沥青路面车辙成因及防治措施
【摘要】本文从车辙危害的角度较深入地分析了沥青路面车辙的成因及影响因素，并结合工程施工经验提出了关于车辙的几点防治措施，对于道路施工及养护具有一定的借鉴作用。
【关键词】沥青路面；车辙成因；防治措施
1、前言
行车道的轮迹带上形成的永久变形被成为车辙，车辙作为沥青路面铺装层的重要病害之一，成为沥青铺装层维修的主要诱因，对于高速行车的舒适性具有重要影响。
2、车辙危害
车辙主要有四方面危害，一是对路面平整度造成一定影响，使行车舒适性明显降低；二是减薄了轮迹位置的沥青层厚度，对沥青层及整体路面结构强度进行削弱，易于导致各种病害的发生；三是雨天路面排水不够通畅，会使路面抗滑性能降低，以至于因车辙积水造成车辆发生漂滑，车辙内的水在冬季凝结成冰降低路面抗滑能力，使高速行车安全受到严重影响；四是车辆超车或改变方向时容易发生失控，使车辆操纵的稳定性受到影响。
3、影响因素
3.1交通荷载 随着高速公路建设的发展，公路等级不断提高，渠化交通也不断发展，同时也带来了交通量的不断增大，使车辙出现的频率更高。据有关试验数据统计，车辙发生速率与荷载作用次数成反比关系，但车辙深度与累计荷载作用次数呈正比关系，最终使道路使用性能丧失。
3.2气候及水文地质条件 路面温度也能对车辙产生较大影响，我国北方地区冬季路面温度低，不易出现车辙；而在南方炎热地区，沥青路面受气温和日照作用影响，路面吸收大量热量使温度升高，容易产生车辙。残存于路面内的积水能使结构层抗变形能力明显降低，容易产生较大的车辙。
3.3路面结构 沥青路面厚度在一定范围内越大就容易出现越大的永久变形，沥青路面如采用刚性基层或半刚性基层材料，因其具有的高温稳定性和抗剪切变形能力都较高，所以在沥青面层内更容易产生车辙，而在刚性基层和土基中就很少产生车辙。
3.4路面材料性能 沥青混合料作为一种黏弹性塑性材料，沥青的黏结力和矿料颗粒间的嵌挤力对其抗变形能力起决定作用，沥青与矿料性能及沥青混合料组成结构对于沥青路面的抗变形能力和其他路用性能具有直接影响。
3.5施工因素 沥青混合料在道路施工中，路面的抗车辙能力受沥青混合料均匀性、材料质量及用量控制、层间洁净度及黏结效果、压实温度及压实度控制等多方面因素的影响。
4、车辙的防治措施
4.1设计方面
我国目前的沥青路面设计方法中，主要将弯沉和弯拉应力作为控制指标，而缺少沥青路面车辙深度的控制指标，所以在设计阶段就要在沥青路面设计中加入车辙作为控制指标以防治车辙的产生。在材料设计上对沥青混合料进行车辙试验，并得到动稳定度在现行规范中都具有明确要求，但路面设计中没有将动稳定度作为控制指标，造成路面结构设计与材料设计分离。所以，要将车辙控制指标加入设计中，从源头上避免产生车辙。
4.2矿料及沥青混合料选择
4.2.1矿料选择 沥青混合料抗变形能力是以矿料形成的骨架及嵌挤力为基础，其抗车辙能力主要在于形成接近于立方体、耐磨性能及抗压强的合理配比。另外，矿粉（尤其是活化矿粉）由于表面积大也有很大影响。采用石灰岩轧磨的矿粉配制的沥青混合料高温稳定性较高，含石英岩矿粉的沥青混合料高温稳定性较低。活化矿粉与沥青由于相互作用而形成较强的结构沥青膜，使沥青黏聚力明显提高。沥青混合料空隙率的降低使自由沥青的含量减少。所以矿料选择时要尽可能选用含活化矿粉多的矿料，可以有效提高沥青混合料的抗剪切能力。
4.2.2沥青混合料选择 沥青混合料抗车辙能力的主要影响因素有沥青用量、沥青混合料空隙率及矿料配比。沥青混合料配比形成的骨架作用由于使矿料间的嵌挤力增加而使其抗车辙能力得到提高，因此，矿料配比非常重要，从材料性能上来说，选用高黏度沥青和非酸性且近立方体的矿料能够使其抗车辙能力提高。不管沥青混合料类型如何，只要配比合理，都可以配制出具有高温抗车辙性能的沥青混合料。空隙率过小的沥青混合料，会造成沥青混合料内部空隙不足以吸收因荷载引起的流动，导致材料整体发生变形而产生车辙，车辙空隙率通常要控制在3%—5%之间，空隙过大容易诱发其他病害。
4.3施工工艺
为避免沥青路面产生车辙，要采取以下几方面施工工艺进行控制：
4.3.1材料质量控制 要对原材料质量，特别是大规模施工时对矿料质量进行严格控制。生产过程中注意沥青混合料配比变化，保证实际配比变化在允许范围内，这对于工程质量具有重要关系。另外，还要注意控制好沥青混合料温度、材料及碾压不均性，使路面尽可能不产生局部车辙或水损坏等情况，以保证路面整体性能。
4.3.2碾压温度 在规定温度范围内，通常沥青混合料温度越高越密实。通常在摊铺的沥青混合料中部测定碾压温度，混合料表面和底部温度都要比中间温度低10℃以上。在施工过程中为保证压实效果，就要尽量提高碾压温度，尤其是初压和复压温度。在表面不发裂情况下，初压的压路机可紧跟摊铺机，使沥青混合料热量损失减少，保证碾压过程的较高温度。终压目的是消除缺陷，保证面层平整，但也不能只是提高终压温度，而要以沥青面层有无轮迹和缺陷作为判断标准确定终压温度。
4.3.3压实厚度 沥青面层（特别是中下面层）的集料普遍偏粗，与其对应的压实层厚度略薄，不利于压实且易产生离析，会对矿料骨架形成及工程质量造成影响。结合公路施工实践经验，路面层厚度不应太薄，一般要大于矿料最大粒径的三倍。
4.3.4碾压工艺 碾压达到规定的压实度通常是以通过铺筑试铺路进行确定，根据配备的碾压设备及施工经验确定试铺的碾压组合方案进行试铺，以确定大面积施工方案。
4.3.5有效压实时问 有效压实时问一般是指混合料摊铺后，温度降到最低允许碾压温度时需要的时间，该时间与可用于压实的时间成正比例关系。
4.3.6压实度与平整度 对沥青面层质量评价的两个重要指标就是压实度与平整度，在确保压实度的情况下才能提高平整度。在道路通车后压实度好能使平整度衰减趋缓，对于行车的平稳舒适更为有利。
4.4交通管理
由于沥青路面车辙多发生在汽车站、货车道、平而交叉或慢车道上，这主要是因为车辆超载、肩动与制动造成的。所以要采取提高行车速度、超载、定期对车道划线位置进行变更等交通管理措施对车辙产生进行预防。
5、结语
综上所述，多方面原因都会形成路面车辙，只有从公路设计、施工养护等方面采取合理规范的措施才能使沥青路面车辙的发生率降低。
参考文献
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