抗車轍技術在京哈公路路面工程中的應用

摘要：針對北京及東北地區重載車、超載車及瀝青路面結構、材料對路面的早期車轍損壞影響較大，有必要研究在重載車作用下路面的受力情況車轍發生原因和機理，從瀝青路面結構、瀝青混合配合比設計及施工工藝控制等方面，尋找防治車轍的技術措施。

關鍵詞：抗車轍 公路 應用

1 高等級公路的現狀

我國的高等級公路建設事業突飛猛進和快速發展，與此同時，高等級公路在建設期及運營期所暴露出來的技術問題也日趨嚴峻，部分路斷路面在通車二年左右就發生不同程度的早期破壞，造成了巨大的經濟損失，使我們設計者深感責任重大。其中瀝青路面早期損壞又以路面車轍破壞為主，特別是近幾年建成的相當一部分路段，在通車一年左右的時間內，就出現車轍現象。尤其是在重載交通道路和路口停車處，此外休息站點京哈路哈市出口瓦盆窯收費站點也有上述現象發生。尤其是在重載交通以及高胎壓的作用下，路面車轍損壞越來越嚴重。

如何防治瀝青路面產生車轍病害，是世界性難題，自上世紀50年代起，國內、外針對車轍的研究就有很多，且取得了許多有價值的成果，但還有許多問題需要研究。大量調查和研究表明，高等級公路嚴重的車轍損壞與當今高等級公路的交通特點密切相關，其主要表現為交通渠化現象普遍、交通量大、重載、超載車輛在交通量中所占的比例越來越大。實際調查發現；

1.1在現有交通量的構成中，中型以上載貨車輛占60％～70％，且有繼續增長的勢頭。在載貨車輛中，85％有超載現象，特別是一些運煤車輛及礦業車輛超載率(超載軸重與核定軸重的比)從50％～200％不等。以同三公路國道哈爾濱至省界為例，由于這條路承擔著哈平路貨物及人員運輸的重任，另外黑吉遼的東北糧食進入華北地區至北京、天津、吉林遼寧的華北地區，車輛的超載情況比較嚴重。

1.2據調查，交通量最高峰接近30400次，進出京車輛95％以上全部是重載，而且幾乎沒有低于舊規范汽-20、掛-100的車輛，其貨運和自重超過100t的車輛數不勝數，能占交通總量的25％以上。其中大單軸重已經達到46t。

同時，相關調查表明：現有重載車輛中91％的后輪胎壓超過了我國瀝青路面設計規范中0.7Mpa的設計接地壓力，更有49％的載賃貨車后輪輪壓超過了1.1Mpao

因此，針對北京及東北地區重載車、超載車及瀝青路面結構、材料對路面的早期車轍損壞影響較大，有必要研究在重載車作用下路面的受力情況車轍發生原因和機理，從瀝青路面結構、瀝青混合配合比設計及施工工藝控制等方面，尋找防治車轍的技術措施。

2 抗車轍技術的分析與應用

京哈路是北京通往東北地區哈、齊、牡、佳、大慶、黑河、同江的干線公路(編號G102)，在哈市。起點位于哈市出口，終點位于烏金屯大橋。公路等級為一級公路，公路里程為2004年進行過大修處理，經過兩年的運營，進京方向路面出現了不同程度的車轍損壞，出京方向路面現況較好。經調查車轍損壞發生在進京方向的內外側車道，車轍深度為3～5cm，路面無縱橫裂縫。路面的車轍病害，嚴重影響了京哈的服務質量和行車安全并直接影響路面使用壽命。因此，在京哈路路面大中修工程中及時進行有效的車轍病害處理是非常必要的。

2.1瀝青路面車轍調查要解決路面車轍必須從車轍的成因和特性出發，來進行檢測與研究。為分析京哈路瀝青路面出現車轍病害的原因，提出有針對性的車轍病害處理技術方案，對京哈路發生車轍的路面進行了現場鉆芯取樣，芯樣位置分別為路面中央隆起和車轍輪跡處，以及沒有發生車轍變形的路面處，由路面芯樣分析，瀝青路面的上、下面層均有不同程度的變形。

