路面车辙病害成因及处治措施

李明奇

摘 要：沥青路面具有吸热快、放热慢等特点，特别是在高温炎热的夏季，铺装温度可以达到68℃左右，一旦温度过高，便会大幅降低路面结构的承载力，导致路面车辙病害产生。为此，在路面病害处治当中车辙病害依旧是亟待解决的一大难题。本文在充分了解车辙病害成因的前提下，通过具体案例，提出了相应的解决措施，以期有效提升路面的承载力和抗车辙能力。

关键词：沥青路面;车辙病害;成因

中图分类号：U418.68 文献标识码：A

0 引言

改革开放以来，我国公路事业迅猛发展，截至2020年，全国公路总里程已达519.81万公里，高速公路达16.10万公里，居世界第一。随着公路建设规模的不断扩大，我国公路网建设基本完善，沥青路面因其稳定性好、施工速度快、行车舒适、无接缝等优点在高等级公路建设中得到了广泛应用。然而，在行车荷载和自然因素的长期作用下，沥青路面会呈现出不同程度的病害问题，如车辙、裂缝、坑槽等，其中车辙病害影响较大，若不及时处治，将严重影响路面平整性，甚至会引发交通安全事故。为有效治理沥青路面车辙病害，必须找出车辙产生原因，根据工程实际情况，采取有针对性、合理、科学的处治措施，提高施工整体质量。

1 沥青路面车辙病害成因

沥青路面是高等级公路最常见的路面形式，在我国高等级公路建设中使用率达90%以上。随着公路通行时间的增加，在行车荷载和自然因素长期作用下，路面很容易产生早期病害，比如车辙。车辙是高温条件下沥青路面在行车荷载作用下产生的竖直方向上的积累永久变形。沥青路面车辙一般分为压密型车辙、失稳型车辙、结构型车辙、磨耗型车辙等。实际上，路面车辙的出现，一般不会只出现一种类型，而是同时存在多种车辙类型，在这个情况下，为了保证采取的治理措施科学、有效，必须对路面车辙病害产生原因有所了解，具体分为以下几点：

（1）空气及光照。沥青路面不管是施工，抑或是后期通车运营，都会直接暴露在空气、阳光下。基于沥青路面自身属于空隙结构，在氧气、紫外线等自然因素作用下，长期下去将会加速沥青胶结材料老化速度，进而降低沥青胶结料的强度、稳定性。

（2）施工情况。施工质量对沥青路面影响较大，在沥青路面施工阶段，拌和是否均匀、运输是否迅速、摊铺是否平整、碾压是否到位，都會影响路面的路用性能。因此，在沥青路面施工的各个环节必须做好质量控制、施工温度控制，这样才能最大限度降低车辙病害出现。

（3）级配结构。对于混合料结构来讲，沥青混合料级配起决定性作用。只有骨架密实级配合理的情况下，才能将骨架嵌挤作用充分发挥出现，才能增强层间材料的黏结效果。一旦混合料级配过大，那么很难形成良好的骨架孔隙结构，将会对混合料内部黏结效果造成极大影响。反之，当混合料级配过小，那么同样会影响混合料的内部结构，无法形成相互嵌挤的悬浮密实结构，严重影响了结构骨架的嵌挤作用。

（4）环境温度。作为一种粘弹性材料，沥青混合料的路用性能和周边环境温度之间息息相关。比如说，温度较高的情况下，沥青将逐渐软化，在此条件下，行车荷载作用下，沥青路面的细集料极易被带出，进而产生车辙。

（5）环境水分。我国地域辽阔，尤其是北方地区，夏季雨热同期，沥青混合料内部水分较多，在外部荷载作用下，极易形成动水压力，将吸附于集料表面的沥青膜破坏，尤其是在暴雨过后，将加快车辙的产生，影响沥青混合料的高温稳定性。

（6）荷载强度。伴随社会经济的迅速发展，我国公路网络愈加完善，交通量呈逐年快速增长的趋势，在车辆荷载的长期作用下，沥青路面设计方法和技术标准仍停留在先前的层次上，未能及时跟随交通量变化而改变，在重载交通作用下，将会大大缩短沥青路面的理论使用年限，导致大量早期病害发生。

2 工程概况

某公路工程全长37.8 km，为双向四车道，建成通车时间较长，随着沿线地区经济的迅速发展，大大增加了本路线的交通压力。在行车荷载和自然因素等影响下，路面出现了一系列病害，如裂缝、坑槽、网裂、车辙等，已严重影响路面行车舒适性，甚至会带来一定安全隐患。其中车辙病害较为严重，应采取相应措施进行有效处治。

