瀝青路面抗車轍性能提高策略分析

楊倩

（江蘇路潤工程技術(shù)集團有限公司，江蘇宿遷 223800）

0 引言

車轍是瀝青路面常見的病害問題之一，會導(dǎo)致路面的損壞和凹陷，降低道路的安全性和行車舒適度。因此，提高瀝青路面的抗車轍性能至關(guān)重要。文章對瀝青路面抗車轍性能影響因素進行問題，并提出相應(yīng)策略，以期改善瀝青路面的抗車轍性能。

1 抗車轍性能概述

抗車轍性能是指瀝青路面在承受車輛荷載和外界影響時的抵抗能力和穩(wěn)定性。良好的抗車轍性能意味著路面能夠有效承受車輛的荷載，避免車轍形成和加劇。通過優(yōu)化路面材料、路面結(jié)構(gòu)和施工質(zhì)量管理等措施，可以提高路面的抗車轍性能，延長路面使用壽命，提升道路的安全性和行車舒適度?？管囖H性能的提高對道路的可靠性和持久性有重要意義，也有助于提高交通運輸效率和質(zhì)量[1]。

2 瀝青路面抗車轍性能影響因素

2.1 路面材料因素

第一，適宜的瀝青混合料對提高路面的抗車轍性能至關(guān)重要，因此需要考慮瀝青混合料的粒徑分布、黏結(jié)劑含量、級配設(shè)計等因素進行材料選擇。第二，瀝青混合料的穩(wěn)定性、彈性模量、抗剪切性等性能指標(biāo)直接影響路面的抗車轍性能，因此需關(guān)注瀝青混合料的黏度、強度、變形性等特性。第三，瀝青混合料的老化和損傷會降低路面的抗車轍性能，因此需要考慮瀝青混合料的抗老化能力和耐久性，以延長路面的使用壽命。第四，瀝青混合料與骨料之間的黏結(jié)性能直接影響路面的穩(wěn)定性和抗車轍性能，因此需關(guān)注瀝青混合料與骨料之間的黏著力和剪切強度。

2.2 路面結(jié)構(gòu)因素

第一，路面層的厚度直接影響路面的抗車轍能力，較厚的路面層能夠分散車輛荷載，避免車轍的形成和發(fā)展。第二，不同類型的路面層材料具有不同的強度和穩(wěn)定性，因此需要考慮路面層材料的抗變形性能和抗裂性能。第三，地基支撐層對路面的穩(wěn)定性和抗車轍性能起重要作用，因此需要關(guān)注地基支撐層的強度、均勻性和排水性能。第四，合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計可以改善路面的抗車轍性能，因此在設(shè)計環(huán)節(jié)需考慮路面層的分布和厚度，以及地基支撐層的布置方式[2]。

2.3 外界影響因素

2.3.1 渠化交通

第一，渠化交通會導(dǎo)致車輛行駛路徑發(fā)生變化，使部分車道或路段承受更大的車輛荷載，從而增加車轍的形成風(fēng)險。第二，通過渠化交通，車流會在特定車道或路段集中，導(dǎo)致該區(qū)域的車流密度增加。而高密度車流對路面施加的荷載作用更為集中，容易形成車轍。第三，渠化交通可能引起駕駛行為的變化，如加速、減速和變道頻繁等。這些駕駛行為的改變會對瀝青路面產(chǎn)生更大的動態(tài)荷載，加速車轍的形成。

