试论沥青混凝土路面车辙的产生与控制

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摘 要：沥青混凝土路面不仅行车平稳、噪声低，而且养护方便、维修简单，因而获得了广泛应用。但沥青混凝土路面的车辙问题较为突出，引起了业内业外人士的普遍关注。本文首先分析了沥青混凝土路面车辙产生的原因，进而提出了相应的控制措施，旨在减轻沥青混凝土路面的车辙所带来的不利影响。

关键词：沥青混凝土路面；车辙；产生；控制

中图分类号：U41 文献标识码：A

1 沥青混凝土路面车辙的产生原因

夏季是沥青混凝土路面车辙病害的高发期。根据车辙产生的原因可将其分为三大类，分别是失稳型车辙、结构型车辙以及磨耗型车辙。其中以失稳型车辙最为常见，磨耗型车辙则排在第二位。车辙的形成过程可大体归结为三个阶段：（1）压密过程；（2）沥青混合料的侧向流动；（3）矿质集料的重新排列以及矿质骨架的被破坏。车辙产生的本质在于沥青混合料的结构特征受相关因素的影响而发生了变化。

车辙的产生原因可归结为以下几点：（1）沥青材料特性不符要求或者用量不科学。沥青发挥粘结稳定的作用，在沥青混凝土低温抗裂方面以及高温稳定方面，都是至关重要的。沥青用量过多，将明显降低沥青混凝土的摩擦力以及黏结力，因而产生车辙；（2）矿料强度未能满足设计要求和使用要求。在车轮的多次作用下，矿料棱角不复存在，无法发挥嵌挤功能，即矿料处于疲劳状态，因而产生车辙。另外，矿料的粗骨料比例不足，无法形成高强度的骨架结构，因而产生车辙；（3）面层的压实度不足。在渠化交通的条件下，沥青混合料被不断压实，当行车作用将空隙率碾压到2%～3%时，面层将会出现一定的变形；（4）车辆因素。一方面是由于车辆数量的不断增加，另一方面是由于超载的影响。货车单轴载荷目前已经超出现行规范的要求，造成车辙问题频繁发生；（5）气温因素。沥青混凝土路面属于黑色路面，对热量的吸收能力相对较强。当温度上升时，其弹性模量将会出现一定程度的降低，刚度下降，继而产生车辙问题。

2 沥青混凝土路面车辙的控制措施

2.1 沥青类型与用量。粘结力与内摩阻力是沥青混合料抗剪切能力的决定性因素。沥青本身的粘度越高，那么沥青混合料的粘结力也就越大，抗剪能力也会增强。选择沥青类型时，应充分考虑环境气候、交通条件等相关因素，特别是温度较高或者渠化交通的道路，更应该选择那些粘稠符合标准的优质沥青和改性沥青。分析沥青的品质以及路用性能，可发现进口沥青好于国产沥青。

沥青用量是影响混合料的粘结力的一个非常重要的因素。沥青用量越大，那么在矿料颗粒之间便会存在越多的游离性质的自由沥青。矿料包裹的沥青膜越厚，相应的混合料的粘结力便会越低。如果沥青未能做到完全裹覆矿料颗粒，也将对沥青混合料的粘结力造成影响，同时还存在难以压实、松散、离析等诸多的问题。

提高沥青混合料的粘结力，一方面需要采用高品质的沥青，另一方面需要合理化沥青的用量。确定沥青用量的过程中，不仅需要依照马歇尔试验指标，还要结合气候条件、交通类型以及公路等级等因素，还应检验沥青混合料的残留稳定度以及动稳定度。除此之外，还应对设计配合比进行车辆试验，从而确定最科学的沥青用量。

2.2 矿料级配。为提高沥青混合料的内摩阻力，使其具有足够的抵抗变形的能力，除了重视高质量沥青的选用之外，还应该重视矿料的选择。选择矿料时，最好要求其满足以下条件：外表洁净、形状良好、表面粗糙、压碎值小、与沥青之间具有良好粘附性。

