沥青路面抗车辙性能提高策略分析

杨倩

（江苏路润工程技术集团有限公司，江苏宿迁 223800）

0 引言

车辙是沥青路面常见的病害问题之一，会导致路面的损坏和凹陷，降低道路的安全性和行车舒适度。因此，提高沥青路面的抗车辙性能至关重要。文章对沥青路面抗车辙性能影响因素进行问题，并提出相应策略，以期改善沥青路面的抗车辙性能。

1 抗车辙性能概述

抗车辙性能是指沥青路面在承受车辆荷载和外界影响时的抵抗能力和稳定性。良好的抗车辙性能意味着路面能够有效承受车辆的荷载，避免车辙形成和加剧。通过优化路面材料、路面结构和施工质量管理等措施，可以提高路面的抗车辙性能，延长路面使用寿命，提升道路的安全性和行车舒适度。抗车辙性能的提高对道路的可靠性和持久性有重要意义，也有助于提高交通运输效率和质量[1]。

2 沥青路面抗车辙性能影响因素

2.1 路面材料因素

第一，适宜的沥青混合料对提高路面的抗车辙性能至关重要，因此需要考虑沥青混合料的粒径分布、黏结剂含量、级配设计等因素进行材料选择。第二，沥青混合料的稳定性、弹性模量、抗剪切性等性能指标直接影响路面的抗车辙性能，因此需关注沥青混合料的黏度、强度、变形性等特性。第三，沥青混合料的老化和损伤会降低路面的抗车辙性能，因此需要考虑沥青混合料的抗老化能力和耐久性，以延长路面的使用寿命。第四，沥青混合料与骨料之间的黏结性能直接影响路面的稳定性和抗车辙性能，因此需关注沥青混合料与骨料之间的黏着力和剪切强度。

2.2 路面结构因素

第一，路面层的厚度直接影响路面的抗车辙能力，较厚的路面层能够分散车辆荷载，避免车辙的形成和发展。第二，不同类型的路面层材料具有不同的强度和稳定性，因此需要考虑路面层材料的抗变形性能和抗裂性能。第三，地基支撑层对路面的稳定性和抗车辙性能起重要作用，因此需要关注地基支撑层的强度、均匀性和排水性能。第四，合理的路面结构设计可以改善路面的抗车辙性能，因此在设计环节需考虑路面层的分布和厚度，以及地基支撑层的布置方式[2]。

2.3 外界影响因素

2.3.1 渠化交通

第一，渠化交通会导致车辆行驶路径发生变化，使部分车道或路段承受更大的车辆荷载，从而增加车辙的形成风险。第二，通过渠化交通，车流会在特定车道或路段集中，导致该区域的车流密度增加。而高密度车流对路面施加的荷载作用更为集中，容易形成车辙。第三，渠化交通可能引起驾驶行为的变化，如加速、减速和变道频繁等。这些驾驶行为的改变会对沥青路面产生更大的动态荷载，加速车辙的形成。

2.3.2 荷载作用

第一，不同类型和重量的车辆对路面的荷载作用不同。重型车辆和超重车辆可能对路面造成更大的荷载影响，加剧车辙的形成。

第二，车辆轴重的分布情况对路面的荷载作用有影响，集中在某一轴位的轴重可能导致该位置的车辙加剧。

第三，车辆的频繁通行会增加路面的荷载作用，加速车辙的形成，特别是在高交通流量的道路上，荷载频率的影响尤为显著。

第四，车辆的行驶速度对路面的荷载作用也有影响。高速行驶会增加路面的冲击和振动，加剧车辙的形成。

第五，长时间停车（如交通拥堵或红绿灯等）对路面的影响较大，更容易使路面形成车辙。

第六，路面上不同车辆的停留时间分布情况也会对荷载作用时间产生影响，如集中停留的区域可能出现更明显的车辙。

第七，某些车辆或交通运输活动具有周期性的特点，如公共交通车辆、货运车辆等，这些周期性的荷载作用会对路面产生重复冲击，加剧车辙的形成。

第八，车辆通行频率和持续时间的组合会影响路面的累积荷载作用。高频率、长时间的荷载作用可能导致路面疲劳和车辙的加剧。

2.3.3 环境气候因素

第一，沥青路面在不同温度下的膨胀和收缩会对抗车辙性能产生影响。极端温度变化可能导致路面龟裂和车辙形成。第二，在高温季节，沥青路面可能出现软化现象，降低其抗车辙能力。高温下车辆荷载作用的影响更为明显。第三，雨水对路面的侵蚀会加速路面的磨损和车辙的形成。尤其是在雨水积聚和排水不畅的情况下，路面抗车辙性能会受到更大影响。第四，寒冷地区的冰冻和融化过程对路面的影响较大。冻融循环可能导致路面龟裂和车辙的加剧[3]。

