浅谈高速公路沥青路面车辙影响因素与沥青混合料施工技术

摘要：沥青路面具有噪音低、施工工期短、行车舒适等许多优点，已经广泛的被运用到高速公路建设中。随着交通量的逐年增长和持续恶劣天气，车辙病害已经成为比较严重的路面病害。本文分析了高速公路沥青路面车辙的影响因素，并从沥青混合料设计和施工质量管理方面提出了相应的对策。

关键词：高速公路；沥青路面；车辙；沥青混合料

【分类号】：TV523

1 高速公路沥青路面车辙影响因素分析

沥青路面产生车辙的主要因素总结起来主要有三大类：内因、外因和其它因素。内因主要表现在材料自身的性质上，比如沥青的性质和沥青用量等等，外因主要表现在交通条件和环境温度方面，其它因素是指路面的整体施工质量对车辙的影响。

1.1 内因的影响

1.1.1 沥青性质的影响

在沥青的所有性质当中，对沥青混合料的高温稳定性有较大影响的指标主要是针入度、粘度、针入度指数、软化点以及蜡含量等。结合料的粘结力会随着针入度的增大而减小，进而混合材料的抗车辙能力也会随之降低。针入度指数主要是用来描述沥青的粘度随着温度而变化的大小，该指标在沥青使用性能指标中占核心地位。当温度敏感性较低时，最终的沥青混合料的高温稳定性能会增加，增加沥青的针入度指数对沥青的抗变形能力有很大的作用。

1.1.2 沥青用量的影响

沥青的高温稳定性很大部分取决于沥青混合料的沥青用量。在沥青混合料中，沥青存在的方式有两种，分别是结构沥青和自由沥青。如果矿物颗粒之间的连接是采取结构沥青膜来联接，这会使得沥青混合料表现出更大的粘聚力，从而增强抗变形能力。在影响沥青膜厚度的因素中除了沥青自身的用量之外，还有两个比较显著的因素，分别是矿粉的用量和粉胶比，在实际工程中要按照规范的用量取值，确保材料的可靠和安全。

1.2 外因的影响

1.2.1 交通条件

交通条件对沥青路面的高温稳定性能的影响表现为行车速度、荷载、车流渠化等等。其中交通量和荷载这两个方面占主导因素，重载现象和超载情况会加速车辙的形成和恶化。一般来讲，轮胎的气压和车辆荷载是相互适应的，荷载增大时轮胎的气压就会越高，相应的对车辙的影响就越大。行车速度对于沥青路面车辙变形的影响主要表现在荷载的持续时间上，当车辆的行车速度变慢，荷载的整体作用时间就会变长，在相同的交通量情况下所导致的路面变形就会越大。这种现象可以在实际中看到，比如车站、停车场、交叉路口以及交通比较拥堵的地方极易发生车辙现象。渠化交通也会加剧沥青路面的车辙现象，尤其是在高速公路的行车道上，在一般城市道路的公交专用车道也表现得很突出。

1.2.2 外界环境温度

气候条件中对车辙产生影响的主要有气温变化、日照过长、辐射、暴风暴雨等等，其中温度影响沥青混合料的高温性能的机理不一样，其它的因素总的影响都可以归结到温度这个因素上，并且温度是影响车辙最为显著的因素。我国大部分区域夏季温度最高在30℃左右，当以30℃记温差时，沥青路面的温度将达到45～60℃。有研究资料表明，当沥青路面的温度达到40～60℃时，沥青混合料的温度将会上升5℃，此刻其变形量将会是平时的2倍。所以，在长时间的高温天气下，沥青路面在收到车轮的反复碾压之后极容易产生车辙现象。

1.3 其它因素

在沥青混合料的整体施工过程中，影响路面的抗车辙能力的因素还有材料的质量和用量控制、压实的温度以及压实度的控制、各层之间粘结效果等等。离析的程度和压实度、层间的粘结情况等路面的施工质量对沥青路面的车辙有非常重要的影响。在实际工程中我们常常会发现，同一条高速公路的不同施工标段的沥青路面车辙情况往往会产生较为明显的差异。在某些特殊情况下，即使外界的环境条件（气候、路基情况、荷载）几乎一样的情况下，两个相邻路段的路面车辙深度也不一样。

