侯源
摘 要：车辙是沥青路面最常见、破坏较大的病害之一，不仅会影响汽车运行的舒适性与安全，更会缩短路面使用寿命。为此，对沥青路面车辙损害形成机理、损坏原因等进行研究，对控制车辙病害，采取科学、有效的措施进行防治具有重要的现实意义。
关键词：沥青路面;车辙病害;损坏原因;防治措施
伴随国民经济的快速增长及交通事业的不断进步，我国交通基础设施短板逐步加强。公路工程作为重要的基础设施，有效拉动了经济发展，为人们日常出行提供了便利。但在公路投入使用之后，由于车輛超载等因素作用下，会导致开裂、坑槽等病害产生，必须加强病害处治措施，以免病害程度逐渐加深，影响车辆行驶安全性，降低工程使用寿命。车辙是沥青路面最常见的病害之一，合理选用处治措施，可有效遏制病害程度加深，提高工程使用性能。在具体施工中，应充分了解原有路面结构性能，掌握病害原因，提高处治质量。
1 车辙形成机理
作为一种多相分散体，沥青混合料的主要构成成分为石质骨料与沥青胶结料，其是通过松散矿料颗粒本身互相嵌挤构成骨架，且利用沥青结合料胶结作用形成的混合体。沥青混合料在外荷载作用下，具有较为复杂的应力及应变特点，其弹性变形在低温或瞬时荷载影响下起关键作用，绝大多数情况下，粘弹性为其变形主要状态。一般沥青混合料变形特性可通过蠕变试验进行直观、形象地表述，在加载瞬间将有瞬时弹性应变与塑性应变在混合料内产生，同时在不断增加荷载作用时间的过程中，材料应变也会随之增加，但该增加应变部分可看做是粘弹性应变，可通过荷载作用将其荷载卸除，此时材料能够迅速恢复弹性，但其应变却无法彻底恢复，塑性应变与粘塑性应变则为剩余应变，也可看做是永久变形。在行车荷载长期作用下，路面永久变形将逐步增多，宏观上可称为车辙。
2 沥青路面车辙损坏原因
2.1 沥青混合料
现行的沥青路面设计的主要依据指标是沥青混合料的强度，其取决于混合料的粘结力和内摩擦角的影响;粘结力又取决于沥青材料的化学结构、胶体结构、物理化学性质、稠度、沥青膜的厚度、沥青矿料比、沥青与矿粉系的分散结构特征以及沥青与矿料的相互作用。
（1）材料性质。沥青的粘度和沥青与矿料之间的粘附性是影响沥青混合料高温稳定性的两个因素;沥青粘度越大，沥青与矿料之间的粘附越好，那么混合料的高温稳定性越好，因此要选用粘度大的沥青和非酸性矿料以提高混合料的高温稳定性和强度，以便产生较高的抗车辙能力;沥青改性是一种提高沥青高温稳定性的有效手段，改性沥青混合料同标准混合料相比车辙深度有明显减少。
（2）矿物集料的表面纹理、料颗粒大小、形状、级配、颗粒相互位置、矿料数量，可以影响混合料的孔隙结构，即孔隙的大小、形状与连通闭合情况、沥青用量状况以及沥青的用量和沥青同集料的互相作用情况，因而可以对车辙的大小表现出不同的影响。
（3）矿料级配。为探讨集料级配对车辙大小的影响，有关研究人员将集料分为过细级配组、细级配组和粗级配组三种，环道试验结果表明：热拌沥青混合料在最佳沥青含量、8%空隙率时粗级配有较大的车辙深度，过细级配次之，细级配组车辙深度最小。可见，单纯增大矿料粒径并不能提高路面抗车辙能力。
2.2 路面结构组成
沥青路面的抗车辙能力还与路基类型和路面厚度有关。当其路基为砂土材料时，面层厚度对车辙影响很大，面层沥青混合料较薄时车辙较深，而且较大部分来自路基的形变;而当面层较厚时，路基基本上不产生车辙。在当路基为刚性或半刚性材料时，车辙的深度随沥青混合料面层厚度的增大而增加，这时的车辙总量90%来自于沥青混合料面层本身。由此认为，当路基和基层强度较高时，采用薄沥青混合料面层可以有效地控制车辙深度，而当路基基层强度较弱时应适当增加面层厚度，但这样构筑的道路，往往由于路面回弹模量与路基回弹模量之间的比值过大，带来不尽合理的结构组合，而且也不够经济。平钟高速路基地质结构复杂，车辙病害的成因与结构密不可分。
2.3 交通荷载及环境条件