矿料的最大粒径不同或者级配不同，将对沥青混合料的强度造成直接影响。嵌挤型沥青混合料的强度取决于矿料间的嵌挤力以及内摩阻力，同时还受沥青粘结力的影响。嵌挤型沥青混合料受温度影响不大，但具有较大的透水性，另外耐久性也存在不足。密实级配型沥青混合料的强度是取决于沥青和矿料之间的粘结力，同时还受到矿料的嵌挤力以及内摩阻力的影响。密实级配型沥青混合料受温度影响较大，但具有透水性小及耐久性好的优点。

2.3 提高粗骨料用量以及掺加外加剂。当前，高速公路大多利用掺加外加剂的办法去实现沥青混凝土本身强度的提高，从而减少车辙的发生。如SBS改性沥青混凝土。从相关试验可知，当SBS的掺加量为3%时，辙槽寿命增加了10倍。进行配合比设计时，可采用美国工程兵试验机来完成，最终尽可能地降低沥青含量，同时提高沥青混凝土的密实度。对于那些重载车通行较为频繁的沥青混凝土路面，还需进行必要的抗车辙试验，从而确保路面不会因为重载车的缘故而发生大面积的车辙问题。

为了有效提高沥青混凝土路面的抗车辙能力，我国先后引进了数种新型沥青混凝土类型，如SMA、SAC等。它们的共同特点是增加了粒径在4.75mm以上矿料的比例，形成了一种紧密嵌锁式的结构形态，从而对变形具有了足够的抵抗能力。这也是未来沥青混凝土路面的一种发展方向。

2.4 保证沥青混凝土施工质量。在正式进行拌和之前，首先要对拌和器的计量系统进行反复校核，从而保证配合比的精度符合要求。在高级路面施工过程中，禁止使用小型连续式沥青混凝土拌和设备。沥青混凝土的拌和质量要合格，另外碾压施工要具有连续性且要一气呵成，直至达到设计的压实度，防止孔隙率偏大的问题，从而保证沥青混凝土路面的良好稳定性以及足够的抗疲劳强度，避免其早期破坏。

2.5 车辆控制。加大《超限运输车辆行驶公路管理规定》的宣传力度。车辆超限对沥青混凝土的不利影响已经引起了业内人士的广泛关注。路政管理部门应该加大对相关管理规定的大力宣传，从而引起全民、全社会的重视，使司机和车主充分认识到超载运输的严重危害，并促使他们自发地、主动地去遵守《超限运输车辆行驶公路管理规定》。

运输管理部门应该采取积极有效的控制手段，对车辆的改装问题进行严格的控制，从根本上杜绝车辆超重的可能。与此同时，向汽车生产厂家提出合理化的建议，使他们在生产重型车过程中能够充分考量我国当前的公路状况，不要主观人为地提高轴载，以避免对公路形成早期破坏。

运输管理部门应对路检力度进行不断加强，依照相关法律法规从严治理超限运输。一方面应该购置先进的检测设备，以实现检测效率的提高，另一方面应严格落实《超限运输车辆行驶公路管理规定》，做到有违必罚。双管齐下，才能从根本上解决超限运输问题。

结语

车辙是沥青混凝土路面的一种常见的病害。车辙的产生原因是多方面的，有设计因素的影响，有施工不足的影响，还有车辆载荷的影响。为了对车辙问题形成有效的预防机制，需要对其产生原因进行充分的研究，同时还应建立车辙发生时的应对机制。只有如此，才能真正提高沥青混凝土路面的使用性能，延长沥青混凝土路面的使用寿命，从而获得最大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]李闽.沥青混凝土路面车辙病害调查与原因分析[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2012（6）.

[2]周海成.沥青混凝土路面层发生车辙现象的原因分析与技术对策[J].交通世界（运输车辆），2012（12）.