刍议重载交通沥青路面车辙防治对策

2021-08-16中铁十二局集团第一工程有限公司

门窗 2021年5期

白璐中铁十二局集团第一工程有限公司

1 前言

现阶段，很多地区沥青公路路面具有荷载能力较强的特征。公路沥青路面的结构体系可以承受重载车的碾压荷载，充分确保了其发挥应有的交通安全保障作用。但是不应当忽视，重载交通沥青路面如果长期未能得到安全检测与维护，反复碾压后的路面车辙痕迹就会不断加深，直至形成路面塌陷或者路面形状改变的现象。由此能够判断得出，车辙病害属于威胁沥青路面坚固稳定性能的重要因素，公路施工人员以及运行养护人员对于路面车辙病害应当引发重视。

2 重载交通沥青路面产生车辙病害的根源

2.1 沥青混合料级配

重载交通路面的基本组成结构关键取决于材料级配，沥青混合料能否设计为合理科学的混合料级配，直接关系到沥青混合料的特征与功能。沥青混合料如果掺入了骨料成分，那么混合料的原有级配将会明显得到优化[1]。具有较大孔隙率的砂石混合料能够全面填充沥青砂浆空隙，从而使沥青砂浆的整体粘结性能得到提高。但是与之相比，具有悬浮性状的集料可能会明显削弱沥青混合料原有的嵌入骨架体系结构密度，导致混合料级配性能降低。

2.2 温、湿度等外界环境

如果沥青路面表面承受了较高的环境温度，其软化后的液态沥青将会产生明显的流动性。软化情况下的沥青路面体系结构组成部分将会加深车辆碾压痕迹，直接导致车辙病害的发生[2]。

沥青路面表层在雨水频繁冲刷之后，沥青道路表面就会呈现出松散与脱落现象，客观上诱发了道路车辙病害。由此可见，公路表面所在区域的空间湿度与空间温度等因素都会明显影响到车辙病害的产生。

2.3 沥青集料性能

沥青路面能否达到应有的荷载支撑能力，在根本上决定于沥青集料的品质与性能。沥青集料主要包含了沥青砂浆、粗细集料、矿粉与水分等，粗细集料的占据比例数目将会给沥青混合料的整体质量性能带来明显影响。如果在环境空间比较干燥的情况下，矿粉与细集料将会渗入到砂浆空隙中，因此就会增加沥青集料本身的强度。公路施工人员对于沥青集料在进行用量确定的过程中，在满足沥青集料的最佳用量范围的规范要求下，确保沥青集料的粘附性能得到提升。

现状下，某些路面工程的表层部位沥青没有达到合格的材料强度性能，将会造成永久性的沥青表层部位形状改变。路面车辙病害的重要形成根源应当体现在反复性的车辆轮胎碾压作用影响，导致路面表层的沥青体系结构失去稳定性进而诱发车辆碾压的沥青道路车辙病害。沥青路面的基本功能作用就是确保车辆安全通行，因此，沥青路面与车辆轮胎的摩擦频率较高。

某些路面表层部位的沥青支撑体系结构本身存在失稳安全隐患，就会在反复性的车辙作用影响下发生塌陷。沥青路面表层包含了成分复杂的沥青混合物，沥青混合物如果没有达到坚固程度指标，在雨作用下沥青混合物结构发生破坏，削弱了沥青路面的整体坚固性能与承载强度，甚至造成路面凹陷与形状改变等后果。如图1所示。

图1 重载交通沥青路面的车辙产生原理

3 重载交通沥青路面的车辙病害常见表现形式

第一类为磨耗车辙。抗磨耗层属于沥青公路表面中的关键组成部分，具有抗磨耗功能的沥青道路表层如果出现了破损，沥青道路的基础结构将会遭受持续性的外力损坏。某些重载车辆的轮胎底部带有尖锐金属钉等物品，将会造成道路表面的抗磨耗层遭到擦伤损坏。但是对于多数的重载车辆而言，车辆驾驶人员禁止将带有尖锐金属钉的轮胎防滑设施安装在轮胎底部。

第二类为失稳车辙。具有较差抗剪强度的沥青路面车辙应当属于失稳车辙，此类车辙病害的重要诱发因素就是沥青集料失去坚固性。例如在较高的外界空间温度下，存在软化安全隐患的公路沥青体系结构将会直接诱发路面失稳后果，明显增加了沥青的液态物质流动性。在车辆轮胎碾压的边缘部位区域，逐渐积累的液态沥青将会表现为堆积现象，从而造成了沥青道路的表层出现凹凸现象。在各种类型的道路表层车辙病害中，失稳车辙病害占有较高的比例。

