高速公路沥青路面车辙病害的试验探析

【摘要】高速公路沥青路面上车辙是最为常见的病害之一。因而本文以某高速公路的调查和试验位依据，对高速公路沥青路面车辙病害出现的成因，希望能与同行进行交流，引起广大同仁的高度关注，一道促进高速公路使用的长期性和行车的安全舒适性的提高。基于此，笔者将本文命名为《高速公路沥青路面车辙病害的试验探析》。首先对本工程的基本情况进行了概述；其次将自身的调查和试验实践进行了分析，找出了导致车辙出现的根源；再次提出了沥青路面车辙的防治措施；最后对全文进行了总结。

【关键词】高速公路；沥青路面；车辙病害；试验

中图分类号：U412文献标识码： A 文章编号：

导致车辙出现的成因较多。车辙的出现，不仅会影响路面的外观，还会对路面的行车的舒适性带来影响，尤其是对路面的行车安全会造成极大的威胁。因为为了更好地防治车辙病害，我们就应通过试验，根据试验数据，分析车辙出现的成因，才能更好地采取针对性的措施。基于此，本文主要通过试验，对车辙出现的成因进行了较为详尽的分析，具体内容如下。

1.工程概况

在本高速公路工程某路段的在改扩建工程中，主要采取的改扩建方式是：双向八车道、双侧拼宽整体式。在新建的主线路面的结构设计方面，主要技术参数如下：沥青层的厚度设计为18厘米；上面层为SBS改性（SMA-13）沥青，厚度为4厘米；中面层为SBS改性（AC-20C）沥青，厚度为6厘米；下面层为AC-25C沥青，厚度为8厘米；上基层为沥青（ATB-25）稳定碎石基层，厚度为10厘米；防水层是改性的乳化沥青。但在本工程竣工后的一年之内，笔者通过对现场的调查，此路段的车辙病害较多，最严重部位的车辙深度竟然在3厘米左右。因而为找出车辙病害的成因，本试验主要采取钻芯取样，并切成试件，主要就沥青混合料中的沥青含量和沥青软化点进行了重点试验，并对粗集料和集料混合料进行了筛分试验。

2.高速公路沥青路面车辙病害的成因探析

通过本次试验，笔者对高速公路沥青路面车辙病害的成因作出以下几点探析。找出导致沥青病害的成因，主要表现在以下几个方面：一是沥青混合料中的沥青含量较大；二是沥青的软化点较低；三是沥青混合料的级配不当。

2.1沥青混合料中的沥青含量较大

沥青作为矿料混合料的主要粘结材料，能将尺寸不同的矿料混合料有机地粘附起来，并采取相关措施达到压实标准之后的一种具有较高强度的沥青混合料。然而在实际施工过程中，要么出现沥青用量偏大，要么出现用于矿料包覆的沥青膜层较厚，导致其粘结力变大。而沥青用量超标时，就会导致沥青砼的内部摩擦力下降，进而其粘结力也会明显的下降，最终结果就是其抗车辙性能的降低。在本试验中，主要采取的是离心分离法对本路段施工用的沥青的含量和石油比进行了测定。测定结果如下表所示：

沥青含量试验统计表

沥青油石比试验统计表

从上表分析得出，存在车辙的部位的沥青的含量以及石油比均比没有车辙的部位的要高，而多出的沥青则好比油，不仅会将矿料内部的摩擦力降低，还会导致其粘结力下降，进而降低砼强度[1]。

2.2沥青的软化点较低

在本试验中，为了检验沥青的软化点，主要在本路段的基层（ATB-25）和下面层（AC-25）进行，选用的沥青为SK重交70号（韩国进口），首选取出少量的沥青，并严格按照高速公路沥青混合料试验标准进行，两次试验的结果分别为55.1和55.7摄氏度，平均值为55.4摄氏度，但在对路面进行测温时，该路段在中午11点到下午4点间的测量时，最高的温度一度达到60摄氏度，而这就高出了该路段沥青的软化点，因而其在高温下吗，因车辆的碾压而形成车辙，加上处于高温，会降低沥青砼的模量，导致沥青路面的结构内部剪应力增大，而此时沥青混合料抗剪性能最差，在持续高温下，沥青路面会被软化，将沥青混合料强度降到最低，最终加剧车辙的出现。

