淺析瀝青路面車轍病害防治措施

張文慧 陶丙雷

（1.駐馬店市達(dá)遠(yuǎn)路橋勘察設(shè)計(jì)院，河南 駐馬店 463000；2.駐馬店市農(nóng)村公路管理處，河南 駐馬店 463000）

1 路面車轍病害形成原因

瀝青路面車轍病害是指在行車荷載長(zhǎng)期作用下所形成的豎直方向永久變形積累。在行車荷載和高溫影響下，由于車輪擠壓，瀝青面層將會(huì)形成變形，在剪應(yīng)力影響下，向橫向流動(dòng)促使兩側(cè)凸起，產(chǎn)生波峰和波谷。按照車轍病害形成原因劃分，可將瀝青路面車轍病害分為磨損型、結(jié)構(gòu)型、失穩(wěn)型三類車轍。無(wú)論產(chǎn)生哪一類車轍病害，均會(huì)影響瀝青路面性能，縮短道路使用壽命，甚至造成更大危害，因此，必須根據(jù)車轍形成原因，采取切實(shí)可行的處治方法，有效防治車轍病害，提高路面行車舒適性和安全。目前，流動(dòng)性車轍是我國(guó)瀝青路面車轍的主要類型，流動(dòng)性車轍產(chǎn)生并非一種因素，而是多種因素的共同作用。如外部溫度、降雨、荷載等因素，或內(nèi)部瀝青材料、礦料、級(jí)配等因素。通過(guò)大量研究表明，路面車轍病害形成原因主要包括以下幾點(diǎn)：

1）瀝青混合料抗剪強(qiáng)度低。（1）瀝青用量偏大。瀝青混合料內(nèi)瀝青可以有效粘結(jié)礦料，當(dāng)瀝青用量偏大的情況下，瀝青膜厚度增加，瀝青流動(dòng)性增大，集料間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力下降，最終影響瀝青膠漿的粘結(jié)性能，導(dǎo)致混合料抗剪強(qiáng)度下降，引發(fā)車轍病害。（2）級(jí)配不合理。于瀝青混合料抗車轍能力而言，礦料級(jí)配過(guò)大過(guò)小均會(huì)造成一定影響。當(dāng)?shù)V料級(jí)配過(guò)大時(shí)，瀝青混合料空隙率增加，降低瀝青膜厚度，影響層間粘結(jié)性，進(jìn)而降低混合料抗剪強(qiáng)度。反之，同樣會(huì)影響混合料抗剪性能。基于此，必須重視礦料級(jí)配的合理性，提高瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度。（3）礦粉用量不合理。礦粉和瀝青均勻混合可制成瀝青膠漿，穩(wěn)定性、黏聚力性能良好。混合料需要不同粒徑集料形成一個(gè)整體，瀝青膠漿屬性將會(huì)對(duì)瀝青混合料的物理力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能造成很大影響。在配合比設(shè)計(jì)中，要重視礦粉用量的合理性，從而增強(qiáng)瀝青混合料的高溫性能。

2）重載交通和氣候。據(jù)相關(guān)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生車轍的主要外因在于重載交通和夏季高溫影響。伴隨溫度的不斷上升，瀝青混合料剛度迅速降低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也受其影響直線下降。加之重載超載問(wèn)題嚴(yán)重，路面渠化現(xiàn)象加劇，形成嚴(yán)重車轍病害。

3）層間結(jié)合處理不當(dāng)。路面設(shè)計(jì)中，界面條件滿足完全連續(xù)才是最理想的狀態(tài)，一旦界面條件不滿足完全連續(xù)，路面分層后各層之間的極限拉伸應(yīng)力、應(yīng)變不相同，這種情況下，很容易破壞路面結(jié)構(gòu)。

4）施工不均勻性。在公路施工全過(guò)程中，從拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)出現(xiàn)影響路面質(zhì)量均勻性的因素。例如，拌和時(shí)間不足，難以均勻拌和混合料內(nèi)的各類材料，導(dǎo)致混合料質(zhì)量不均勻。或碾壓不均勻，壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)要求等等，均會(huì)產(chǎn)生路面病害，降低混合料整體抗剪強(qiáng)度，影響路面抗車轍性能。

2 工程概況

某公路工程全長(zhǎng)37.8km，為雙向四車道，建成通車時(shí)間較長(zhǎng)，隨著沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，大大增加了本路線的交通壓力。在行車荷載和自然因素等影響下，路面出現(xiàn)了一系列病害，如裂縫、坑槽、網(wǎng)裂、車轍等，已嚴(yán)重影響路面行車舒適性，甚至?xí)?lái)一定安全隱患。其中車轍病害較為嚴(yán)重，因此決定在路面車轍病害調(diào)查的基礎(chǔ)上，采取相應(yīng)措施進(jìn)行有效處治。

經(jīng)測(cè)定，在總里程中，本工程每公里RDI評(píng)價(jià)當(dāng)中，“優(yōu)”、“良”并不存在，主要集中在“中”等級(jí)，高達(dá)96.60%；甚至還存在不足1%的“差”等級(jí)評(píng)價(jià)，由此說(shuō)明，本路段路面承載力較為一般，部分路段存在集中病害發(fā)生情況。針對(duì)這一問(wèn)題，決定選擇具有代表性的路段作為試驗(yàn)段進(jìn)行病害處治。