为了解路面车辙病害实际情况，本文以上行、下行及全程公路情况进行车辙病害等级评价，分为五个评价等级，即优、良、中、次、差，表1为统计结果。

由表1可见，在本工程中，上行段车辙病害情况较下行段轻一些，但仍较为严重。在总里程中，本工程每公里RDI评价当中，“优”、“良”并不存在，主要集中在“中”等级，高达96.60%;甚至还存在不足1%的“差”等级评价，由此说明，本路段路面承载力较为一般，部分路段存在集中病害发生情况。针对这一问题，决定选择具有代表性的路段作为试验段进行病害处治。

3 沥青路面车辙维修整治技术要点

在车辙深度较大路段，为保证路面施工性能良好，避免后期渠化交通带来严重安全隐患。决定以车辙病害深度为依据，合理选择病害处治措施。针对深度20 mm以内的车辙病害，本路段可采用微表处施工方案，针对深度20 mm以上车辙病害路段，则采用铣刨摊铺施工方案。基于多种因素考虑，本文仅对铣刨摊铺在沥青路面车辙病害处治中的应用要点进行分析。

3.1 铣刨摊铺工作原理

铣刨摊铺处理法多用于结构性车辙病害，一旦沥青路面基层被破坏，先挖除基层，再换填新混合料，随后施工面层。这种处治方法，可保证粘结层和防水层施工效果，避免二次车辙等病害发生。先铣刨再罩面，可进一步提升路面承载力，有效改善原路面使用性能。当基层破坏后，通过摊铺施工可以及时养护维修，从根本上消除或控制车辙病害。

3.2 铣刨摊铺处治流程

3.2.1 路面铣刨

沥青路面车辙病害产生原因多种多样，其形式也各不相同。因此，需综合考虑现场地形、病害原因等多种因素，并在确定车辙深度的前提下，才能最终确定铣刨深度和面积。沿道路行车方向采用铣刨机进行铣刨施工。在施工过程中，通常情况下，前期均要按照设定高度铣刨，随着施工的持续进行，可根据施工现场具体情况，适当调整铣刨高度，随时查看病害下面路面是否存在病害，铣刨至底层无病害才可停止施工。本次铣刨施工，采用分层铣刨方式，应留设横向台阶，不得在同一端面设置横缝。由此可见，在铣刨完第一层时，路面存在横向裂缝，且发现有水，表明仍有病害存于沥青下面层或基层处，因此，需向底基层铣刨，保证路面病害得到有效解决，恢复路面使用性能。铣刨后，即可一层一层处理，提高路面稳定性。

在銑刨施工中，应保证施工面清洁、干净。完成上述作业后，可均匀喷洒乳化沥青，待乳化沥青破乳后，即可进行摊铺施工。

3.2.2 拌合和运输

按照配合比设计，做好沥青混合料拌和施工。拌和前，应对沥青、矿料等材料的加热温度进行详细检查，保证满足规范要求。出料前还要做好试拌工作，待确定质量合格后，才能用于施工。同时，拌和期间要根据规定，合理控制拌和温度、时间及含水量，避免出现材料离析、花白等情况。

基于经济性考虑，合理控制运距，采用自卸式运输车进行沥青混合料运输，装料一般分三次放料，顺序为先前、后，再中部。每装一次，需对汽车位置进行一次移动，从而降低集料离析的可能。

为达到保温的作用，需将篷布加盖的车辆顶部，相比拌合能力，运能应略大一些，这样才能保障施工的连续性。若材料运至现场后，已出现离析、结团等情况，严禁使用。

3.3 摊铺和碾压

摊铺前，需保证施工面干净、无污染，且保持干燥。卸料时，需做混合料温度测定，若不满足规范要求，则不得使用。当铣刨厚度在10 cm以上，应根据摊铺深度进行分层摊铺，根据设计要求，确定松铺厚度、松铺系数，保证路面压实后，与原路面高度一致。

摊铺施工后，需及时进行路面碾压，碾压一般分为3个阶段，应严格按照相关原则合理确定压实设备、碾压速度、遍数等参数。初压时采用双钢轮压路机进行1～2遍静压，碾压速度为2 km/h～4 km/h。复压时先进行1遍静压，再进行2遍振压，碾压速度为1.5 km/h～3 km/h。终压是为了消除明显轮迹，因此，碾压遍数为2～3遍，碾压速度控制在2 km～3 km即可。

4 结束语

综上所述，改革开放以来，我国公路事业迅猛发展，随着公路建设规模的不断扩大，我国公路网建设基本完善，沥青路面因其稳定性好、施工速度快、行车舒适、无接缝等优点在高等级公路建设中得到了广泛应用。然而，在行车荷载和自然因素的长期作用下，沥青路面会呈现出不同程度的病害问题，如车辙、裂缝、坑槽等，其中车辙病害影响较大，若不及时处治，将严重影响路面平整性，甚至会引发交通安全事故。为有效治理沥青路面车辙病害，必须找出车辙产生原因，根据工程实际情况，采取有针对性、合理、科学的处治措施，提高施工整体质量。

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