2.3沥青混合料的级配不科学

处于高温下的沥青混合料，其抗反复压缩和侧向流动的性能主要是矿料骨架，特别是粗集料之间互相嵌挤的作用，此时沥青结合料的主要作用就是预防混合料因剪切而发生变形，从而起到一定的牵制作用，由此可见二者是在抗车辙病害中都具有一定的作用，尤其是级配连续密级的沥青砼，由于粗集料处于悬浮的结构状态，因而嵌挤作用不大，此时在沥青结合料的高温下就能具有十分重要的作用。在本路段试验过程中，同样是严格按照高速公路沥青混合料的试验标准，对混合料进行筛分试验。就试验结果而言，主要存在的问题有以下几点：一是本路段的沥青混合料的细集料多、粗集料少，且细集料的级配几乎接近上限；二是沥青混合料的强度角度，内部的摩擦力小，为悬浮结构，其强度主要是沥青的粘结力，集料和集料之间没有形成骨架，使得沥青混合料的强度较低，因而抗车辙性能低下，导致病害的出现。而这两个问题的存在的根源就在于沥青混合料的级配缺乏科学性，最终导致车辙病害的出现[2]。

3.车辙病害的防治措施

经过本次试验，我们找出了导致沥青路面出现车辙的原因，因而为了提高行车的安全性和舒适性，就必须采取针对性的措施，加强车辙的防治。由于本路段车辙病害已经出现，笔者以下首先提出车辙病害的治理措施，再提出几点预防车辙出现的建议。

3.1治理措施

由于车辙已经出现，因而在本路段中的车辙处理措施主要有以下几点：首先，对于局部轻微的和磨损性的车辙，主要进行了拉毛和清扫，并喷洒粘层油，最后采用细沥青砼进行了充填和压实；其次，在局部严重的车辙部位，本工程主要利用铣刨机将车辙表面清除，利用切割机将边缘切割平整，且在清扫干净之后，在附近的接茬处以及底面洒布粘层油，并采用了与此处结构相同的混合料进行了填筑且进行了充分的压实；最后，在车辙面积较大、深度较深的车辙部位，主要利用铣刨机将路面铣刨到15厘米，并根据新建施工工艺进行再次铺筑。经过相应的处理，最终达到工程质量标准。

3.2预防措施

一是施工企业必须按照施工图和相关的技术标准、规范进行施工，不可降低设计标准，擅自改变施工图中规定使用的材料；二是严格控制材料的品质，外购材料进场前，必须经检测检验合格方可进场，不满足规范要求的和不符合施工图设计的材料不得进场；三是在沥青混合料集料选择阶段，要选择干净、棱角性好、抗压强度高、针片状和含泥量低的集料；四是在混合料配合比设计阶段，要严格按照目标配合比、生产配合比、配合比验证三个阶段来进行配合比设计，矿料级配按S型曲线，提高集料的嵌挤能力；五是在满足规范试验要求的情况下，沥青的用量选择最佳沥青用量的下限；六是在沥青路面施工中，要严格按规范进行操作，控制混合料的拌和温度、出场温度、到场温度、初压温度和终压温度，在提高路面压实度的同时控制混合料的设计空隙率，加强现场检测，控制混合料的离析[3]。

4.结语

综上所述，对高速公路沥青路面车辙病害的试验进行分析是找出车辙病害及其防治措施采取的重要依据。因而我们只有切实做好相关试验，才能最大化的确保工程质量，减少车辙病害的出现，提高行车的安全舒适性。

【参考文献】

[1]蒋功雪，彭红卫，孙超林，袁海雅.湖南省高速公路沥青路面车辙病害调查与原因分析[J].公路工程，2011，v.36；No.14601：1-3+7.

[2]吴晓龙，吴传海，曾小军.广肇高速公路沥青路面车辙病害成因分析[J].公路与汽运，2010，No.13601：112-117.

[3]杨丛森.某高速公路沥青混凝土路面车辙病害检测分析[J].科技资讯，2010，No.23522：96-97.