瀝青混凝土路面車(chē)轍病害及預(yù)防對(duì)策

王 慧 明

(山西晉中交通建設(shè)有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

瀝青路面具有多種優(yōu)點(diǎn)，如耐老化、行車(chē)噪聲小、平整性好等，在最近幾年中，我國(guó)公路工程在建設(shè)過(guò)程中對(duì)其的運(yùn)用變得越來(lái)越廣泛。對(duì)車(chē)輛運(yùn)輸進(jìn)行直接承受的載體就是路面結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，車(chē)輛荷載、環(huán)境對(duì)路面結(jié)構(gòu)具有直接作用，所以路網(wǎng)的通達(dá)性、行車(chē)安全深受路面結(jié)構(gòu)性能的影響。在最近幾年中，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度變得越來(lái)越快，城市道路基礎(chǔ)設(shè)施水平也在不斷上升，貨物運(yùn)輸呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，大大提高了我國(guó)道路結(jié)構(gòu)來(lái)自不同方面的負(fù)擔(dān)作用，包括重載貨車(chē)、大面積交通流等，尤其是當(dāng)前我國(guó)車(chē)輛出現(xiàn)極為嚴(yán)重的重載超載問(wèn)題，導(dǎo)致我國(guó)大多數(shù)道路面層遭受越來(lái)越多的病害，使我國(guó)道路使用壽命、行車(chē)安全遭受越來(lái)越嚴(yán)重的影響。所以要想對(duì)我國(guó)公路工程的運(yùn)營(yíng)使用性能進(jìn)行有效保障，我們一定要對(duì)公路路面病害的形成機(jī)理進(jìn)行切實(shí)掌握，對(duì)路面病害問(wèn)題進(jìn)行有效處置，同時(shí)制定出有效的預(yù)防對(duì)策。

1 瀝青混凝土路面車(chē)轍病害的成因

瀝青混凝土路面常常會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍病害問(wèn)題，通過(guò)分析有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，在我國(guó)全部道路路面中至少有50%的路面均存在道路路面車(chē)轍病害問(wèn)題，甚至一些道路的整個(gè)路面均存在車(chē)轍病害，其中車(chē)轍深度范圍為1 cm～10 cm。因?yàn)樾熊?chē)舒適性深受道路路面車(chē)轍病害的影響，所以應(yīng)將車(chē)轍病害類(lèi)型作為主要依據(jù)，對(duì)車(chē)轍病害的有關(guān)影響因素進(jìn)行明確，最終制定出有效的預(yù)防對(duì)策。瀝青路面面層構(gòu)造、瀝青材料、外界環(huán)境是瀝青路面產(chǎn)生車(chē)轍病害的主要影響因素。

1.1 瀝青材料

在道路面層、汽車(chē)輪載二者的互相作用下，便會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍病害。假如瀝青材料的粘結(jié)性能比較差、強(qiáng)度比較小，便會(huì)大大提高車(chē)轍病害的發(fā)生率。因此，路面車(chē)轍病害之所以會(huì)出現(xiàn)，這和瀝青材料、瀝青用量、骨料級(jí)配、礦料質(zhì)量等存在著極大的關(guān)系。瀝青強(qiáng)度及粘結(jié)性能深受瀝青材料質(zhì)量的影響。另外，只有對(duì)瀝青材料有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行有效控制，如瀝青粘稠度、瀝青針入度等，才能對(duì)瀝青性能進(jìn)行有效控制，才能對(duì)瀝青面層的抗剪切性能和抗裂性能進(jìn)行有效控制。而瀝青混合料的粘結(jié)性能深受瀝青用量的直接影響，瀝青用量偏少或者瀝青用量偏多，均會(huì)使瀝青路面車(chē)轍病害風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率起到增大作用。而礦物質(zhì)量也是瀝青路面車(chē)轍病害產(chǎn)生的一大影響因素，瀝青材料中骨料間隙、瀝青材料粘結(jié)性能、瀝青材料摩擦角等都是由礦物特點(diǎn)所決定的，因此我們?cè)谂渲脼r青面層混合料時(shí)，必須要選用優(yōu)良的礦物且對(duì)瀝青材料配比進(jìn)行合理配置。瀝青面層的整體強(qiáng)度、粘結(jié)性能取決于集料級(jí)配，只有合理配置骨料級(jí)配，才能夠保證瀝青路面在荷載均勻作用下，才不會(huì)出現(xiàn)車(chē)轍病害現(xiàn)象。