（1）渠化交通。由于城市道路交通组织的渠化，导致沥青路面车辙破坏的情况日渐突出。在同一结构、同一条道路上，划分出不同交通形式的两段道路进行试验，结果证明：渠化交通路段的车辙显著增长，混合交通路段车辙增加较慢，其原因是混合交通时荷载作用范围较宽，变形面较大，同一位置的车辙累积较小，而渠化交通同一位置处的车辙累积量大。
（2）荷载。试验研究证明：车辆超载加快路面的病害。在不同的轴载作用下，重轴载作用产生的车辙较轻轴载大得多;道路交叉口和停车点的车辙通常为正常行驶路段的2～5倍。
2.4 环境气候条件
温度升高时沥青粘度变小，其抵抗蠕变的能力下降，在受到外力时很容易产生永久剪切变形导致沥青材料横向流动而产生车辙。当路面积水或路面结构含水量增加时，沥青和矿料之间的粘结力在潮湿条件下会被削弱或破坏，在行车荷载和水分的联合作用下，这种病害会明显加剧，导致沥青路面产生较大的车辙。
3 沥青路面车辙防治措施
某公路工程总长为10.8km，为双向6车道。自通车以后，因交通量逐年上涨，且超载、超重问题严重，导致路面车道多处位置集中产生大量车辙现象，为确保行车安全，必须制止病害发展，采取有效处治措施治理车辙病害。经相关检测分析，I车道车辙深度在1.5cm以内;II、III车道车辙发展速度相对较快，其中车辙深度在1.5cm以上的单车道长度为6km，在总数中所占比例高达55%;车辙深度在3cm以上的单车道长度为1.2km，在总数中所占比例为11%;6cm为车辙最大深度。相比II车道，III车道车辙深度、长度更甚。为充分掌握该道路车辙情况，需进行适当的检测工作，结果显示，4mm为III车道8个月行车作用下车辙深度平均值增加量，3mm为II车道8个月行车作用下车辙深度平均值增加量。相比原车辙较大深度路段，原深度较小段车辙发展速度更快，变化更大。结合该道路车辙病害特征，对其病害产生原因进行分析。在此基础上，借鉴国内外相关施工经验，提出了相应的治理方法。
根据工程实际情况，车辙病害较为严重的车道主要集中于II、III车道，为提高道路质量，改善行车条件，应有针对性地进行车辙治理。
（1）先铣刨维修II、III车道车辙，7.95m为治理宽度，车辙深度在3cm以下的路段，则4.5cm为其铣刨深度，随后进行改性乳化沥青粘层油洒布，并将4.5cmSMA表面层再次摊铺。
（2）车辙深度在3cm以上的路段，需将9cm定为其铣刨深度，并进行改性乳化沥青粘层油洒布，随后进行中粒式沥青混凝土（5cm ）+SMA表面层（4cm）铺筑。选取SMA-161型作为路面表面层，选取改性沥青中粒式沥青混凝土AC-201型作为中面层结构，选取SBS改性沥青作为全部沥青混合料。
（3）如下面层已松散，需铣刨掉原中、下面层，随后由新分层开始进行沥青混凝土面层摊铺，如损坏过于险种，需彻底翻修，保证施工效果。
必须与道路建设具体现状结合，深入探究车辙治理技术，总结病害特征，及时找出病害原因，并采取行之有效的措施予以治理。以此，更好地服务于市政道路工作，保证行车安全、舒适，最大限度延长路面使用年限，实现工程建设社会效益及经济效益。
4 结束语
综上所述，近年来，我国公路交通量增长非常迅猛，往往远远地超过了设计预期增长速度，高速公路重车比例在不断提高，车辆超载超限现象非常普遍，这种交通条件对路面的破坏作用非常严重，尤其会导致路面车辙的产生。我们应该重视车辙问题，在施工过程中时刻牢记对各种病害的防治，在不断总结施工经验和研究的同时，积极引进国际先进的防治车辙的新工艺、新技术及新材料，为我国的交通事业腾飞奠定良好基础。
参考文献：
[1]范志强.沥青路面车辙产生的原因和防止措施[J].标准化，2011（18）.
[2]符其海.沥青路面常见病害原因及处理措施分析[J].科技创新导报，2012（31）：55-56.
[3]花果，张旭.沥青路面车辙产生原因与维修技术的探讨[J].民营科技，2011（04）.
[4]刘再成，富志鹏，韦刚.沥青混凝土路面常见病害成因及处治措施[J].山西建筑，2013，36（25）：281-282.
