城市沥青路面车辙形成原因分析及防治对策

何梅

湖北宜昌明磊建设工程有限公司 湖北 宜昌 443000

沥青路面具有行车平稳、舒适、噪声低、养护维修方便、可以再生利用等特点，在各类公路和城市道路，尤其是高等级道路中得以广泛使用。车辙是反复荷载作用产生的累积残余变形，在高温和重载条件下发展尤为迅速，已成为沥青路面结构破坏的主要形式之一。车辙的形成不仅会导致路面积水、局部路面厚度减薄而引起路面其他破坏形式的产生和加剧。当车辙深度超过容许值，将会直接影响行车的舒适性，严重时将会威胁行车安全。因此，研究城市道路沥青路面车辙问题具有重要意义。

1 车辙形成原因及主要类型

1.1 车辙形成原因

车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式，表现为沿行车轨迹产生纵向的带状凹槽，严重时车辙两侧出现隆起变形。车辙的成因非常复杂，主要原因是沥青混合料的压实密度低、剪切破坏和基层的垂直变形所造成。近年来，随着科学技术的不断发展，随着大功率压路机的使用，路基基层强度不断提高，道路基层和土基所产生的永久变形不再显著，目前，造成沥青混凝土路面车辙主要是外部因素的影响以及其他因素的影响造成的，如荷载作用时间、交通量渠化程度、行车荷载、路面温度及其持续时间[1]。

1.2 车辙病害类型

（1）结构性车辙。这类车辙主要由于路基强度不足而引起的，由于荷载作用超过路面各层的强度，发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面成凹字形。

（2）失稳型车辙。这类车辙主要由于沥青混合料的高温稳定性不足造成的。沥青路面处于高温状态时，结构层在车轮碾压反复作用，荷载产生的剪应力超过沥青混合料的抗剪强度，使流动变形不断积累形成车辙。这种车辙一方面车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚少的车道两侧向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车道线或停车线因此可能成为变形的曲线。

（3）磨损性车辙。由于车辆不断地磨损路面，特别是大量重型超载车辆渠道化地行驶在主车道上，磨损路面也会形成车辙。

（4）压实不足引起的车辙。这属于非正常情况车辙，是由于施工控制不严引起的。由于沥青面层本身压实不足，致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密，在交通车辆的反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限残余空隙率才趋于稳定[2]。

2 沥青路面车辙病害的防治措施

2.1 优化道路纵坡设计

对于车流量较大或重载交通通行的道路，应尽量避免设计长大纵坡，因为这样会降低重载车的车速，将导致沥青混合料的高温稳定性急剧降低，加速车辙病害的形成。在条件允许情况下，多设计平缓纵坡和改造旧路的长大纵坡，这样可以提高车辆的通行速度，缓解车辙的形成。

2.2 选择合理的混合料级配结构

相对于普通沥青而言，改性沥青具有更大的黏度和更加优越的抗车辙性能。利用骨架密实型级配的嵌挤作用可以有效地改善沥青混合料的高温性能，从而使沥青的高温稳定性得以提升，并且还可以减少由于高温而出现的失稳型车辙，极大的加强路面的抗车辙能力。通过生产配合比优化调整，确定最优的沥青用量，从而保证生产的沥青混合料有足够的沥青用量，进一步提高沥青混凝土的抗水能力。

2.3 合理的使用抗车辙剂

利用沥青混合料与抗车辙剂之间的嵌挤作用、加强作用和胶结作用，能够使混合料的高温劲度模量得以显著提升，从而强化混合料的高温抗车辙性能。抗车辙剂具有以下几个方面的优势：首先是使用方便，在混合料拌缸中可以对抗车辙剂进行直接投放；其次是方便存储，抗车辙剂并没有特殊的存储条件要求，而且具有相对较长的品质保证时间[6]。

2.4 严格的控制施工质量

严格施工控制，确保压实度。根据设计及相关规范对碾压温度、碾压遍数、摊铺速度、松铺厚度、摊铺温度以及摊铺机组合等严格控制。进行混凝土面层施工时，要加强混凝土面层混凝土的施工质量，沥青混合料的施工应严格按照《公路沥青路面施工技术规范》执行，铺筑沥青层前，应检查基层或下卧沥青层的质量，不符要求的不得铺筑沥青面层。

2.5 加强路面交通管理

超载、重载车辆是造成沥青路面早期病害的重要因素，政府相关部门需要采取一定的控制手段，严格控制车辆超载，杜绝超载车辆进入城市道路行驶。通过分流、绕行、限行等手段减少和避免重载车辆给城市道路路面造成严重的破坏，以减少和缓解城市道路车辙的发生。

2.6 避免渠化车辙

利用标线约束车辆行驶轨迹的原理，条件允许时，在适当的时机改变路面标线的位置，主动影响车辆行驶轨迹，减缓渠化交通对路面车辙深度的影响。

2.7 加强道路的养护管理

沥青路面车辙是一种累积变形，其产生需要一个过程，当路面出现车辙时，应该根据车辙深度采取养护措施，及时封闭路面裂缝、修补车辙，可以防止车辙继续扩大加深[4]。

3 结束语

为有效预防病害发生，必须深入研究病害的形成机理、预防措施和处置方法。沥青路面产生车辙的原因较多，应该针对车辙不同的形成原因，进行不同的处理。为延长沥青混路面的使用寿命，为使用者提供安全舒适的安全环境，在沥青路面的设计、施工、使用和养护各个阶段应采取不同的方法防治车辙。鉴于目前沥青混凝土路面车辙病害早期化的特点，在优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理、提高现场施工质量，规范施工，尽量在提高沥青路面使用性能的同时，延长使用寿命，提高投资效益。

[1] 邱琦.沥青路面车辙产生的原因和防止措施[J].江西建材,2014,(06):128.

[2] 丁燕.沥青路面车辙产生的原因及处理措施[J].科技与企业,2014,(12):180.

[3] 王辉,李雪连,张起森.高温重载作用下沥青路面车辙研究[J].土木工程学报,2009,42(5):139-144

[4] 董泽蛟,肖桂清,龚湘兵.级配及抗车辙剂对沥青混合料抗车辙性能的影响分析[J].公路交通科技,2014,31(2):27-31.