公路沥青路面车辙形成机理和防治措施分析

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摘 要：本文分析了公路沥青路面车辙形成的因素，提出了相关的预防、控制办法与治理对策，供大家参考。

关键词：公路 沥青路面 车辙 防治措施

1、前言

车辙是渠道化交通的高等级公路沥青路面的主要损坏类型之一，一般在温度较高季节，沥青面层在车辆的反复碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成。通常是在伴随着沥青面层压缩沉陷的同时，出现侧向隆起，二者组合起来构成车辙。当车辙达到一定深度时，由于辙槽内积水极易发生汽车飘滑而导致交通事故。我国有相当多的公路沥青路面不得不因为车辙而进行大面积铣刨修补。

2、 影响车辙形成的因素

2．1 交通荷载条件

车辆的渠化交通，重载车辆交通量的增加，超载车辆轮载的加重，增加了形成车辙的速率。

2．2 气候与水文条件

路面温度对车辙产生很大影响。在炎热地区，沥青路面在一定气温和日照作用下吸收大量热量，从而导致路面温度升高，容易产生车辙。残留在路面内的水分会大大降低结构层的抗变形能力，极易导致过大车辙的产生。

2．3 路面的结构类型

刚性或半刚性基层变形量非常微小，车辙主要产生在沥青路面结构层内。沥青路面的厚度越大，永久性变形量也越大。

2．4 路面材料的性能与组成

沥青混合料是一种粘弹性塑性材料，其抗变形能力取决于沥青胶脂的粘结力和矿料之间嵌挤力。因而沥青、矿料的性能和混合料的级配类型及组成都直接影响沥青路面的抗变形能力。

2．5 施工条件

施工过程中材料的质量控制、沥青混合料与温度的均匀性、各种材料的用量、碾压温度、压实度和层间的结合效果等都会影响路面的抗车辙能力。

3、 施工阶段防治车辙的措施

3．1 采用骨架(嵌挤)型级配

选用沥青混合料中矿料的级配类型对沥青混合料的高温性能有着至关重要的影响，骨架(嵌挤)型结构的高温性能要优于密实型级配；沥青混合料中，粗集料的适度增多有利于提高其高温稳定性。因此在施工过程巾要将级配曲线调整成“S”形，同时严格控制关键筛孔的通过率，关键性筛孔见表1。

表1 不同混合料类型控制的关键性筛孔

3．2 控制沥青标号和用量

低标号沥青混合料比高标号沥青混合料的高温性能要好，沥青用量略低于设计用量有利于沥青混合料高温性能的提高。但是在实际工程巾，有些地方，虽然气温相差很大，却全部采用重交9O号沥青，沥青用量也相差不大。这显然不合理。应该根据各地气温不同，选用不同标号的沥青，沥青用量许误差应由±0．3％缩小为±O．2％，并着重注意规范建议的“对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段，山区公路的长大坡度路段，预计有可能产生较大车辙时，宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减小0．1％ ～0．5％作为设计沥青用量”。

3．3 严格控制矿料质量

必须严格控制粗集料的针片状含量，如果针片状含量过大，在行车作用下，极易发生级配退化，加速车辙的发生。尽量选用强度较好的粗集料，但是一般强度较好的粗集料属巾酸性，与沥青的粘附性较差，必须通过添加沥青抗剥落剂、消石灰或两者综合使用的措施提高混合料的水稳性。细集料的含泥量对路面的高温稳定性有着很大的影响，碎石加工厂如果不配置除尘设备，石屑中的粉尘含量必然偏高，导致合成级配曲线上0．075 mm～0．6 mm出现驼峰曲线，降低抗高温车辙性能，另外0．075 mm通过率偏高导致粉胶比偏高，当粉胶比高于1．6时，抗高温车辙性能迅速下降。因此施_T中的石屑一定要除尘，并控制0．075 mm通过率，禁止使用回收矿粉。

3．4 控制压实度

严格控制压实度是减少压密型车辙的主要措施。关于压实度的标准，现行规范中对高速公路沥青路面的压实度要求为马歇尔试件标准密度的96％。事实上，对于设计空隙率大于4％的混合料而言，要求达到马歇尔密度的96％的压实标准是偏低的。如设计孔隙牢为6％时，96％压实度对应的路面实际空隙率已达到10％，使路面处于极易发生压密型车辙的情况。因此，建议压实度控制时应增加现场空隙率不小于设计空隙牢增加2％作为控制指标，或者采用理论最大密度的92％进行双控。

集料要保证拌和温度和拌和时间，运输过程要在装卸中严格按规范操作；摊铺过程中要注意采用两台摊铺机前后作业，减少混合料不均匀、离析，不得为了追求平整而采用1台机摊铺的方式；对于碾压要注意掌握好碾压节奏和遍数，防止重压和漏压，并要速度、振动幅均匀一致，防止忽快忽慢和忽轻忽重。在混合料碾压时，要坚决杜绝追求平整度而忽视压实度的现象。

4、运营阶段防止车辙的措施

4．1 实行高温时段车辆管制措施

与公安部门协商，采取高温时段封闭公路通行重型货车的措施。实践证明，许多公路往往是一年中最热的几天里温度最高的几个小时内产生大的车辙。如果将这个时问段避开，可以对公路起到很好的保护。

4．2 开辟超载超限运输车辆的通行时间段

目前，我国公路中，超载车辆是引起车辙的最主要原因，因此必须采取措施，严格限制超载车辆通行，在有些地方无法杜绝其通行的现实条件下，建议开辟超载超限运输车辆的通行时间段。当天气预报日最高气温超过36℃时，该日的上午10时～下午5时，对重载货车实行封闭措施。鼓励货运车辆在夜问行驶，例如夜间18时～22时，早晨6时～10时，按75％收费，在深夜22时～凌晨6时实行半价收费，以减轻超载超限运输车辆对路面的破坏。也可实行在上午l0时～下午18时通行的货车实行加价收费的办法，用价格杠杆调节货车通行时间，在国外也是最常采用的措施。

4．3 加强预防性养护

车辙发生后，司机为了保持行驶平稳，会尽量减少变道行驶，因而会加重渠化交通，从而加大车辙深度，形成恶性循环，此车辙发生初期，就必须加强预防性养护，及时修补车辙，例如采取微表处等预防性措施。

5、 结束语

公路沥青路面车辙、推移病害产生的主要原因是公路沥青路面的厚度不同。另外，纵坡度和转弯半径及行车速度也有较大的影响。车辙、推移病害给公路养护造成很大的经济损失，在设计、施工过程中进行合理的预防、控制可以克服车辙、推移或使之减少到最小程度；在病害出现的初期采取合理措施，加强初期养护能获得良好的效果。