第三类为压密车辙。沥青混合料如果没有符合材料密实度的行业检测指标，将会诱发压密车辙的不良后果。公路施工人员对于沥青道路的面层部位没有严格进行碾压处理，导致沥青面层无法达到密实程度的基本要求标准。在沥青公路全面完成施工的情况下，经过重载车辆反复碾压的道路车辙痕迹将会逐渐累积，直至达到车辙痕迹密度较高的状态。

4 重载交通沥青路面车辙防治措施要点

从目前的公路施工以及公路运行使用监管现状来看，全面防治公路车辙病害的最关键举措就是要定期展开沥青面层的维护保养处理。路面施工人员针对沥青面层应当严格确保达到压实度要求，切实避免与杜绝车辙病害。工程采购负责人员针对沥青道路的各种集料成分质量都必须要认真加以检测，据此给出完整性与科学性较高的沥青集料配比测试结论。具体在防治路面车辙的实施过程中，重点应当体现为以下防治技术手段。

4.1 合理设置混合料的级配数据比例

沥青混合料本身具备优良的抗碾压性与坚固性，因此沥青混合料目前已经被普遍运用于道路施工。在此基础上，道路施工人员针对沥青混合料必须要合理确定级配数据指标，避免沥青混合料由于未能符合现行的级配指标而造成路面病害风险增加。具体针对沥青混合料中的砂石、粗细集料、骨料与矿粉在进行配比数据的设计过程中，工程技术人员必须要综合考虑沥青道路的表层部位特征，合理完善与优化沥青混合料现有的各项级配数据指标[3]。

例如，针对矿粉材料而言，工程技术人员必须要严格确保矿粉材料满足最基本的压实度与填充性能指标。在沥青的作用下，矿粉材料应当能够均匀混合于沥青砂浆，据此实现了支撑沥青路面整体框架结构的效果。

因此，工程技术人员务必确保矿粉材料能够满足粉油比例的最佳配比数据标准。公路工程的采购工作人员针对碱性矿粉材料应当优先考虑进行采购，因为此种类型的矿粉材料不容易形成团块粘结，并且具有适中的矿粉含水比例优势。

4.2 严格控制沥青集料的品质性能

道路面层施工过程必须要依靠沥青混合集料，沥青混合集料的安全性能将会直接关系到整个道路面层的支撑强度。为了预防车辙反复碾压引发的道路病害现象，那么关键技术要点应当体现在控制沥青集料的安全性能品质。工程采购人员只有做到了全面测试与判断沥青集料品质，才能真正做到预防沥青道路病害的目标。工程采购人员针对沥青集料中的各种组成要素都应当严格展开实验检测操作，运用专门性的检测仪器设施来保证检测数值的准确性。

为了阻止车辙病害的大范围形成，施工技术人员可以将抗车辙剂适当加入沥青混合料中。抗车辙剂可以有效改善沥青混合料的抗车辙性能，进而达到面层坚固与安全的良好效果。因此在必要的时候，对于重载车辆通行频率较高的公路路段应当加入抗车辙剂，确保路面表层部位能够满足基本安全性能指标，对于潜在的车辙危害影响因素予以消除。

严格控制沥青集料的性能与品质，关键应当体现为认真履行材料检测义务。在此过程中，工程材料的检测人员应当结合实验室测试的判断数据结论来确定沥青材料是否满足路面施工要求，对于没有满足路面施工标准要求的沥青材料必须禁止予以使用。

道路施工技术人员对于沥青混合料摊铺、碾压、路面养护等关键技术要点都应当准确掌握，在道路路面的施工实践中积极引进与采纳机械化手段，为道路施工单位争取更好的成本节约效益。工程技术人员针对沥青材料的各项质量检测指标都要引发重视，确保做到全面认真推行现有的工程沥青材料审核检测工作实施标准。工程材料的质量检测人员必须要督促工程采购人员针对沥青材料实施严格对比，避免沥青材料采购人员仅限于节约工程采购经费造成沥青材料无法达到规范标准。

4.3 全面监测调节空间环境因素

重载沥青路面的安全使用状况若能得到准确与完整的监测，则有益于沥青路面的表层部位维持完整性，防止由于车辆碾压而导致路面整体失稳的后果。信息化的监测仪器装置在进行操作使用时，必须要确保传感监测数据的准确性。养护人员应当准确察觉路面病害风险，增强对于沥青道路车辙风险因素的防控意识，及时处理存在失稳风险的路段区域。表1为重载交通沥青路面车辙的产生根源与防控要点。