2.3.2 荷載作用

第一，不同類型和重量的車輛對路面的荷載作用不同。重型車輛和超重車輛可能對路面造成更大的荷載影響，加劇車轍的形成。

第二，車輛軸重的分布情況對路面的荷載作用有影響，集中在某一軸位的軸重可能導(dǎo)致該位置的車轍加劇。

第三，車輛的頻繁通行會增加路面的荷載作用，加速車轍的形成，特別是在高交通流量的道路上，荷載頻率的影響尤為顯著。

第四，車輛的行駛速度對路面的荷載作用也有影響。高速行駛會增加路面的沖擊和振動，加劇車轍的形成。

第五，長時間停車（如交通擁堵或紅綠燈等）對路面的影響較大，更容易使路面形成車轍。

第六，路面上不同車輛的停留時間分布情況也會對荷載作用時間產(chǎn)生影響，如集中停留的區(qū)域可能出現(xiàn)更明顯的車轍。

第七，某些車輛或交通運輸活動具有周期性的特點，如公共交通車輛、貨運車輛等，這些周期性的荷載作用會對路面產(chǎn)生重復(fù)沖擊，加劇車轍的形成。

第八，車輛通行頻率和持續(xù)時間的組合會影響路面的累積荷載作用。高頻率、長時間的荷載作用可能導(dǎo)致路面疲勞和車轍的加劇。

2.3.3 環(huán)境氣候因素

第一，瀝青路面在不同溫度下的膨脹和收縮會對抗車轍性能產(chǎn)生影響。極端溫度變化可能導(dǎo)致路面龜裂和車轍形成。第二，在高溫季節(jié)，瀝青路面可能出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，降低其抗車轍能力。高溫下車輛荷載作用的影響更為明顯。第三，雨水對路面的侵蝕會加速路面的磨損和車轍的形成。尤其是在雨水積聚和排水不暢的情況下，路面抗車轍性能會受到更大影響。第四，寒冷地區(qū)的冰凍和融化過程對路面的影響較大。凍融循環(huán)可能導(dǎo)致路面龜裂和車轍的加劇[3]。

2.4 其他影響因素

第一，車輛的速度對路面的荷載作用和沖擊力有影響。高速行駛可能加劇車轍的形成，而低速行駛可能導(dǎo)致車轍深化。第二，路面的定期維護和及時修復(fù)對于保持良好的抗車轍性能至關(guān)重要，能夠延緩維護和修復(fù)可能導(dǎo)致路面損壞加劇和車轍的加深。第三，地質(zhì)條件會影響路基的穩(wěn)定性和路面的抗車轍能力。例如，土壤的強度、穩(wěn)定性和排水性能都會對車轍的形成產(chǎn)生影響。第四，瀝青路面的施工質(zhì)量直接關(guān)系到其抗車轍性能。施工質(zhì)量不良，如壓實不足、配料錯誤等，可能導(dǎo)致路面的不平整和車轍的形成。

3 瀝青路面抗車轍性能提高策略

3.1 優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

第一，適當(dāng)增加瀝青路面結(jié)構(gòu)層的厚度，可以提高路面的抗車轍性能。較厚的結(jié)構(gòu)層能夠分散荷載，減少對基層的影響，降低車轍的形成概率。采用高強度的材料作為路面結(jié)構(gòu)層，如高性能瀝青混合料（HMA），能夠提高路面的承載能力和抗車轍性能。

第二，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)考慮不同層次材料的彈性模量差異，以提高整體結(jié)構(gòu)的均勻性和穩(wěn)定性。合理的彈性模量梯度分布可以減緩車轍的形成。引入加筋技術(shù)，如使用玻璃纖維增強格柵（Geogrid）或鋼筋，可以提高路面的強度和穩(wěn)定性。

第三，良好的排水設(shè)計可以有效減少水分對路面的侵蝕，提高路面的抗車轍性能。因此，應(yīng)合理設(shè)置排水斜率和排水系統(tǒng)，確保水能夠被迅速排出。還可考慮引入防水層，如瀝青防水層或聚合物改性瀝青防水層，以提高路面的耐久性和抗車轍能力。

第四，合理設(shè)計路面基層結(jié)構(gòu)，提高基層材料的強度和穩(wěn)定性，以提供良好的支撐、使荷載均勻分布。

3.2 合理選擇施工材料

3.2.1 結(jié)合實況調(diào)整瀝青混合料級配

首先，不同路段的車轍情況可能有所差異，因此需要根據(jù)實際情況進行級配調(diào)整。例如，在車轍嚴(yán)重的路段，可以增加較粗的骨料，以提高路面的抗變形能力和承載能力。而在車轍較輕的路段，則可以采用較細(xì)的骨料，以提高路面的平整度和駕駛舒適性。