1.2 瀝青路面面層構(gòu)造

瀝青路面的受力性能深受瀝青路面面層的構(gòu)造影響。對(duì)于半剛性瀝青路面面層和剛性路面面層，由于這兩種面層在高溫作用下，仍具有較高的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的抗剪切抗變形性能，所以大大降低了瀝青路面面層車(chē)轍病害發(fā)生的概率。不過(guò)值得注意的是，假如瀝青路面面層非常厚，因?yàn)闉r青路面面層能夠較好的傳遞粘結(jié)性能，便會(huì)大大影響瀝青路面上部面層的約束性，因此大大提高了瀝青面層車(chē)轍病害的發(fā)生概率。

1.3 外界環(huán)境作用

瀝青路面面層發(fā)生車(chē)轍病害的主要外界因素就是車(chē)輛荷載和路面溫度。瀝青混合料的抗變形能力深受瀝青路面溫度的影響，瀝青粘結(jié)性能在高溫作用下便會(huì)下降，同時(shí)減小瀝青面層的彈性模量，大大降低瀝青路面面層的抗剪性能，大大提高瀝青路面車(chē)轍病害發(fā)生的概率。而瀝青路面在長(zhǎng)期高溫作用下，更易出現(xiàn)車(chē)轍病害。通過(guò)深入研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)瀝青路面車(chē)轍病害在40 ℃路面溫度行車(chē)運(yùn)行作用下，便會(huì)變得更為嚴(yán)重。瀝青路面面層車(chē)轍病害發(fā)生的一大主要原因，就是車(chē)輛荷載作用。瀝青路面在車(chē)輛作用下，不但會(huì)遭受車(chē)輛加速、制動(dòng)產(chǎn)生的縱向力，而且還會(huì)遭受車(chē)輛振動(dòng)引發(fā)的動(dòng)力影響，而在荷載傳遞作用下，各種受力便會(huì)從車(chē)輪轉(zhuǎn)移至瀝青路面面層，一旦荷載效應(yīng)大于路面面層抵抗力，瀝青路面面層車(chē)轍病害便會(huì)出現(xiàn)。

2 車(chē)轍病害的修復(fù)與維護(hù)

車(chē)轍深度為0 mm～15 mm，則為淺層車(chē)轍病害。淺層車(chē)轍病害不會(huì)過(guò)大影響行車(chē)的正常運(yùn)行。對(duì)于高速公路和繁忙行車(chē)路段，則需要對(duì)瀝青路面的中上部面層進(jìn)行銑刨，選用較好抗車(chē)轍性能的材料，然后對(duì)路面面層進(jìn)行重新鋪設(shè)。假如是一般普通道路，則應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況，對(duì)車(chē)轍病害進(jìn)行合理修復(fù)，或者和其他路面病害進(jìn)行共同修復(fù)。車(chē)轍深度為15 mm～30 mm，則為中等程度車(chē)轍病害。行車(chē)在路面上運(yùn)行時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)明顯的顛簸、振動(dòng)現(xiàn)象。為對(duì)路面面層水損害進(jìn)行有效避免，應(yīng)及時(shí)修復(fù)中等程度車(chē)轍病害的路面。在對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)時(shí)，可以對(duì)中上面層進(jìn)行銑刨，選用抗轍性比較好的材料，對(duì)破損路面機(jī)械重新鋪筑，或者運(yùn)用熱再生技術(shù)對(duì)破損路面進(jìn)行修復(fù)。車(chē)轍深度大于30 mm，則為嚴(yán)重車(chē)轍病害。車(chē)輛在這種具有嚴(yán)重車(chē)轍病害的路面上進(jìn)行行車(chē)時(shí)，極易產(chǎn)生安全問(wèn)題，嚴(yán)重降低車(chē)輛的通行效率，應(yīng)對(duì)破損路面進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，這樣才能有效提高車(chē)輛的行車(chē)安全。對(duì)于具有嚴(yán)重車(chē)轍病害的路面，應(yīng)重新鋪筑所有路面面層。

