基于破坏机理的沥青路面车辙处理措施分析

吕俊英

（两当公路管理段，甘肃 两当 742400）

1 基于破坏机理的沥青路面车辙产生原因分析

根据相关研究资料发现，主要是由于沥青路面遭受破坏，而导致车辙的出现。车辙产生的机理有很多种，大致可以分为两个方面：内部影响因素和外部影响因素[1]。内部影响因素主要是指路面施工技术及沥青混凝料性质，外部因素则是指气候、车流量、荷载以及路面坡度等影响因素。其中内部影响因素是可以通过合理科学的施工来进行控制。而外部因素中自然因素占主要部分，是难以人为的进行控制，但可以做出相应的预防性措施，已将遇到自然因素产生的损害尽可能降低。现对基于破坏机理的车辙产生的内部和外部因素进行分析。

1.1 路面结构及材料组成

我国路面大部分采用的材料是沥青混合料。沥青层材料是会发生变形的，其变形量会随着路面结构中厚度的增大而变大。此外，沥青路面中级配碎石也会随之发生一定程度的永久变形。沥青路面采用的材料是半刚性基层或刚性基层，这两种材料具有比较高的高温抗剪变形和稳定性能力,因此，沥青层是产生车辙的主要部位，其中土基和刚性基层产生车辙的概率是非常小的。

1.2 施工因素

施工质量是造成沥青路面出现车辙病害的主要内部原因。在沥青路面施工过程中如果没有做好以下几个方面的施工工作，那么就很容易导致路面产生车辙病害。其主要的施工因素有：①沥青混合料的离析比较严重时就会造成级配偏差[2]，使得配成的混合料偏软，未达到一定强度；②片面的看重路面的平整度，没有对压实度进行严格要求；③油石比控制不准确等因素；④沥青路面的施工技术和施工过程，在对沥青路面施工时需要做好中间的施工，防止路面层间出现滑动现象。这些施工工作都是引起沥青路面车辙产生的内部原因。

1.3 气候因素

气候因素是沥青路面产生车辙的外部因素之一，气候因素主要指的是风、雨、日照、气温、热流以及辐射等。这些因素的变化都可能会对沥青路面产生病害。在这些因素中，只有温度对沥青混合料高温性能的影响机理不同，其它的因素都间接的归纳到温度变化上来。

据统计研究，我国高速公路发生车辙现象主要集中在夏季高温季节，有时候出现车辙就仅仅在温度最高的那几天里。这也表明了温度很大程度上影响着沥青路面的性能，因为沥青劲度会随着温度的升高而下降。车辙早期损坏不大可能是重复载荷作用频繁造成的，其主要原因是温度以及应力有关的应变，因为温度越高，塑性变形的比例越大，而弹性变形的比例越少。已经研究出，车辙现象快速增长是在气温超过38℃[3]时，当气温超过40℃时，路面出现车辙损害的时间将更快，有时甚至只需几天的时间。由此可见，温度的变化对车辙的影响是非常大的。

2 车辙的处理措施

车辙的处理措施有很多种，针对不同的产生原因，其处理方式也是不相同的，本文所研究的处理方式主要是针对上述车辙产生的原因，提出了以下几种处理措施，由于气温因素属于外部影响因素，因此，本文选择的处理措施主要是根据内部影响因素提出的，以抵御外部温度对路面造成的影响。

2.1 路面基层类型选择

一般而言，由于路面结构采用的材料种类多，组合类型复杂，车辙亦随之发展，且发展程度不一。半刚性基层沥青混凝土路面[4]较全刚性基层沥青混凝土路面，其抗车辙性能更为优越。最近几年，路基基层大部分选用的是半刚性，例如二灰稳定碎石和水泥稳定石屑[5]等。采用二灰、水泥稳定碎石作为基层材料相对是常用的作法，除了选材，重点是控制原材料的质量，以保证组成的混合材料设计合理以及严格控制施工。条件较好的情况下，可将石灰、粉煤灰、水泥按规定的混合比复合使用，加强基层的综合稳定性。其中的原理便是水泥起早强作用时，石灰可使抑制其刚度过大，而粉煤灰则起到减少收缩的作用。