其次，高交通流量的路段承受著更大的荷載作用，容易形成車轍。因此，在這些路段上，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整瀝青混合料的級配，采用更堅固和耐久的骨料組合，以提高路面的抗壓能力和耐久性。

最后，不同道路的使用要求可能不同，應(yīng)根據(jù)不同的使用要求調(diào)整瀝青混合料的級配，以滿足路面的功能性和性能要求。例如，高速公路需要更好的平整度和抗滑性能，因此可以采用較細(xì)的骨料組合；而農(nóng)村道路上需要更好的耐久性和抗車轍能力，因此可以適當(dāng)增加較粗的骨料。

3.2.2 優(yōu)化瀝青混合料空隙率設(shè)計

第一，根據(jù)路面使用要求和預(yù)期性能，確定瀝青混合料的目標(biāo)空隙率。不同類型的路面和交通條件可能有不同的要求，如高速公路、城市道路或重載交通路段等，應(yīng)根據(jù)具體情況，確定合適的目標(biāo)空隙率范圍。

第二，考慮瀝青材料的特性和骨料的粒徑分布，以確定合適的瀝青混合料空隙率。通常情況下，較細(xì)的骨料會占據(jù)更多的空隙，而較粗的骨料則會減少空隙。在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)骨料的粒徑分布和瀝青膠黏性，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)進行空隙率計算和調(diào)整。在確定目標(biāo)空隙率的基礎(chǔ)上，通過混合料配合比設(shè)計來實現(xiàn)空隙率設(shè)計優(yōu)化。根據(jù)所選用的骨料類型和粒徑分布，以及瀝青黏度和含量等參數(shù)，結(jié)合不同粒徑骨料的推薦空隙率數(shù)值（見表1），進行配合比計算和調(diào)整，可以達到目標(biāo)空隙率。

表1 不同粒徑骨料的推薦空隙率范圍

第三，在實際施工中，需要進行現(xiàn)場質(zhì)量控制，確?；旌狭系目障堵史显O(shè)計要求，可采用密實度測試、空隙率測定等方法，結(jié)合不同粒徑骨料的推薦空隙率數(shù)值，對施工過程中的瀝青混合料空隙率進行實時監(jiān)測和調(diào)整，保證施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，以實現(xiàn)路面的密實和穩(wěn)定，提高瀝青路面的抗車轍性能。

3.2.3 重視瀝青下面層設(shè)計

第一，設(shè)計之前，需進行詳盡的土質(zhì)調(diào)查和評估，了解路段的土質(zhì)特征、承載能力和含水量等信息，根據(jù)實際情況確定瀝青下面層所需的強度和穩(wěn)定性指標(biāo)。

第二，根據(jù)路段的交通流量和荷載要求，確定瀝青下面層設(shè)計目標(biāo)?？紤]不同類型車輛的荷載特點和頻次，確保瀝青下面層能夠承受預(yù)期的荷載作用。

第三，綜合考慮路段的地形、路基情況和排水條件等因素，確定瀝青下面層的目標(biāo)設(shè)計參數(shù)。例如，針對坡度較大的路段，需要考慮陡坡導(dǎo)致的附加荷載和排水問題。

第四，根據(jù)實踐經(jīng)驗和材料性能數(shù)據(jù)，選擇適合的瀝青下面層材料?？紤]材料的強度、抗變形性能和穩(wěn)定性等因素，以確保瀝青下面層滿足設(shè)計要求，不同瀝青下面層設(shè)計目標(biāo)的具體參數(shù)和指標(biāo)如表2 所示。

表2 不同瀝青下面層設(shè)計目標(biāo)的具體參數(shù)和指標(biāo)

3.3 強化施工質(zhì)量管理

3.3.1 做好瀝青混合料原材料管理

第一，進行供應(yīng)商審核和評估，選擇可靠的供應(yīng)商，確保原材料的質(zhì)量可靠。與供應(yīng)商建立長期合作關(guān)系，以確保原材料的穩(wěn)定供應(yīng)和質(zhì)量符合要求。

