浅谈路面车辙病害成因与防治对策

浅谈路面车辙病害成因与防治对策

曹华丽郑威峰

上蔡县农村公路服务站

摘要：沥青路面是公路交通基础设施的重要组成部分，其质量直接关系到道路的使用性能和行车安全。车辙是沥青路面常见病害类型，车辙病害会导致路面不平整，影响车辆的行驶稳定性，增加交通事故的风险。为此，本文在全面了解车辙病害形成机理的基础上，阐述了车辙病害成因，并结合工程案例，提出了超薄磨耗层养护施工技术，以期解决路面车辙病害，改善路面使用性能。

关键词：沥青路面；车辙病害；成因；超薄磨耗层

一、车辙病害的形成机理

沥青路面车辙病害是指在行车荷载长期作用下所形成的竖直方向永久变形积累。在行车荷载和高温影响下，由于车轮挤压，沥青面层将会形成变形，在剪应力影响下，向横向流动促使两侧凸起，产生波峰和波谷。按照车辙病害形成原因划分，可将沥青路面车辙病害分为磨损型、结构型、失稳型、压密型四类车辙，具体如下：

1、磨耗型车辙。磨耗型车辙主要是由于沥青路面的表面层受到车辆行驶的摩擦和自然因素的侵蚀，导致表面层的材料逐渐流失，形成车辙。这种车辙一般发生在道路使用初期，车辆行驶较少，且交通量较小的路段。

2、结构型车辙。结构型车辙是由于道路基层或路基强度不足，在车辆荷载的作用下产生变形，进而影响到沥青路面的变形。这种车辙通常比较深，且会影响到整个道路的结构。

3、失稳型车辙。失稳型车辙主要是由于沥青路面材料内部发生流动，导致路面材料失稳，进而形成车辙。这种车辙一般发生在高温、高湿度的环境下，或者是车辆超载的情况。

4、压密型车辙。压密型车辙是由于沥青路面在使用过程中受到车辆荷载的反复作用，导致路面材料压密、压缩，形成车辙。这种车辙一般发生在道路使用后期，车辆行驶较多，且交通量较大的路段。

上述四种类型的车辙病害都是由于道路设计、施工、材料选择、交通条件等多种因素的综合作用导致的。因此，在防治沥青路面车辙病害时，需要综合考虑这些因素，采取有效的措施进行预防和治理。

二、车辙病害的主要成因

1、沥青混合料抗剪强度低

（1）沥青用量不合理。在沥青路面建设中，沥青的用量对其抗剪强度有着重要影响。当沥青用量不足时，沥青与矿料的粘结力降低，导致混合料的抗剪强度降低。这种情况下，路面容易受到重载交通和气候因素的冲击，出现车辙病害。因此，合理的沥青用量是保证沥青路面抗剪强度的重要因素。

（2）矿粉用量不合理。矿粉是沥青混合料中的一种重要成分，其能够提高混合料的抗剪强度和耐久性。然而，当矿粉用量不合理时，混合料的抗剪强度也会受到影响。过量的矿粉会导致混合料过于松散，缺乏足够的强度；而矿粉用量不足则会导致混合料过于粘稠，难以压实。因此，合理的矿粉用量是保证沥青混合料抗剪强度的关键因素。

（3）级配不合理。级配是沥青混合料中的一种重要参数，决定了混合料的孔隙率、密度和抗剪强度等性能。当级配不合理时，混合料的孔隙率过大或过小，都会导致路面容易受到重载交通和气候因素的冲击，出现车辙病害。同时，级配不合理还会影响混合料的压实效果，进一步降低路面的抗剪强度。

2、重载交通和气候

重载交通是导致沥青路面车辙病害的重要原因之一。当车辆载荷过大时，路面受到的压力也会相应增加，容易产生变形和车辙。此外，气候因素如温度、湿度等也会对路面的抗剪强度产生影响。例如，高温会导致路面软化，降低其抗剪强度；而雨季的潮湿环境则会使路面受到侵蚀，进一步降低其强度。