2.4 其他影响因素

第一，车辆的速度对路面的荷载作用和冲击力有影响。高速行驶可能加剧车辙的形成，而低速行驶可能导致车辙深化。第二，路面的定期维护和及时修复对于保持良好的抗车辙性能至关重要，能够延缓维护和修复可能导致路面损坏加剧和车辙的加深。第三，地质条件会影响路基的稳定性和路面的抗车辙能力。例如，土壤的强度、稳定性和排水性能都会对车辙的形成产生影响。第四，沥青路面的施工质量直接关系到其抗车辙性能。施工质量不良，如压实不足、配料错误等，可能导致路面的不平整和车辙的形成。

3 沥青路面抗车辙性能提高策略

3.1 优化路面结构设计

第一，适当增加沥青路面结构层的厚度，可以提高路面的抗车辙性能。较厚的结构层能够分散荷载，减少对基层的影响，降低车辙的形成概率。采用高强度的材料作为路面结构层，如高性能沥青混合料（HMA），能够提高路面的承载能力和抗车辙性能。

第二，在路面结构设计中，应考虑不同层次材料的弹性模量差异，以提高整体结构的均匀性和稳定性。合理的弹性模量梯度分布可以减缓车辙的形成。引入加筋技术，如使用玻璃纤维增强格栅（Geogrid）或钢筋，可以提高路面的强度和稳定性。

第三，良好的排水设计可以有效减少水分对路面的侵蚀，提高路面的抗车辙性能。因此，应合理设置排水斜率和排水系统，确保水能够被迅速排出。还可考虑引入防水层，如沥青防水层或聚合物改性沥青防水层，以提高路面的耐久性和抗车辙能力。

第四，合理设计路面基层结构，提高基层材料的强度和稳定性，以提供良好的支撑、使荷载均匀分布。

3.2 合理选择施工材料

3.2.1 结合实况调整沥青混合料级配

首先，不同路段的车辙情况可能有所差异，因此需要根据实际情况进行级配调整。例如，在车辙严重的路段，可以增加较粗的骨料，以提高路面的抗变形能力和承载能力。而在车辙较轻的路段，则可以采用较细的骨料，以提高路面的平整度和驾驶舒适性。

其次，高交通流量的路段承受着更大的荷载作用，容易形成车辙。因此，在这些路段上，应适当调整沥青混合料的级配，采用更坚固和耐久的骨料组合，以提高路面的抗压能力和耐久性。

最后，不同道路的使用要求可能不同，应根据不同的使用要求调整沥青混合料的级配，以满足路面的功能性和性能要求。例如，高速公路需要更好的平整度和抗滑性能，因此可以采用较细的骨料组合；而农村道路上需要更好的耐久性和抗车辙能力，因此可以适当增加较粗的骨料。

3.2.2 优化沥青混合料空隙率设计

第一，根据路面使用要求和预期性能，确定沥青混合料的目标空隙率。不同类型的路面和交通条件可能有不同的要求，如高速公路、城市道路或重载交通路段等，应根据具体情况，确定合适的目标空隙率范围。

第二，考虑沥青材料的特性和骨料的粒径分布，以确定合适的沥青混合料空隙率。通常情况下，较细的骨料会占据更多的空隙，而较粗的骨料则会减少空隙。在设计过程中，应根据骨料的粒径分布和沥青胶黏性，结合试验数据进行空隙率计算和调整。在确定目标空隙率的基础上，通过混合料配合比设计来实现空隙率设计优化。根据所选用的骨料类型和粒径分布，以及沥青黏度和含量等参数，结合不同粒径骨料的推荐空隙率数值（见表1），进行配合比计算和调整，可以达到目标空隙率。

表1 不同粒径骨料的推荐空隙率范围

第三，在实际施工中，需要进行现场质量控制，确保混合料的空隙率符合设计要求，可采用密实度测试、空隙率测定等方法，结合不同粒径骨料的推荐空隙率数值，对施工过程中的沥青混合料空隙率进行实时监测和调整，保证施工质量的稳定性和一致性，以实现路面的密实和稳定，提高沥青路面的抗车辙性能。