2.2瀝青面層抗車轍結構設計一般直觀地認為，產生車轍的主要原因是瀝青混合料的高溫穩定性不足，因此，提起抗車轍，大多從提高瀝青混合料的高溫穩定性入手。應該說這種思路是對的，對防治車轍的產生起到了積極的作用，但并不全面。現代研究表明，路面車轍的產生除了混合料本身的原因之外，還有結構因素。比如，瀝青路面的合理厚度和厚度匹配、瀝青路面結構的整體性以及各結構層模置匹配問題，這些是更為重要的因素，但也是往往被忽略的因素。應根據各層的不同功能和要求，有針對性地進行抗車轍面層的結構設計。

2.3瀝青混合料的配合比設計瀝青混合料的性能尤其是高溫穩定性對抵抗路面車轍具有重要作用，瀝青混合料的高溫穩定性不足是產生車轍的最直接內因。因此在混合料材料設計中，結合哈市及吉林省常用的原材料，通過調整礦料級配、優選瀝青結合料、選用適宜的外摻劑等從多角度、全方位提高瀝青混合料的高溫穩定性，保證混合料的低溫抗裂性、水穩定性和耐久性不降低。

2.4原材料的選擇瀝青結合料采用的是國產道路石油瀝青，其各項技術指標符合《公路瀝青路面施工技術規范》(JPG F40-2004)中90號A級道路石油瀝青的技術要求。粗集料必須潔凈、干燥=青面粗糙；細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的顆料級配：礦粉必須采用石灰巖或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料，經磨細得到的礦粉，礦粉應干燥、潔凈、能自由地從礦粉他流出。

2.5抗車轍瀝青路面的施工原102公路哈市到雙城市，雙城市中修工程，主要是對進京方向外側車道的車轍損壞進行處理，由我院第六設計室與第七設計室97年承擔設計。

施工按面層洗創、基層清理、改性乳化瀝青粘層油撒布、下面層施工、改性乳化瀝青粘層油撤布、上面施工依次進行。

本次大中修工程攤同采用ABG攤鋪機，攤鋪溫度控制在165～175℃，攤鋪速度控制在1～3mm／min。瀝青混合料的碾壓采用膠輪壓路機和鋼輪壓路機復壓，最終壓采鋼輪壓路機靜壓。壓路機緊跟攤鋪機進行碾壓，做到“緊跟、有序、慢壓、高叔、低幅”，盡量保證瀝青混合料在高溫條件下完成碾壓，初壓溫度控制在160～170℃，終壓溫度控制在110～120℃。碾壓工程中，嚴格控制了青路面完全自然冷卻、混合料表面溫度低于50℃開放交通。

在施工中嚴格控制施工壓實度，上、下兩層瀝青層的壓實度均不低于98％

2.6抗車轍瀝青路面檢測京哈路大中修工程竣工后進行了外觀檢測，路面青面平整美觀，混合料密實。為了難抗車轍瀝青路面的實際應用效果，在外觀檢測的基礎上。

由檢測結果可見，彩抗車轍技術的瀝青路面經過一年的運營，尤其是經過夏季高溫季節的檢驗，其路面變形很小，抗車轍效果良好。其長期性能還將繼續進行觀測。

京哈大修路面的搞車轍性能還需對路面進行長期的檢測和觀測，尤其是夏季高溫季節觀測，才能得出較為科的結論。

2.7結論與建議①瀝青路面抗車轍技術是一個系統的術語，包括路面結構設計、材料設計以及施工工藝控制，這些方面相互才能真下發揮作用。②瀝青路面抗車轍技術的使用應根據交通量狀況、材料特性、施工管理水平、經濟條件以及預期性能等，進行具體分析和設計。③抗車轍瀝青路面的結構設計和材料設計是保證瀝青路面性能根本，只有經過合理的結構設計和材料設計才能發揮路面抗車轍的性能。④抗車轍路面施工工藝是連接設計和就用的橋梁，是保證路面性能的重要環節，只有經過嚴格規范的施工，才能實現設計的目標。⑤對于基層強度不足的路段，在鋪筑抗車轍瀝青混凝圭結構層前應對原有基層進行加固，基層強度達到設計要求時，方可進行抗車轍瀝青混凝土結構層的鋪筑。⑥建議鐸采用抗車轍技術的京哈路大中修工程路面進行長期的跟蹤觀測，和積累數據，為防治哈市到長春道路瀝青路面的車轍損壞供依據。