车辙病害分析与防治.doc

沥青混凝土路面车辙病害分析与防治徐伟伟（沿海养护处 盐城市亭湖区南洋镇盐城东收费站 224000） 摘要：随着我国经济的发展，交通量不断增大，轴载明显增加，给沥青路面带来了明显的早期损害。车辙是早期损害中最普遍的现象之一，严重影响行车质量，降低沥青混凝土路面的使用寿命，有时还引发交通事故。因此，改善沥青混凝土路面的质量，减少其早期损害，越来越受到人们的重视。实践表明，车辙使路面性能降低，是导致路面损害最主要原因之一。关键词：路面 沥青 车辙病害 1 概述 车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式，它是在行车荷载重复作用以及气候（高温）等因素综合作用下产生的一种永久性变形，表现为沿行车轮迹产生纵向的带状凹槽，严重时车辙的两侧会有突起形变，造成路面使用性能更加恶化。 2 沥青路面车辙的机理和特征 （1） 由于荷载作用超过路面各层的强度。发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形，成为结构性车辙。这种车辙的宽度较大，两侧没有隆起现象。横断面成V字形。（2） 沥青混凝土的侧向流动变形，在高温条件下，车辙车轮碾压的反复作用，荷载应力超过沥青混合料的稳定极限，使流动变形不断积累形成车辙叫做流动性车辙或失稳性车辙。车轮作用的部位下凹，车轮作用少的车道，两侧反而向上隆起。在弯道处还明显向外推挤，车道线及停车线因此可能成为变形的曲线。（3） 冬季防滑钉轮胎形成的磨损性车辙，在我国由于基层基本上是半刚性基层，车辙多属于沥青混合料的流动性车辙，对这种车辙基本上没有有效的维修方法，只有更换产生车辙的层次。另外还有一种国外较少发生而我国缺常常发生的车辙，它是由于沥青面层本身的压实度造成的，这是非正常车辙。在我国有些高速公路施工时没有充分的压实，过分追求平整度，在降低温度后碾压，造成压实度不足，致使通车后第一个高温季节混合料继续压实，在车里反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限的残余空隙率后才趋于稳定，产生压实变形，形成明显的车辙。这种车辙两侧没有隆起，只有凹陷，成为V或W型。从这个角度出发，为减少车辙最重要的一点是施工过程中加强碾压，切忌片面追求平整度而放松压实，保证达到一定的压实度是非常重要的。 3 车辙产生的原因 （1） 路面结构 沥青材料在路面结构中厚度越大，在行车作用下发生永久变形的变形量越大。故路面结构厚度既要有足够的承载能力，又要有较好的抗车辙能力。采用刚性或半刚性基层，可以大大减少基层和路基的变形，从而减少路面的整体车辙。 （2） 沥青 众所周知，沥青质量的优劣与沥青路面的好坏有着密切关系，直接影响到沥青路面的使用性能。根据实地观察，油石比偏大是产生车辙的一大原因，凡有车辙的地方，其路表发黑并显得光滑，高温季节车道内有轮迹和向车轮外侧推挤的现象。沥青混合料中沥青用量过多，自由沥青就相当于润滑油，它会大幅度降低矿料的内摩擦角，并导致混合料的强度大幅度下降。因此，沥青用量过多不但会显著降低沥青混凝土的内摩擦力，还会显著降低其粘结力，其结果是大幅度降低沥青混凝土的抗车辙能力。 沥青的性能主要表现在沥青的针入度、粘度和感温性三个方面。沥青的针入度愈小，混合料的粘结力愈大，沥青混合料的抗车辙能力就越强。沥青的粘度愈高，稠度愈大，混合料的强度和抗车辙能力就愈大。沥青的感温性越小，高温时沥青混合料的粘结力越强，抗车辙能力也越大。因此，针入度小、粘度高、感温性小的沥青应是高等级公路建设的首选材料。 （3） 矿料 车辙的形成还与混合料的选择有一定的关系。矿料质量的好坏直接影响到沥青混合料的强度，增加矿料颗粒间的嵌锁作用和内摩擦角可以提高沥青混凝土的抗剪稳定性。矿料的级配组成、矿料颗粒的形状和表面性质都影响沥青混凝土的内摩擦角。颗粒尺寸增加，内摩擦角也增加。因此，增加碎石用量可以提高沥青混凝土的抗车辙能力。在整个矿料混合料中，对沥青混凝土温度稳定性影响最大的是矿粉。用石灰岩和某些冶金矿渣制的矿粉的沥青混凝土有较高的温度稳定性。用石英质矿粉和粉煤灰做矿粉的沥青混凝土的温度稳定性相对较差。当使用人工砂取代天然砂时，能大大提高沥青混合料的抗车辙能力。 （4） 结构设计 沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范，沥青面层除应满足车辆的使用要求外，还应满足雨水不渗等要求，宜选用粒径较小，空隙也小的级配混合料，尽量采用小粒径沥青砼，以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面，必须在沥青面层下设下封层，防止雨水渗入。 （5） 路面和基层施工 路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。 基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。（6）道路交通条件 大量重型或超载车辆在路上行驶，由于其单轴载荷加大，从而更容易产生车辙。同时车轮在不断地磨损路面，特别是在车辆行驶较多的主车道上，也是产生车辙的原因。 （7）气象条件 由于沥青混合料是弹塑性材料，沥青路面是黑色路面，吸收热量能力强，所以在气温较高时，路面在行车载荷反复作用下极易产生车辙。在下雨或下雪时，由于雨水渗透侵蚀了基层材料，使其软化，从而使车辙扩大。 4 减轻车辙深度的措施 针对影响车辙深度的主要因素，可采取下列一些措施来减轻沥青路面的车辙. （1）选用粘度高、针入度较小、软化点高和含蜡量低的沥青，其混合料的高温稳定性较好；选用改性沥青，严格控制沥青用量在规范容许的误差范围内，特别是不能过多。 （2） 采用粒径较大和碎石含量多的矿料，粗集料要有足够多的破碎面，并控制碎石中的扁平、针状颗粒的含量不超过规定。 （3） 保持矿粉与沥青之比为1:1.2，使矿粉有足够数量，以减少起润滑作用的游离沥青，减薄沥青膜的厚度。 （4）在满足保护半刚性基层不使先产生收缩裂缝和满足沥青面层不产生早期疲劳破坏的前提下，采用较薄的沥青面层。 （5）在沥青面层结构组合设计中，应将其中一层按密级配（不透水层）要求来考虑，或专门设置一层隔水层来防水，以减少面层渗水。 5 车辙的维修 沥青路面产生的车辙应按照车辙出现的原因有针对性地进行处理： （1）因车辆行驶推移而产生的车辙，应将出现车辙的面层铣刨清除，然后重铺沥青面层。（2）受横向推挤形成的波形车辙，如果已经稳定，可将凸出的部分削除，在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青，填补沥青混合料，并找平、压实。 （3）因面层与基层间有不稳定的夹层而形成的车辙，应将面层挖除，消除夹层后，重新摊铺面层。（4）由于基层强度不足、水稳性能不好，使基层局部下沉而造成的车辙，应将面层和基层完全挖除。 （5）属于表面性磨损过度出现的车辙，采用路面铣刨机或风镐翻松车辙表面一定深度(1020mm)，并清除干净，喷洒0.30.5kg/m2粘层沥青，采用与原路面结构相同的沥青混合料铺筑，恢复路面横坡，周围接缝处要烙平密合、碾压密实。 6 结束语 综上所述，产生车辙的因数很多，要减少车辙，一定要认真设计，严格按照科