3 瀝青路面車轍病害處治措施

在車轍深度較大路段，為保證路面施工性能良好，避免后期渠化交通帶來(lái)嚴(yán)重安全隱患。決定以車轍病害深度為依據(jù)，合理選擇病害處治措施。針對(duì)深度20mm以內(nèi)的車轍病害，本路段可采用微表處施工方案，針對(duì)深度20mm以上車轍病害路段，則采用銑刨攤鋪施工方案。基于多種因素考慮，本文僅對(duì)銑刨攤鋪在瀝青路面車轍病害處治中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析。

1）銑刨攤鋪工作原理。銑刨攤鋪處理法多用于結(jié)構(gòu)性車轍病害，一旦瀝青路面基層被破壞，先挖除基層，再換填新混合料，隨后施工面層。這種處治方法，可保證粘結(jié)層和防水層施工效果，避免二次車轍等病害發(fā)生。先銑刨再罩面，可進(jìn)一步提升路面承載力，有效改善原路面使用性能。當(dāng)基層破壞后，通過(guò)攤鋪施工可以及時(shí)養(yǎng)護(hù)維修，從根本上消除或控制車轍病害。

2）銑刨攤鋪處治流程。（1）路面銑刨。瀝青路面車轍病害產(chǎn)生原因多種多樣，其形式也各不相同。因此，需綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)地形、病害原因等多種因素，并在確定車轍深度的前提下，才能最終確定銑刨深度和面積。沿道路行車方向采用銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨施工。在施工過(guò)程中，通常情況下，前期均要按照設(shè)定高度銑刨，隨著施工的持續(xù)進(jìn)行，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，適當(dāng)調(diào)整銑刨高度，隨時(shí)查看病害下面路面是否存在病害，銑刨至底層無(wú)病害才可停止施工。本次銑刨施工，采用分層銑刨方式，應(yīng)留設(shè)橫向臺(tái)階，不得在同一端面設(shè)置橫縫。由此可見(jiàn)，在銑刨完第一層時(shí)，路面存在橫向裂縫，且發(fā)現(xiàn)有水，表明仍有病害存于瀝青下面層或基層處，因此，需向底基層銑刨，保證路面病害得到有效解決，恢復(fù)路面使用性能。銑刨后，即可一層一層處理，提高路面穩(wěn)定性。在銑刨施工中，應(yīng)保證施工面清潔、干凈。完成上述作業(yè)后，可均勻噴灑乳化瀝青，待乳化瀝青破乳后，即可進(jìn)行攤鋪施工。（2）拌合和運(yùn)輸。按照配合比設(shè)計(jì)，做好瀝青混合料拌和施工。拌和前，應(yīng)對(duì)瀝青、礦料等材料的加熱溫度進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證滿足規(guī)范要求。出料前還要做好試拌工作，待確定質(zhì)量合格后，才能用于施工。同時(shí)，拌和期間要根據(jù)規(guī)定，合理控制拌和溫度、時(shí)間及含水量，避免出現(xiàn)材料離析、花白等情況。基于經(jīng)濟(jì)性考慮，合理控制運(yùn)距，采用自卸式運(yùn)輸車進(jìn)行瀝青混合料運(yùn)輸，裝料一般分三次放料，順序?yàn)橄惹啊⒑螅僦胁俊Ｃ垦b一次，需對(duì)汽車位置進(jìn)行一次移動(dòng)，從而降低集料離析的可能。為達(dá)到保溫的作用，需將篷布加蓋的車輛頂部，相比拌合能力，運(yùn)能應(yīng)略大一些，這樣才能保障施工的連續(xù)性。若材料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，已出現(xiàn)離析、結(jié)團(tuán)等情況，嚴(yán)禁使用。（3）攤鋪和碾壓。攤鋪前，需保證施工面干凈、無(wú)污染，且保持干燥。卸料時(shí)，需做混合料溫度測(cè)定，若不滿足規(guī)范要求，則不得使用。當(dāng)銑刨厚度在10cm以上，應(yīng)根據(jù)攤鋪深度進(jìn)行分層攤鋪，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定松鋪厚度、松鋪系數(shù)，保證路面壓實(shí)后，與原路面高度一致。

攤鋪施工后，需及時(shí)進(jìn)行路面碾壓，碾壓一般分為3個(gè)階段，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)原則合理確定壓實(shí)設(shè)備、碾壓速度、遍數(shù)等參數(shù)。初壓時(shí)采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1～2遍靜壓，碾壓速度為2～4km/h。復(fù)壓時(shí)先進(jìn)行1遍靜壓，再進(jìn)行2遍振壓，碾壓速度為1.5～3km/h。終壓是為了消除明顯輪跡，因此，碾壓遍數(shù)為2～3遍，碾壓速度控制在2～3km即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，在行車荷載和自然因素的長(zhǎng)期作用下，瀝青路面會(huì)呈現(xiàn)出不同程度的病害問(wèn)題，如車轍、裂縫、坑槽等，其中車轍病害影響較大，若不及時(shí)處治，將嚴(yán)重影響路面平整性，甚至?xí)l(fā)交通安全事故。為有效治理瀝青路面車轍病害，必須找出車轍產(chǎn)生原因，根據(jù)工程實(shí)際情況，采取有針對(duì)性、合理、科學(xué)的處治措施，提高施工整體質(zhì)量。