車轍對高速公路使用性能的影響

董加敏

(黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司)

1 前 言

車轍是瀝青混凝土路面一種常見的路面病害，高速公路運營幾年后就會出現車轍，而它的出現將會嚴重影響駕駛的舒適性，以及行車的安全性。瀝青混凝土路面在高溫的作用下，將會變軟，經過汽車的碾壓與荷載作用，使公路表面出現一種永久性變形，出現縱向的凹槽。車轍的類型分為四類:(1)磨損型車轍;(2)壓縮型車轍;(3)結構型車轍;(4)流動型車轍。在我國，由于采用的施工手法特別，所以出現的車轍大多屬于流動型車轍和壓縮型車轍。

2 車轍的危害

(1)高溫情況下，車輪在路面在進行荷載碾壓，使路面表面產生永久性變形，影響路面的使用舒適性和行車安全。

(2)使輪跡處的瀝青層厚度變薄，削弱了面層及其路面結構的整體強度，從而誘發其他病害。

(3)轍槽的出現，使得雨天時水分積聚在路面上，車輪高速行駛壓在積水上，導致車輪附著于水面，出現漂滑，影響車輛高速行駛下的安全性。

(4)冬季轍槽內積雪聚冰，降低了路面的抗滑能力，導致車輛出現溜滑現象，影響車輛的制動性能和動力性能。

(5)車輪行駛時受轍槽影響，加大了車輛的橫向運動趨勢，當車輛在超車變換車道或跨越轍槽時，由于槽壁的影響易導致車輛的轉向失控，這些都會嚴重影響到車輛的行駛穩定性。

3 車轍測量方法

目前車轍測量方法主要有人工測量方法、激光數據采集方法、圖片信息采集方法、車轍儀采集方法四種方法。人工測量方法包括直尺法、水準測量、表面測深儀、行走斷面儀、橫向輪廓曲線儀法;激光數據采集方法比較常見的儀器是激光車轍測量系統;圖片信息采集方法，比較常見的是路面變形分析系統;車轍儀采集方法，一般是在橫梁上安裝傳感器來測其和路面之間的距離，通過這些距離數據可以獲得橫斷面信息。比較常見的有三傳感器的車轍儀，五傳感器車轍儀，七傳感器車轍儀。

人工測量方法比較準確，但是十分緩慢，而且很危險，激光數據采集方法和圖片信息采集方法，這兩種方法費用比較昂貴，目前還沒有得到廣泛的應用，而車轍儀測量方法以其快速、準確、安全的特性，目前應用比較廣泛。黑龍江省對高速公路車轍的檢測及評價，通常是檢查人員先乘車觀察路段的車轍情況，確定影響行車安全的段落，然后封閉這些段落的交通，用直尺法檢測車轍的深度，按照《公路瀝青路面養護技術規范》要求確定維修段長度和位置。沒有從路面和安全實際出發確定維修路段。檢測方法比較傳統，檢測手段比較落后。對車轍的評價指標只限于車轍深度，不能科學、全面的評價路面的車轍狀況，也不能有效的觀察車轍的發展變化情況，更不能準確安排維修時間，無法有效的保證行車安全和延長公路的使用壽命。

4 抗車轍產品

隨著道路交通量的不斷增大，特別是重載車輛的增多和高壓輪胎的使用、交通流的渠化，車轍已成了公路瀝青路面破損的主要形式之一。國內外多項研究表明，瀝青混合料路面產生車轍、推移和擁包等病害與其自身的模量有很大的相關性，瀝青混合料的模量與瀝青路面的抗車轍能力成正比。所以提高路面瀝青混合料的模量是減輕、延緩和解決路面車轍等病害問題的重要手段，可延長路面的維修周期和使用壽命。抗車轍劑是由多種高分子聚合物組成的新型瀝青混合料添加劑，它通過集料表面的增粘、加筋、填充以及瀝青改性、彈性恢復等多重作用大幅提高瀝青混合料的高溫穩定性，并改善混合料的水穩定性和低溫抗裂性。經大量工程實踐證明，添加抗車轍劑是目前解決瀝青路面車轍現象最經濟、最實用、最有效的途徑之一。

抗車轍劑加入到鋪設路面的瀝青混合料中，主要用于道路路面的中下面層(在路面結構中，中面層發生車轍變形病害的程度最大，這是由于中面層的溫度高，且承受的剪應力最大的緣故)，也可用于路面的表層。能顯著提高瀝青混合料的模量，從而提高瀝青混合料路面的抗車轍能力和高溫抗變形能力以及抗疲勞性能。并對混合料的水穩定性和低溫抗裂性也有改善和提高?？管囖H劑的物化特性，抗車轍劑呈黑色、固體、顆粒狀、無異味、不刺激皮膚、易保存、不變質。

(1)抗車轍劑基本特性。密度0.98/(g/cm3)，熔點≥155 ℃，聚合物含量≥95 %，粒徑＜3 mm。

(2)抗車轍劑產品功能特點及優勢，優越的性能在瀝青混合料中摻加0.3%～0.5%的抗車轍劑后可以使路面的高溫抗車轍性能提高數倍并改善水穩定性能，提高低溫抗裂性能。性價比高改性工藝簡單，不同于改性瀝青，抗車轍劑是對混合料進行改性，添加方法容易控制，混合料質量能夠得到保證，不需添加專用瀝青改性設備，有效避免了存儲離析等問題，節約能源，降低成本。適用于任何瀝青和石料，適用于各類型瀝青混合料，不影響設計配合比，無需改變技術和設備條件，對現場工藝要求低。使用簡便安全，可人工或機械投放，實現了隨用隨加，存儲運輸方便，在拌和、攤鋪及碾壓過程中，無需對設備進行任何添加、更改。良好的環保性能使其在生產和接觸過程中均不會對人體產生危害，在加工和使用過程中不產生任何有害氣體排放。拌和均勻性更好、分散性更優，最少的添加量，能夠起到最大效果。

(3)抗車轍劑用量。瀝青混合料重量的0.3%～0.5%，重載特殊路段摻加比例可適當增加。

①室內試驗方法。石料加熱溫度:190～200 ℃;瀝青加熱溫度:按規范執行(根據瀝青種類確定);加入抗車轍劑后干拌時間:5 min，以拌均勻為主;加入瀝青后攪拌時間:3～5 min。

②工業生產方法。石料加熱溫度:180～190 ℃;瀝青加熱溫度:按規范執行;加料順序為集料抗車轍劑、礦粉、瀝青，在集料干拌時，按劑量加入抗車轍劑，并延長干拌時間10 s，溫拌35 min。

(4)抗車轍劑的特點?？管囖H劑直接投入到拌和鍋中，在任何摻量下均不改變瀝青混合料的級配，只需稍微延長拌和時間和調整施工溫度(比SBS 改性瀝青的施工溫度低5℃)即可。拌和、攤鋪、碾壓等工序均不需改變。抗車轍劑溶化后與集料的粘附性強，無需使用粘合劑和抗剝離劑。在添加量相同的情況下，其應用性能達到或超過法國同類產品PR PLAST 產品和德國同類產品DUROFLBX 料的技術要求，施工方便，節約能源。