第二，制訂明確的原材料采購標(biāo)準(zhǔn)，包括骨料、瀝青和添加劑等。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)涵蓋材料的物理性質(zhì)、化學(xué)成分、顆粒分布等關(guān)鍵參數(shù)，以確保所采購的原材料符合設(shè)計要求。

第三，對采購的原材料進行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測，包括外觀檢查、試驗室試驗和性能測試等。檢測內(nèi)容應(yīng)涵蓋材料的密度、強度、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)，以確保原材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

第四，對原材料進行正確的存儲和保管，防止其受潮、受污染或老化等問題。建立合適的倉儲條件，定期檢查和維護原材料的儲存環(huán)境，確保原材料不受損。

3.3.2 控制瀝青混合料拌和質(zhì)量

第一，根據(jù)設(shè)計要求和配合比，準(zhǔn)確控制瀝青、骨料和添加劑的添加比例。采用精確的稱量設(shè)備和控制系統(tǒng)，確保材料制備的準(zhǔn)確性。

第二，優(yōu)化瀝青混合料的拌和工藝，包括拌和溫度、拌和時間和拌和速度等。合理的拌和工藝可以確保混合料的均勻性和穩(wěn)定性，提高拌和質(zhì)量。

第三，建立嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控體系，對瀝青混合料的拌和過程進行實時監(jiān)測和調(diào)整，確保拌和質(zhì)量。通過采集樣品進行試驗室測試和性能評估，監(jiān)測拌和過程中關(guān)鍵參數(shù)的變化，并及時采取控制措施，保持拌和質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

第四，建立標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程和工作指導(dǎo)書，明確各個操作環(huán)節(jié)的要求和步驟。培訓(xùn)操作人員，確保其熟悉并按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進行瀝青混合料的拌和工作，減少操作誤差和質(zhì)量偏差。

第五，建立健全質(zhì)量管理體系，包括質(zhì)量檢查、質(zhì)量記錄和質(zhì)量驗收等環(huán)節(jié)。通過抽樣檢驗、實地檢查和性能評估等方式，對拌和質(zhì)量進行全面監(jiān)控和評估，確保瀝青混合料的質(zhì)量符合設(shè)計要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 完善道路運營管理機制

第一，建立定期的路面檢測和評估機制，通過檢測車轍深度、平整度、摩擦系數(shù)等指標(biāo)，及時了解路面狀況和車轍性能，進行分析和評估，并根據(jù)定期檢測結(jié)果，制訂有效的路面維護和修復(fù)計劃，以及時消除路面缺陷，保持路面的平整度和抗車轍性能。

第二，加強交通管理，合理規(guī)劃和管理交通流量，減少過度擁堵和交通負(fù)荷對路面的影響。采取限制超載、限速措施等，減輕車輛對路面的荷載作用，延緩車轍形成。

第三，建立健全路面監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，實時監(jiān)測路面狀況和車轍演化趨勢。通過數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測，及時發(fā)現(xiàn)車轍形成的趨勢，并采取預(yù)防措施，避免車轍加劇。

第四，明確相關(guān)部門和責(zé)任主體的運營管理和維護責(zé)任，加強溝通協(xié)調(diào)，確保各方共同參與、協(xié)同作業(yè)。建立維護檔案和記錄，及時跟進維護工作，保證路面的質(zhì)量和使用安全性。

4 結(jié)語

路面材料、路面結(jié)構(gòu)和外界影響因素會對抗車轍性能產(chǎn)生影響，通過優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、調(diào)整瀝青混合料級配、優(yōu)化空隙率設(shè)計、重視底面層目標(biāo)設(shè)計、強化施工質(zhì)量管理和完善道路運營管理機制等策略，能夠有效提高瀝青路面的抗車轍性能，減少車轍的形成，提升路面的耐久性和可靠性，為交通運輸提供更加平穩(wěn)和安全的路面環(huán)境。