3 瀝青混凝土路面車(chē)轍病害的預(yù)防對(duì)策

3.1 有效把控瀝青混合料原材料的質(zhì)量

瀝青路面車(chē)轍病害的產(chǎn)生成因，包括瀝青材料配比、瀝青材料用量、瀝青集料特性等，所以一定要有效把控瀝青混合料原材料的質(zhì)量，應(yīng)選用較好的瀝青材料，其中具有較高的高溫軟化點(diǎn)、低針入度、較高粘結(jié)性能等。對(duì)瀝青用量進(jìn)行有效控制，采用馬歇爾方法，科學(xué)確定最佳瀝青用量。對(duì)于一些重載、低速行使的路段，宜選用最佳瀝青含量。對(duì)于骨料材料，應(yīng)保證具有較好的棱角性、粗糙度、堅(jiān)硬性、較高強(qiáng)度等，同時(shí)能夠較好粘結(jié)瀝青材料，對(duì)針片骨料的含量進(jìn)行有效控制。對(duì)骨料級(jí)配進(jìn)行有效優(yōu)化，將當(dāng)?shù)亟煌顩r作為主要依據(jù)，對(duì)級(jí)配分布進(jìn)行有效調(diào)整，使其對(duì)交通荷載進(jìn)行有效適應(yīng)。另外，為對(duì)瀝青混合料的路用性能進(jìn)行有效改善，減小車(chē)轍病害的發(fā)生概率，應(yīng)將一定的抗車(chē)轍劑、改性劑加入到瀝青混合料中。

3.2 對(duì)使用壽命長(zhǎng)的瀝青路面面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)

因受多種路面病害影響，大大降低了路面的使用壽命，大大提高了道路運(yùn)營(yíng)的維護(hù)修復(fù)成本，在對(duì)瀝青路面面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)高度重視長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)理念，根據(jù)路面功能，使瀝青面層進(jìn)行合理受力，應(yīng)將高耐磨性、抗老化、抗車(chē)轍性好的面層材料作為瀝青路面的上部面層，選用抗車(chē)轍性好、高彈性模量的混合料作為瀝青路面中間面層，選用抗水損害好、耐疲勞好的材料作為瀝青路面下部面層，有效控制路面基層的壓變水平。

3.3 合理設(shè)計(jì)特殊爬坡路段的路面面層

在爬坡過(guò)程中，車(chē)輛深受車(chē)轍病害作用，出現(xiàn)較為明顯的振動(dòng)，尤其是長(zhǎng)大爬坡路段。其一，應(yīng)有效修改道路的線形，對(duì)長(zhǎng)大爬坡路段進(jìn)行有效降低，其二，對(duì)專(zhuān)用重車(chē)爬坡車(chē)道進(jìn)行有效設(shè)置。

4 結(jié)語(yǔ)

在瀝青路面中，車(chē)轍病害是一種非常典型的問(wèn)題。目前，我國(guó)對(duì)行車(chē)的舒適性、安全性是非常重視的，因此必須要對(duì)路面車(chē)轍病害進(jìn)行有效預(yù)防和修復(fù)，這樣才能對(duì)我國(guó)瀝青混凝土路面的使用壽命進(jìn)行有效延長(zhǎng)，有效提高行車(chē)的安全性。

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