2.2 沥青混凝土材料及组成控制

半刚性基层路面的车辙主要产生于沥青面层，而产生车辙的重要原因是沥青混凝土材料的高温稳定性不足，在车辆的重复载运作用下产生变形。沥青混合料的高温抗剪能力及内摩阻力，会通过沥青混合料高温稳定性的累积影响程度反映出来。提高沥青混合料的抗车辙能力是防治车辙最有效的途径，保持沥青混合料稳定的主要因素是结合料的胶结作用。需要通过对沥青的用量、类型、混合料的配合比等特征来控制沥青路面的质量，从而有效的提高沥青路面的抗辙能力和耐久性。

2.3 沥青路面施工技术控制

在确保对材料质量符合要求的基础上，对沥青混合料的运输、摊铺和碾压的技术有如下要求：

2.3.1 沥青混合料的运输

高速公路路面建设工程规模一般较大，需要采用大吨位的运输车辆进行运输。而在路面建设初期，运输车辆需在下承层行驶，下承层是路面的根基，要确保其完整性，因此运输车辆在运输过程中不能急刹车或急转弯，避免对路面根基造成损害。运料车应用篷布、棉被等覆盖，车斗内采用岩棉、篷布进行隔离，用以保温、防雨、防污染。当沥青砼运到摊铺点时，对拌和料的质量进行检查，并凭借运料单来接收。运输车要按指定的地方停放，行驶速度要均匀。

2.3.2 沥青混合料的摊铺

在铺筑沥青面层前，要确保下承层质量满足要求，所以在摊铺前要对其质量再次进行检测。上面层采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度，实行等厚控制的方法。混合料供应能满足不间断摊铺，采用两台摊铺机联合梯队摊铺，摊铺机间距不宜超过15m。摊铺时，纵向搭接宽度不大于10cm。上面层靠路中线侧的摊铺宽度为8.5米，靠路外侧的摊铺宽度为8.5米。每次摊铺前必须提前1小时加热熨平板至规定温度以上（120℃左右），以消除熨平板变形。摊铺温度要维持在标准值。为了避免拉出条痕，摊铺机熨平板不能存有缝隙，要嵌合紧密。另外，为了降低混合料离析出现率，摊铺机的两侧要保持有高于2/3高度的混合料。摊铺机的螺旋布料器要根据摊铺的速度来调整，使之保持稳定速度运转。

2.3.3 沥青混合料的碾压

为了达到最好的压实效果，在对试验段进行施工后，选择出最佳的压路机的组合形式。沥青砼的压实分为三个阶段，分别为：初压、复压、终压（包括成型），沥青上面层的初压、复压均用钢轮振动压路机碾压，碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。混合料摊铺后要立即在较高温度的状态下开始碾压，等候时间过长会影响混合料的质量。当温度过低时，要停止碾压，要按规定的温度进行碾压。要确保压路机的数量充足，初压和复压最少都不能少于3台。30m-50m的长度为碾压段的最佳长度，所以要将其长度维持在这个范围内。

3 结束语

综上所述，根据分析沥青路面车辙产生的各类原因，有针对性的对出现的车辙病害采取相应的措施。对于内部可控原因，需要严格把关路面建设各环节的工作，尽量避免产生车辙隐患。而对于不可控的外部原因，则需将其转化为加强内部质量，以预防外部原因产生的损失。随着人们对交通需求的增大，沥青路面产生车辙的现象还会不断出现，因此，还需要研究者不断的研究和创新，以此延长沥青路面使用寿命和保证使用者的安全。

［1］鲁建荣.沥青路面车辙形成机理及防治措施[J].交通标准化，2013(02)：38-41.

［2］孙赫.沈海高速沥青路面施工质量的控制技术研究[D].沈阳建筑大学，2012.

［3］汤伟星.高速公路沥青路面施工质量管理[D].天津大学，2011.

［4］李秀凤,景铎.沥青路面车辙形成机理及防治措施[J].价值工程，2014(05)：91-92.