浅析沥青路面病害之车辙和对策

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1、浅析沥青路面病害之车辙和对策李公平　张德珏（巩义市万通公路规划勘测设计有限责任公司，河南巩义451200）【摘要】车辙沥青路面常见病害之一。分析了车辙的分类与成因，提出了相应的治理措施。并结合实际应用提出了沥青混合料的设计控制要素。.jyqk/h。车辆如果以100km/h的速度行驶，对路面沥青层的作用时间约为0.02s，如果行驶速度只有20km/h，对路面沥青层的作用时间约为0.1s，而沥青混合料的蠕变就是由加载时间决定的。据计算，纵坡为6%，横坡为2%的路段，载重为10吨的载重车比平坡多克服0.63吨的惯性下滑力。相应的沥青混合料所承受的剪应力也大幅

2、提高。这就是长大纵坡爬坡段出现车辙与推移的主要原因。1．2　内部沥青混合料的因素1．2．1　路面结构设计采用密实悬浮结构在高温的作用下，沥青混合料的粘度降低，在车辆荷载的作用下极易产生车辙。1．2．2　原材料的影响（1）沥青的影响沥青混合料的高温劲度取决于沥青的劲度。沥青在高温和长时间荷载作用后，劲度随时间急剧下降，随着温度上升，沥青的稠度降低，其劲度也随之降低。低劲度模量的沥青往往易导致混合料劲度的降低。（2）矿料级配颗粒形状及表面特征的影响矿料的级配影响着沥青混合料的内摩阻力，洁净、具有良好颗粒形状、表面粗糙和压碎值小的矿料组成的沥青混合料具有较好

3、的粘聚力。在掺入沥青之后，矿粉的含量决定了矿料与沥青的粘聚结合力。反之，如果矿料中矿粉含量过大，则沥青与矿料的粘聚结合力就低，抗车辙能力就弱。1．2．3　沥青用量的影响沥青用量越大，矿料颗粒间游离的自由沥青就越多，混合料间的粘结力就越低，沥青混合料难以压实，易出现松散、离析现象。在高温、轮荷载作用下，车辙极易出现。1．2．4　沥青混合料空隙率的影响文献[4]中对“空隙率对车辙的影响”进行了研究。得出了“当沥青混凝土路面空隙率小于2%时,或者在4%左右时,对于其抗车辙性能是极为不利的”结论。1．2．5　沥青路面层间结合沥青路面层间滑动或松散则易造成路面结

4、构的丧失效应。沥青层间抗剪能力降低，沥青混合料因应力重分配而使得沥青混合料失稳移动。而在结构层间设置透层沥青或粘层沥青则能有效的减少层间滑动现象。沥青路面只进行面层补强时尤其注意这方面的问题。因为补强前，沥青面层已使用很长时间，表面已趋光滑，抗滑力下降。故在重新补强前应采取措施，如铣刨、拉毛、增撒粘层沥青或加铺土工织物等，来增加层间的摩阻力。1．2．6　施工工艺的影响施工配比与设计配比不一致、原材料及拌合质量不高、碾压机械组合不合理、混合料温度及碾压温度控制失当等原因均会对车辙的产生产生影响。2　沥青路面车辙的防治措施由于产生车辙的因素众多且较复杂，除

5、外部影响因素重载、超载可以人为控制外，其余均不能有效控制，故只能采用其工程措施及改善沥青混合料性能施工工艺着手来解决。2.1　沥青混合料配合比设计文献[4]提出了以车辙指标表示道路的通行能力，并以此指标的设计弯沉与临界车辙的弯沉之差来确定薄层沥青罩面的厚度。推荐对有车辙又有推移的路段采用双层表面处置的方法来解决。文献[5]采用了GTM成型方法对沥青混合料进行设计，并与马歇尔成型法进行了对比。得出用GTM试验的方法设计出的沥青混合料配合比优于马歇尔试验的方法。以AC-13的油石比为例，GTM法的最佳沥青用量为4.12%，而后者则为4.31%，差异达4.6

6、1%。高温抗车辙性能试验对比也表明，沥青混合料的密度前者较后者提高了2.64%，动稳定度远高于马歇尔试验，比规范规定值大幅提高。文献[6]中指出：“沥青混合料的高温抗车辙能力有60%依赖于矿料级配的嵌挤作用。沥青混合料则提供40%的抗车辙能力。”他建议在矿料级配设计时增加粗集料的含量，降低细集料的含量。天然砂掺量增加1%，沥青混合料的动稳定度则降低4%，同时还建议，对超重载路段的面层限制或不用天然砂，而用级配良好的机制砂代替，其0.075㎜筛孔的通过率应严加控制。试验证明，矿粉与沥青用量之比宜控制在1.8~2.0。综上所述，沥青混合料在进行配合比设计时

7、应采用间断级配。文献[4]中建议，关键的4.75mm筛孔通过率最好要小于30%,2.36mm～1.18mm筛孔的石料含量最好低于3%,这样级配曲线呈S形,石料嵌挤作用强。2．2　空隙率降低沥青混合料的空隙率，可以降低车轮对沥青混合料的二次压密，从而降低车辙出现的风险。文献[5]和文献[6]的试验均证明了这一点。在此不再赘述。2．3　沥青用量控制好沥青用量是预防车辙的关键措施之一，文献[4]建议在高温地区沥青用量应在最佳沥青用量的基础上降低0.3%左右。这样有助于提高沥青混合料的动稳定度，从而改善抵抗车辙能力。从上述的GTM法与马歇尔法的试验也已证明。2

8、．4　沥青混合料中加入抗车辙剂，提高其抗车辙性能文献[4]中对掺入木质素的沥青混合料和不掺入木