瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性應(yīng)限制瀝青膜厚度。在通常情況下，瀝青膜厚度為8-15μm是可接受的一個(gè)范圍，這樣就使瀝青用量得到一個(gè)合理的控制。

（五）空隙率

空隙率較大的瀝青混合料容易產(chǎn)生壓實(shí)變形，增加其密實(shí)度可增加礦料顆粒間的接觸壓力，從而提高其抗車轍能力。但當(dāng)空隙率低于某臨界值時(shí)，繼續(xù)減小空隙率，反而會(huì)使瀝青混合料抗車轍能力降低。試驗(yàn)結(jié)果表明，4%空隙率是最小空隙率的臨界界限，隨著空隙率的增加，車轍變形也增大。

（六）路面厚度與路面結(jié)構(gòu)

瀝青層厚度是影響車轍的重要因素，傳統(tǒng)看法認(rèn)為，厚度越大，車轍越嚴(yán)重。但是通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全厚式瀝青路面的車轍深度的平均值為4.6mm，并不比瀝青層薄的大。研究表明，增加瀝青層厚度會(huì)使車轍明顯增加，而瀝青層厚度超過180mm再增加厚度對(duì)車轍增大的影響就小了。因此，對(duì)瀝青路面的車轍形成，不能簡單的歸結(jié)到瀝青層的厚度上。

（七）交通條件及氣候條件

交通條件對(duì)瀝青路面高溫性能的影響有荷載、輪胎氣壓、行駛速度、渠化交通等。荷載對(duì)瀝青路面高溫車轍的影響是不言而喻的，重載車、超載車更是加快了瀝青路面車轍的產(chǎn)生。通常輪胎氣壓是適應(yīng)行車荷載的荷載越大則輪胎氣壓越高，車輛超載必然引起輪胎氣壓增加，其對(duì)車轍的影響和荷載是一致的。行駛速度對(duì)車轍的影響主要反映在荷載的持續(xù)作用時(shí)間上，車輛行駛速度越小，荷載作用時(shí)間越長，相同交通量所引起的路面變性越大。同時(shí)，渠化交通也加速了瀝青路面的變形。

高溫季節(jié)連續(xù)通行重載交通是造成車轍的最直接原因。資料表明；40℃～60℃范圍內(nèi)，瀝青混合料的溫度每上升5℃，其變形將增加2倍。研究表明，路面在潮濕狀態(tài)下，瀝青混合料的水敏感性增大，同時(shí)使高溫穩(wěn)定性也降低。盡管下雨能使路面溫度下降5℃左右，但有水狀態(tài)比干燥更容易產(chǎn)生車轍。

三、車轍的處理措施

在提高道路抗車轍能力的同時(shí)，還需兼顧提高防水損害、耐久性與低溫抗裂性能。通常情況下，合理密級(jí)配混合料的高溫穩(wěn)定性要優(yōu)于間斷級(jí)配的混合料（SMA除外）。因此，瀝青面層采用密實(shí)級(jí)配，需要進(jìn)行礦料級(jí)配調(diào)整，提高骨架相互嵌擠作用；使用添加劑，提高瀝青混合料的膠結(jié)作用，來實(shí)現(xiàn)高溫抗車轍性能的改善。

（一）瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)

礦料級(jí)配的調(diào)整：在某公路工程，原設(shè)計(jì)面層類型為AC-25C瀝青混合料，近日發(fā)現(xiàn)上坡路段及紅綠燈路口處出現(xiàn)車轍現(xiàn)象，后來根據(jù)施工時(shí)檢測的各種數(shù)據(jù)分析，主要原因如下：

（1）天氣溫度較高，近日最高溫度持續(xù)在35度左右，地面溫度50余度。（2）重載車輛較多，車道渠化明顯，車速較慢。（3）上坡路段及紅路燈路口，車輛剎車起步對(duì)瀝青路面的影響。針對(duì)以上問題，經(jīng)過設(shè)計(jì)部門及試驗(yàn)驗(yàn)證，決定采用ATB-25并摻加抗車轍劑替代AC-25C瀝青混合料。

（二）現(xiàn)場處理方案

現(xiàn)場車轍處理方案主要是銑刨瀝青結(jié)構(gòu)層，在瀝青混合料中添加抗車轍劑，改善和提高瀝青混合料的高溫抗車轍能力，嚴(yán)格按照瀝青路面施工規(guī)范進(jìn)行施工。

經(jīng)過一段時(shí)間的通車運(yùn)行，對(duì)原來有車轍的路段進(jìn)行檢測，無明顯的車轍現(xiàn)象。對(duì)抗車轍混凝土路面進(jìn)行滲水系數(shù)及摩擦系數(shù)試驗(yàn)。

四、結(jié)語

瀝青路面車轍病害嚴(yán)重影響了行車的安全性和路面的使用壽命，為了有效防治這類病害，需要設(shè)計(jì)、施工等各方面共同解決，對(duì)交通流量大、反復(fù)荷載作用較多的區(qū)域要盡量考慮采用抗車轍材料，合理有效的采用抗車轍瀝青混凝土設(shè)計(jì)，以保障與延長瀝青路面的使用壽命，節(jié)約成本，使瀝青路面得到越來越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 石賢增.城市道路瀝青路面車轍成因分析幾預(yù)防措施[J].華章，2012（16）.

[2] 馬高強(qiáng).瀝青路面車轍產(chǎn)生原因幾常見處理措施[J].山西建筑，2011（13）.

[3] 蔡旭.瀝青路面抗車轍性能評(píng)價(jià)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D].華南理工大學(xué)，2013.