沥青路面车辙病害成因分析及对策研究

摘要:车辙是沥青路面的主要病害，它的出现严重影响了沥青路面的使用质量及行车安全，因此，路面车辙的处理引起了业界人士的广泛关注。本文对沥青路面车辙病害的成因和危害进行了论述，并结合工程实例，提出了车辙病害的具体对策，取得了较好的效果。

关键词:沥青路面；车辙；成因；危害；对策

中图分类号：U416.217文献标识码： A 文章编号：

沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点，因此，沥青路面在道路建设中被广泛应用。随着道路的交通压力日益增长，许多沥青路面由于庞大的交通量以及轴载的增加，许多路面出现了泛油、坑槽、车辙、开裂等病害现象，其中最为严重的就是车辙损坏。车辙的出现严重影响了沥青路面的服务质量及行车安全，并缩短路面的使用寿命。因此，解决好沥青路面车辙病害问题是道路维护迫切关心的问题。

1 车辙成因与危害

1.1 车辙成因

车辙的类型及原因如下：

结构型车辙：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变形。这种车辙宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面呈V字形。

失稳型车辙：在高温条件下，由于沥青混合料中颗粒之间沥青膜在外力作用下产生了剪切变形 ，引起集料颗粒出现相对位移，车轮反复碾压作用载荷应力超过沥青混合料的稳定度极限使流动变形不断积累形成车辙。一方面是车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚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。对主要行驶双轮车的路段，车辙断面呈W形。

压密型车辙：该类车辙病害是由于施工质量控制不严，沥青面层本身压实度不足，致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密，在交通荷载的反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限残余空隙率才趋于稳定。它不仅产生压实变形，而且平整度迅速下降，形成明显的车辙，这类最为常见。

1.2 车辙危害

车辙的危害主要是影响行车安全和舒适性。对于轻微的车辙，当车辆变道或车轮稍稍偏离辙槽时会引起车辆的晃动和不舒适。对于严重的车辙，当车辆急速变道时会引发车辆侧翻。在阴雨天辙槽的水会造成水漂。

2 就地热再生技术的优势

传统的路面病害处治方式是罩面。鉴于原路面有车辙，直接加铺罩面会使得加铺层纵横向的厚度不均匀，将造成路面强度的不均匀。而且原路面经多年使用，往往光滑且有污染，加铺层与原路面没有骨料的嵌挤，仅靠黏层油黏结，况且部分黏层油又可能成为层间剂，导致层间黏结不良，造成路面的剪切破坏。如果只铣刨原路面的面层厚度(或上中面层厚度)，由于冷铣刨的松动效应会留下一个松散的夹层，破坏施工路面的整体性。而且铣刨后的界面如清扫的不干净，会引起新旧路面的结合不良，造成路面剪切破坏。铣刨施工接缝与原路面为冷接缝，接缝渗水也会降低路面强度，大大缩短路面的使用寿命。

就地热再生技术的优势主要体现在以下几个方面：

1)提高了路面修补质量。就地热再生对原路面充分加热后翻松，没有松散夹层，沥青路面层间为热黏结，层间界面处有骨料嵌挤，做到无缝黏结，改善了层间黏结状态。纵向接缝为热接缝，保证接缝不渗水，降低了因水损害造成混合料强度降低的可能性。利用就地热再生技术进行病害处治时，由于对病害区域和周围区域都进行加热，实现了修补区域和四周侧面、底面的热黏结，消除了传统处治方法存在的弱接缝和弱界面，极大地提高了修补后新旧路面的结合力，提高了路面修补质量。

2)提高了路面养护工作效率。传统的路面病害处治方式、工序比较复杂，有时候为了一个病害要调用多台大型设备。采用就地热再生技术，1台沥青路面热再生修补车就可以进行全过程处理。对于较长段落的病害处理，可以使用大型就地热再生机组进行处理，其施工速度可达3～10m/min，效率高于传统铣刨重铺的方法。而且，施工时占用的工作面小，不受大的交通流量限制，施工后即可开放交通。

3)实现材料的100％就地再生利用，节约环保。任何直接重铺或铣刨后再填补的工程都可以采用热再生的方法。就地热再生技术能够很好地保证骨料的尺寸大小不变，通过添加再生剂可以恢复沥青性能，实现了旧路面混合料就地再生利用，不再需要运输废料及准备废弃物堆放场地，节约了能源、材料和土地，保护了环境，符合国家的可持续发展战略。