2 车辙防治对策与沥青混合料施工技术探讨

路面车辙等相关病害对行车的安全和舒适是严重的打击，并且还会缩短道路的使用年限，给社会和国家带来严重的损失。为了较小不必要的经济损失，提高行车的安全性以及舒适性，非常有必要对车辙提出相应的治理措施。根据前面对车辙的影响因素的分析，本文从设计和施工质量管理方面制定出相应的治理对策，并着重探讨了沥青混合料的施工管理技术。

2.1 路面的材料设计

2.1.1 车辙试验条件要及时修正

本文建议在标准的车辙试验当中，要依据实际情况，在公交停靠站台和长陡坡路段等等荷载比较大、温度较高的地方要提高标准设计值，要使用温度更高、荷载更大试验条件下的动稳定度，以此来作为参考指标。与此同时，相应的施工规范标准中对动稳定度的技术指标要求也要随之增大。除此之外，还要跟进检查道路材料的使用情况，便于及时改进材料。

2.1.2 沥青材料要抗变形能力强

影响沥青混合料抗车辙能力的主要因素就是沥青材料。通过重复蠕变试验的研究结果可知，沥青性能在混合料的抗车辙性能中占据主要地位，基质沥青的最终残余变形远大于改性沥青，改性沥青的弹性恢复能力和抗变形能力却远大于基质沥青。所以，改进沥青路面抗车辙性能的有效措施是提高沥青的弹性恢复能力，选取改性沥青比较合适。

2.1.3 选取合适的级配

较粗的级配有利于形成较好的抗车辙能力，但是不太容易控制，如果太粗，其抗车辙能力又会降低。骨架结构在形成时其级配受温度变化影响较弱，抵抗变形时主要依靠矿料间的嵌锁力，其抗车辙能力较强，但悬浮型结构的抗车辙能力就较差一些。本文建议在选择抗车辙级配时要优先选择骨架嵌挤密级配和间断级配。

2.2 施工质量及管理

要保证路面良好的使用性能的前提是完善的设计，而关键就是规范的施工过程。为了提高沥青路面的抗车辙能力和抗变形能力，必须要采取一定的施工管理措施来保证路面的整体质量，主要细节如下：

（1）、现场的实验数据要保证准确性和完整性，杜绝造假。尤其是沥青材料和砂石料的试验数据，对这两种材料的抽样检查要合理，数据要保证真实。对于某些部位要重点监控，比如软基处理、填挖结合处、高路堤和结构物两端填土等等部位，以防路面的不均匀沉降对沥青路面的使用性能产生影响。

（2）、沥青混合料属于感温性材料，对温度比较敏感，所以在进行拌和、摊铺以及压实时要严格控制温度，时刻注意温度的变化。协调好沥青路面的均匀度、平整度、压实度以及构造深度等等指标，尤其是平整度和压实度之间的关系。质量优异的混合材料只有经过比较充分的压实作业才能获得比较优良的使用性能。研究表明，适度的碾压能提高路面的抗车辙能力。

（3）、路面的基层施工也要按照标准来选择合适的材料，比如水泥稳定类材料，要严格按照设计配合比去对水泥剂量和含水量进行控制，并保证基层的表面平整，重视养护半刚性基层，防止出现反射裂缝。此外，制定完善的路面质量施工管理系统是施工科学性的一个保证。

3 结语

本文主要分析了影响沥青路面车辙的因素，并针对车辙现象从设计和施工两方面提出了防治措施，其中沥青混合料的施工质量对路面的使用性能产生非常大的影响。笔者只是简要叙述了重点的防护措施，还有很多细节需要相关施工人员注意，只有大家的共同努力才能保证沥青路面的质量和抗车辙能力。

参考文献

[1] 刘洪海，李红船，刘凤轩，王环，赵淑君，王洪亮.提高沥青拌和设备配料精度的方法与试验研究[J]. 武汉理工大学学报. 2007（09）

[2] 刘洪海，张广.浮动均衡梁基准弯道摊铺特性试验研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2007（09）

[3] 张广，刘洪海，王曦林.沥青路面施工过程中下承层平整度不传递特性的理论分析与试验研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2007（08）

[4] 刘洪海，吁新华.基于沥青路面施工质量的设备合理匹配技术研究[J]. 筑路机械与施工机械化. 2007（07）

[5] 黄瑞豹，林洲.沥青路面早期损坏的分析与防治[J]. 交通标准化. 2006（11）

[6] 刘洪海，张春燕，冯忠绪.土工布上行驶的履带摊铺机附着性能[J]. 长安大学学报（自然科学版）. 2006（05）