沥青混凝土路面车辙原因分析及防治对策

冯昶

摘要：车辙是沥青混凝土路面主要的破坏形式之一，当前我国公路沥青路面的车辙问题越来越突出。文章阐述了沥青路面出现车辙的危害，分析了沥青路面形成车辙的主要影响因素，针对沥青混凝土路面车辙病害提出了相应的预防对策。

关键词：沥青路面；车辙；破坏；对策

许多高等级公路沥青混凝土路面建成通车不久，在车辆荷载和环境条件的重复作用下，发生了较为严重的早期车辙损坏。沥青混凝土路面车辙病害对车辆的行驶速度、行车舒适性及交通安全造成较大的影响。在高速公路及城市干线道路上过量的车辙造成了路面使用性能降低、维修期提前以及维修费用大幅度的增加。因此，研究如何提高沥青路面的抗车辙能力，延缓车辙病害的发生具有重要意义。

1.沥青路面出现车辙的危害

车辙是指在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层出现的永久变形。车辙的出现，严重影响了路面的使用寿命和服务质量，给路面及路面使用者带来了许多危害，如影响路面的平整度，路面平整度下降，降低了行车舒适性；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了沥青及路面结构的整体强度，大大降低面层、基层以及路面结构的整体强度，使得其它路面病害更易发生，从而诱发各种病害，如网裂和水损坏等；雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，甚至于会由于车辙积水而导致车辆漂滑，从而影响安全行车，冬天车辙内存水凝结成冰，路面抗滑能力下降，影响高速行车的安全。沥青路面早期车辙破损问题，已成为影响我国公路健康发展的突出问题。

2.沥青路面形成车辙的主要影响因素分析

2.1沥青路面结构类型

在一定厚度范围内，沥青路面的厚度越大，永久变形也越大。采用刚性基层或半刚性基层材料的沥青路面，由于基层具有很高的高温稳定性和抗剪切变形能力，因此，车辙主要产生在沥青面层内，而刚性基层和土层所产生的车辙只占很小的比例。在相同条件下，同样厚度的路面，改性沥青混合料的动稳定度大于普通沥青混合料，总变形量远远小于普通沥青混合料。

2.2沥青混合料级配

沥青混合料的高温抗车辙能力60%是依靠集料的嵌挤能力。因此，集料的级配对沥青路面的车辙有重大影响。高温时的车辙，主要是混合料强度不足或塑性变形过剩造成的。沥青混合料的强度取决于混合料的内摩擦角和黏聚力，而在高温时，沥青混合料的劲度模量降低，其高温抗车辙的能力有60%以上来自集料的嵌挤力。所以混合料应该有良好的级配组成，最大程度的发挥集料的嵌挤能力。

2.3施工因素的影响

沥青混合料在施工过程中，材料的质量控制、沥青混合料的材料与温度均匀性，各种材料用量的控制、压实温度及压实度的控制、层间的洁净度及粘结效果等都会影响到路面的抗车辙能力。如施工时没有充分压实或料温不够等施工原因导致的沥青面层压实不足，而致使通车后的第一个高温季节沥青混合料在行车作用下，继续压密形成的车辙。

2.4高温对车辙的影响

温度是影响沥青路面车辙深度的主要原因，车辙对温度很敏感，温度升高时，沥青的粘度变小，其抵抗蠕变性能的能力下降，当沥青受到外力时，很容易发生永久剪切变形，导致沥青材料横向流动而产生车辙。在夏天炎热的地区，沥青路面在一定的气温和日照条件下，能吸收大量热量，从而导致路面温度上升，产生车辙。

3.预防沥青路面车辙病害的对策

3.1混凝土路面结构选择

在条件允许的情况下，多选择半刚性基层。在进行沥青混凝土面层结构的选取时应考虑路面应具有密实上面层，可以提供良好的通行能力，能提供有力的抗车辙能力，并满足抗水损坏能力与抗疲劳能力；中下面层应尽量采用低沥青含量、骨架型結构或间断级配，且有较好的使用性能。因此，沥青路面上面层主要考虑防止水损害的发生，可以选取改性密级配沥青混合料（AC）、高性能沥青混合料（Superpave）、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）等。相比之下，下面层的抗车辙作用更为重要，可以选取密级配沥青混合料（AC）、密级配沥青碎石（ATB）、开级配沥青碎石（ATPB）c适当考虑超载车辆对路面的影响，在上、中面层选用改性沥青；细集料采用机制砂。

3.2抗车辙沥青混合料级配设计

为了提高混合料在高温时的抗剪能力，应充分的发挥集料之间的嵌挤作用，级配设计应形成骨架结构。因为沥青材料本身的特性，科学的选择沥青混合料配合比，能提高沥青混合料的高温稳定性。同时，在重载交通路段下，沥青混合料可采用特殊的抗车辙混合材料，提高其动稳定度指标，减少重载和渠化交通对路面的影响。

3.3抗车辙剂的应用

通过添加专用的抗车辙改性剂可提高沥青混合料动稳定度，能够有效地提高沥青混合料的高温稳定性，且施工方便、价格适中、效果显著。如车辙王是一种由多种聚合物复合成的沥青混合料添加剂，它通过集料表面的增黏、加筋、填充以及沥青改性、弹性恢复等多重作用而大幅提高沥青混合料的高温稳定性，并对沥青混合料的水稳定性和低温抗裂性也有改善。

3.4加强施工质量控制

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。确定石油沥青加工及沥青混合料施工温度应根据沥青标号及粘度、气候条件、铺装层的厚度。

3.5严格控制超载车辆的通行

避免超载现象的发生，并控制高压轮胎的使用，因为重载车的高压轮胎发生的剪应力在夏季高温期很容易使沥青混凝土路面发生失稳性车辙病害，所以必须对大型重载车超载现象进行严格检查，减少路面养护成本和交通安全隐患。