3.2.3 重视沥青下面层设计

第一，设计之前，需进行详尽的土质调查和评估，了解路段的土质特征、承载能力和含水量等信息，根据实际情况确定沥青下面层所需的强度和稳定性指标。

第二，根据路段的交通流量和荷载要求，确定沥青下面层设计目标。考虑不同类型车辆的荷载特点和频次，确保沥青下面层能够承受预期的荷载作用。

第三，综合考虑路段的地形、路基情况和排水条件等因素，确定沥青下面层的目标设计参数。例如，针对坡度较大的路段，需要考虑陡坡导致的附加荷载和排水问题。

第四，根据实践经验和材料性能数据，选择适合的沥青下面层材料。考虑材料的强度、抗变形性能和稳定性等因素，以确保沥青下面层满足设计要求，不同沥青下面层设计目标的具体参数和指标如表2 所示。

表2 不同沥青下面层设计目标的具体参数和指标

3.3 强化施工质量管理

3.3.1 做好沥青混合料原材料管理

第一，进行供应商审核和评估，选择可靠的供应商，确保原材料的质量可靠。与供应商建立长期合作关系，以确保原材料的稳定供应和质量符合要求。

第二，制订明确的原材料采购标准，包括骨料、沥青和添加剂等。标准应涵盖材料的物理性质、化学成分、颗粒分布等关键参数，以确保所采购的原材料符合设计要求。

第三，对采购的原材料进行严格的质量检测，包括外观检查、试验室试验和性能测试等。检测内容应涵盖材料的密度、强度、稳定性等关键指标，以确保原材料的质量符合标准要求。

第四，对原材料进行正确的存储和保管，防止其受潮、受污染或老化等问题。建立合适的仓储条件，定期检查和维护原材料的储存环境，确保原材料不受损。

3.3.2 控制沥青混合料拌和质量

第一，根据设计要求和配合比，准确控制沥青、骨料和添加剂的添加比例。采用精确的称量设备和控制系统，确保材料制备的准确性。

第二，优化沥青混合料的拌和工艺，包括拌和温度、拌和时间和拌和速度等。合理的拌和工艺可以确保混合料的均匀性和稳定性，提高拌和质量。

第三，建立严格的质量监控体系，对沥青混合料的拌和过程进行实时监测和调整，确保拌和质量。通过采集样品进行试验室测试和性能评估，监测拌和过程中关键参数的变化，并及时采取控制措施，保持拌和质量的稳定性和一致性。

第四，建立标准的操作规程和工作指导书，明确各个操作环节的要求和步骤。培训操作人员，确保其熟悉并按照标准操作规程进行沥青混合料的拌和工作，减少操作误差和质量偏差。

第五，建立健全质量管理体系，包括质量检查、质量记录和质量验收等环节。通过抽样检验、实地检查和性能评估等方式，对拌和质量进行全面监控和评估，确保沥青混合料的质量符合设计要求和行业标准。

3.4 完善道路运营管理机制

第一，建立定期的路面检测和评估机制，通过检测车辙深度、平整度、摩擦系数等指标，及时了解路面状况和车辙性能，进行分析和评估，并根据定期检测结果，制订有效的路面维护和修复计划，以及时消除路面缺陷，保持路面的平整度和抗车辙性能。

第二，加强交通管理，合理规划和管理交通流量，减少过度拥堵和交通负荷对路面的影响。采取限制超载、限速措施等，减轻车辆对路面的荷载作用，延缓车辙形成。

第三，建立健全路面监测和预警系统，实时监测路面状况和车辙演化趋势。通过数据分析和模型预测，及时发现车辙形成的趋势，并采取预防措施，避免车辙加剧。

第四，明确相关部门和责任主体的运营管理和维护责任，加强沟通协调，确保各方共同参与、协同作业。建立维护档案和记录，及时跟进维护工作，保证路面的质量和使用安全性。

4 结语

路面材料、路面结构和外界影响因素会对抗车辙性能产生影响，通过优化路面结构设计、调整沥青混合料级配、优化空隙率设计、重视底面层目标设计、强化施工质量管理和完善道路运营管理机制等策略，能够有效提高沥青路面的抗车辙性能，减少车辙的形成，提升路面的耐久性和可靠性，为交通运输提供更加平稳和安全的路面环境。