4)缓解半刚性基层反射裂缝问题。半刚性基层反射裂缝是一个一直困扰我们的问题，采用就地热再生技术可以对裂缝进行比较好的处理。通过再生罩面，路面的裂缝宽度相比传统罩面施工大大减少，能有效地缓解或解决裂缝问题。

3 对策研究

3.1 道路现状及试验分析

交叉口普通存在车辙，其中以公交车道车辙最大。为了解目前车辙处路面变形情况，对路面进行切割处理。从车辙处路面结构来看，三层面层均有不同程度的变形，但基层变形很小，另从取芯情况来看，车辙处芯样可连基层完整取出，说明经十西路层间黏结性良好。

根据取出的沥青混凝土芯样，进行了沥青混合料的抽提、筛分试验，结果见表1、图1。

表1 原路面沥青混合料的抽提筛分试验

图1 筛分试验曲线图

从上面层混合料级配试验可以看出，原路面上面层为SMA-13，级配曲线走势基本满足SMA-13再生利用要求，其沥青含量为5.8%，但是级配整体偏细，这说明多数筛孔均已超出级配要求范围，混合料偏细，粗料较少，对路面的抗车辙能力有一定影响，这也是路面出现车辙的原因之一。

通过回收沥青试验(见表2)、再生剂不同掺加量的沥青混合料试验(见表3)、沥青混合料马歇尔试验(见表4)，确定了经十西路沥青路面现场热再生混合料的再生剂用量为3%。

表2 回收沥青试验数据表

表3 掺加不同用量再生剂后沥青混合料试验数据表

表4 沥青混合料马歇尔试验数据表

3.2 热再生方案实施

严格按JTGF41-2008《公路沥青路面再生技术规范》组织施工，针对目前经十西路车辙严重的特点，我们分铣刨波峰、波谷处填充粗料、就地热再生3个阶段施工。施工工艺如图2所示。

图2 施工工艺

1)铣刨波峰

从路面现场调查来看，交叉口车辙波峰处以细料为主，对路面的抗车辙能力有一定影响，为保证施工质量，热再生前先对波峰进行铣刨，铣刨深度以低于原正常路面2cm为准。

2)波谷处填充粗料

先用HM16加热王对路面加热，再用RM6000公路王进行路面的拉毛处理，人工将料车内的粗料在波谷处填充，并对其进行碾压，以保证施工质量和压实效果。将混合料撒布于RM6000的熨平板前，通过熨平板对粗料进行分配，为保证波谷处的压实效果，要求调整熨平板保证填充后波谷处混合料高于其他路段2cm左右，然后再对路面进行碾压。回填粗料可采用改性沥青石灰岩AC-20。

3)就地热再生施工

现场热再生施工的主要设备是热再生机组，其中关键部分是加热板，它要提供高效的辐射热能，对旧路面加热既要时间短，又要达到一定的深度，但也不能过热，使沥青老化，失去再生的意义。就地再生作业设备一般具有路面预热功能、热铣刨功能、新料填加功能、拌和功能、摊铺功能等。另外，由于修补面积的大小不等，加热板最好有分区功能。

现场对全幅路面进行就地热再生翻新施工，采用热再生整形施工工艺处理，对原路面进行加热、耙松、补充新料并进行碾压。

热再生施工采用RM6000、HM16等大型就地热再生设备，新添加混合料采用SMA-13。施工后可以改善路面的平整度，消除路面车辙病害，增强路面的外观效果。

改造提升段的严重车辙，经过铣刨去除波峰处细料，在波谷处填充粗粒式混合料，增强波谷处路面抗车辙能力，最后通过热再生添加SMA-13，补充路面缺失沥青混合料，达到了修补车辙、恢复路面平整的目的。

4 结语

沥青路面车辙病害严重影响了行车的安全性和路面的使用寿命，处理起来不但费时费力，而且还影响环境。而热再生工艺实现了旧路面材料的100%就地再生利用，它的采用能节省了大量的沥青、石料等原材料，避免环境污染。因此，该工艺值得推广应用。

参考文献：

[1] 乐瑜;江建.沥青路面车辙损坏成因分析与防治对策[J].黑龙江交通科技,2011年07期

[2] 于力.就地热再生在南京二桥车辙维修中的应用研究[J].山西建筑,2012年17期