淺談低等級(jí)公路瀝青混凝土路面車轍病害防治

李志勇

寧夏交通建設(shè)股份有限公司

淺談低等級(jí)公路瀝青混凝土路面車轍病害防治

李志勇

寧夏交通建設(shè)股份有限公司

瀝青路面長(zhǎng)期在車輛行駛作用和自然因素影響下，會(huì)發(fā)生很多病害，車轍是最為嚴(yán)重的一種。本文就寧夏近兩年實(shí)施的項(xiàng)目出現(xiàn)車轍病害，進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查研究，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，準(zhǔn)確了解施工情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施的建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位提供參考，最大范圍的減少路面早期病害。

低等級(jí)公路，瀝青混凝土路面，車轍病害，防治

一、前言

本文就寧夏近兩年實(shí)施的項(xiàng)目出現(xiàn)車轍病害后，進(jìn)行的專項(xiàng)調(diào)查研究，調(diào)查項(xiàng)目為國(guó)道109線桃郝路三標(biāo)﹑S304紅桃路項(xiàng)目二標(biāo)﹑S203線高仁項(xiàng)目二標(biāo)﹑G110線鎮(zhèn)閩路三標(biāo)。研究目的本著客觀公正﹑實(shí)事求是的原則進(jìn)行，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，準(zhǔn)確了解施工情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施的建設(shè)單位﹑設(shè)計(jì)單位﹑施工單位提供參考，最大范圍的減少路面早期病害。

調(diào)查報(bào)告中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)均來(lái)自項(xiàng)目咨詢單位﹑中心試驗(yàn)室﹑寧夏路橋集團(tuán)母體試驗(yàn)室的檢測(cè)報(bào)告，其他數(shù)據(jù)或重要話語(yǔ)均來(lái)自設(shè)計(jì)﹑施工規(guī)范。

二、路面病害調(diào)查

通過(guò)2016年8月18日至2016年8月25日對(duì)以上四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，具體車轍位置及樁號(hào)如表1：

結(jié)論：從以上檢測(cè)樁號(hào)及位置顯示，車轍位置大多在重車行駛的長(zhǎng)大縱坡或紅綠燈或車速較慢位置。

三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)荷載與實(shí)際荷載情況對(duì)比

現(xiàn)行設(shè)計(jì)中路面設(shè)計(jì)采用雙輪組單軸載100KN做為標(biāo)準(zhǔn)軸載。車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量在4000輛-10000輛定義為重交通等級(jí)，大于10000為特重交通。以下為借用寧夏公路管理局中衛(wèi)分局便攜式交通量檢測(cè)儀對(duì)幾個(gè)項(xiàng)目實(shí)測(cè)的車輛荷載和交通量：(見(jiàn)表2)

結(jié)論：設(shè)計(jì)文件均按照重型交通設(shè)計(jì)，實(shí)測(cè)交通也為重型交通。但大型以上貨車（大型貨車﹑特大型貨車﹑集裝箱車）數(shù)量占據(jù)實(shí)測(cè)交通量的比例較重，且車輛荷載遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)荷載。

四、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)情況

以下為實(shí)際施工過(guò)程中寧夏瀝青路面工程技術(shù)咨詢單位對(duì)G109線桃郝路三標(biāo)面層壓實(shí)度檢測(cè)項(xiàng)目的專項(xiàng)調(diào)查，數(shù)據(jù)如表3：

以下為委托寧夏路橋母體實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的其他三個(gè)標(biāo)段壓實(shí)度﹑車轍試驗(yàn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)匯總情況（見(jiàn)表4）

結(jié)論：實(shí)際施工過(guò)程和通車以后，路面壓實(shí)度﹑滲水試驗(yàn)有區(qū)別，實(shí)際施工中確實(shí)有壓實(shí)度或者滲水試驗(yàn)不夠的現(xiàn)象。套用瀝青路面施工規(guī)范中的話語(yǔ)，“夏炎熱區(qū)重載交通路段，施工適應(yīng)至少提高壓實(shí)度一個(gè)百分點(diǎn)。在施工過(guò)程中確定合理的碾壓工序以及碾壓組合，必要時(shí)增大壓實(shí)功，保證壓實(shí)度，以提高抗車轍性能”。

五、路面車轍試驗(yàn)情況

在G109線桃郝路路面施工完成后，出現(xiàn)了不同程度的車轍﹑泛油現(xiàn)象。咨詢單位對(duì)泛油﹑車轍路段以及正常路段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取芯，所取芯樣經(jīng)過(guò)切割﹑拼接﹑加固然后進(jìn)行車轍動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)。通過(guò)進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)來(lái)對(duì)比泛油路段的抗車轍能力較正常路段有多大變化。經(jīng)過(guò)處理后的芯樣，在溫度60℃的條件下養(yǎng)護(hù)5-6小時(shí)進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)。通過(guò)數(shù)據(jù)可以看出，泛油路段的動(dòng)穩(wěn)定度與正常路段的動(dòng)穩(wěn)定度無(wú)明顯區(qū)別，見(jiàn)表5﹑表6：

六、瀝青混合料瀝青含量檢測(cè)

瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中提及到，“為滿足炎熱地區(qū)及重載車要求，在配合比設(shè)計(jì)時(shí)采取減少最佳瀝青用量的技術(shù)措施時(shí)，可適當(dāng)提高試驗(yàn)溫度或增加試驗(yàn)荷載進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)增加試件的碾壓成型密度和施工壓實(shí)度要求”。因此也對(duì)幾個(gè)項(xiàng)目瀝青用量也進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)，以下為試驗(yàn)結(jié)果的匯總情況。(見(jiàn)表7)

結(jié)論：個(gè)別項(xiàng)目在施工過(guò)程中瀝青含量控制不穩(wěn)定，含油量過(guò)大。在重載車輛交通量大的路段，施工生產(chǎn)配合比應(yīng)通過(guò)貧油﹑密實(shí)的效果來(lái)避開(kāi)車轍的風(fēng)險(xiǎn)。

七、相關(guān)規(guī)范要求及條文說(shuō)明

1﹑在《公路工程路面設(shè)計(jì)規(guī)程》中提到“車轍的大小除受混合料自身影響外，與荷載﹑溫度﹑時(shí)間﹑車速的關(guān)系也很大。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，車轍發(fā)生在路面連續(xù)7d的平均最高氣溫在28℃以上的日子里，如果還有超載車重載交通的同時(shí)作用，尤其是連續(xù)上坡的慢速路段，很可能在短短的幾天里產(chǎn)生很大的車轍。”以下為七月份連續(xù)八天幾個(gè)項(xiàng)目所在地的天氣溫度統(tǒng)計(jì)表：（見(jiàn)表8）

2﹑在《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004中寫到，車轍的主要表現(xiàn)形式為動(dòng)穩(wěn)定度，動(dòng)穩(wěn)定度高不等于路面不會(huì)發(fā)生車轍。在荷載﹑溫度﹑速度這幾個(gè)影響因素當(dāng)中，高溫不是主要的，汽車超載的影響比要比高溫的影響大，由于重載車的車況不好，在長(zhǎng)大縱坡的上坡路段，車速降低極大，致使荷載作用時(shí)間成10倍的增加。一輛軸載100KN﹑輪壓0.7MPa﹑車速100km/h的車輛，與一輛軸載200KN﹑輪壓1.2MPa﹑在上坡路段車速降低到10km/h的重載車相比，即使溫度條件相同，也相當(dāng)于動(dòng)穩(wěn)定降低了幾十倍，這就是為什么標(biāo)準(zhǔn)條件下瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到了要求，并不能避免瀝青路面在高溫﹑超載及上坡路段產(chǎn)生車轍變形的原因。

結(jié)論：根據(jù)所調(diào)查項(xiàng)目實(shí)際重載交通量﹑車轍所在地段情況，相關(guān)公路管理部門有必要進(jìn)行重載交通的管制。

八、處理措施與建議

根據(jù)G109線桃郝路三標(biāo)瀝青面層施工完畢后，出現(xiàn)的早期泛油﹑車轍病害，項(xiàng)目通過(guò)查閱相關(guān)資料，咨詢交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院相關(guān)專家，同時(shí)參考了寧夏路橋集團(tuán)公司經(jīng)驗(yàn)豐富的相關(guān)工程師的意見(jiàn)。項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際拌和設(shè)備情況，確定車轍段落的處理措施為：

1﹑選用改性瀝青或者摻加抗車轍劑，以提高瀝青混合料抗車轍性能。

2﹑調(diào)整施工配合比，適當(dāng)降低瀝青用量，使得配比趨向于貧油﹑密實(shí)方向。

3﹑加大壓實(shí)功，在有效溫度下增加膠輪的碾壓遍數(shù)，保證壓實(shí)度，改善瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度。

以下為摻加混合料0.35%抗車轍劑后的實(shí)際試驗(yàn)對(duì)比情況：(見(jiàn)表9)

結(jié)束語(yǔ)：隨著國(guó)家近幾年國(guó)道﹑省道收費(fèi)站的取消，低等級(jí)公路交通量越來(lái)越大，尤其大型車輛為了避開(kāi)收費(fèi)，交通量確實(shí)在不斷增加。綜合上述，對(duì)于低等級(jí)公路建設(shè)，路面抗車轍性能我們確實(shí)有必要通過(guò)以下措施防治：1﹑在類似路面設(shè)計(jì)中，采取相應(yīng)的措施提高抗車轍性能，如長(zhǎng)大縱坡路段﹑交通量特別大的路段瀝青混合料面層鋪筑時(shí)使用改性瀝青或者摻加抗車轍劑。2﹑優(yōu)化配合比，或者調(diào)整中粒式AC16作為瀝青表面層。3﹑面層施工必須通過(guò)加大壓實(shí)功或增加碾壓設(shè)備確保壓實(shí)度指標(biāo)。4﹑加大交通管制措施，杜絕超重載車輛對(duì)路面的損壞。

[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004；

[2]《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG F80/1-2004；

[3]《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》JTG E60-2008；

[4]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D50-2006；

[5]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTG E20-2011；