3、层间结合处理不当

当层间结合处理不当，如层间粘结力不足、层间存在水分等，都会导致路面在使用过程中出现层间分离、滑动等现象，进而引发车辙病害。因此，在沥青路面建设中，必须注重层间结合处理的质量控制，确保各层之间的紧密结合和稳定性。

4、施工不均匀性

在公路施工全过程中，从拌和、运输、摊铺、碾压、养护等各个环节均会出现影响路面质量均匀性的因素。例如，拌和时间不足，难以均匀拌和混合料内的各类材料，导致混合料质量不均匀。或碾压不均匀，压实度不符合设计要求等等，均会产生路面病害，降低混合料整体抗剪强度，影响路面抗车辙性能。

三、工程概况

某公路工程原路面形式如表1所示，路面结构总厚度为73cm。通车运营多年后，路面局部位置，出现了不同程度的病害，其中车辙病害最多，且影响最大。随着通车运行时间的不断增长，对路面的正常行车功能造成了一定影响，为此，需进行大范围地养护维修。经多方商议，最终决定采用超薄磨耗层进行路面车辙病害处治。

表3  原路面结构

四、超薄磨耗层技术特点

1、针对性强。在车辙病害处治中，超薄磨耗层技术的针对性较强，可通过在路面上铺设一层超薄沥青混合料，增加路面的抗车辙性能，有效防止车辙病害的发生。

2、适应性好。超薄磨耗层技术适用于各种类型的沥青路面，包括新建路面和旧路维修。对于旧路维修，超薄磨耗层技术可以在不破坏原有路面的基础上进行加铺，提高路面的抗车辙性能。此外，超薄磨耗层技术还适用于各种气候条件，包括高温、低温、雨雪等恶劣天气。在恶劣天气条件下，超薄磨耗层能够保持路面的稳定性和抗车辙性能。

3、厚度薄。超薄磨耗层的厚度通常较薄，一般只有几毫米。这种厚度设计可以减少对原有路面的破坏，同时减少施工材料的使用量，降低施工成本。由于厚度较薄，超薄磨耗层技术不会影响路面的标高。这对于需要保持路面标高的道路工程特别重要，例如桥梁、隧道等特殊路段。

4、耐久性好。超薄磨耗层采用高温性能较好的沥青混合料，具有较好的高温稳定性。在高温季节，超薄磨耗层能够保持路面的平整度和抗车辙性能。超薄磨耗层材料经过特殊设计，具有较好的耐候性。在长期使用过程中，能够抵抗紫外线、氧化等因素的影响，保持路面的颜色和性能稳定。

5、成本低。超薄磨耗层技术采用常规的沥青混合料材料，与普通沥青路面材料相比，成本较低。同时，由于厚度较薄，需要的材料量也相对较少。此外，超薄磨耗层技术的施工相对简单，不需要大型机械设备和复杂的施工工艺。因此，施工成本也相对较低。同时，由于厚度较薄，施工速度快，可以缩短工期，进一步提高经济效益。

五、超薄磨耗层技术要点

1、施工准备

施工前的准备工作是确保超薄磨耗层技术成功实施的关键。首先，需要清理和修整施工路段的表面，包括清除杂物、油渍等。其次，应检查施工设备和材料，确保设备运行正常，材料质量符合要求。此外，还需要进行技术交底，明确施工流程和技术要求，确保施工人员的技能和素质满足要求。

2、拌和施工

拌和施工应根据配合比设计，按照顺序合理添加及均匀搅拌混合料，确保沥青混合料的强度和稳定性满足施工要求。在拌和施工中，要控制好拌和时间、温度和湿度等参数，此外，拌和过程中还需要进行抽样检验，保证沥青混合料质量。

3、运输施工

在施工运输环节需将适量隔离剂均匀涂抹到运输车厢内四周和底部，避免材料粘黏车厢。装料时，需采用移动式装料法，一般分三次完成，避免材料离析。摊铺能力和运输能力相比，运输能力应略多一些，保证在摊铺机前等待车辆达到3辆左右，从而确保连续不间断摊铺施工。为达到保温、保湿的效果，可将双层帆布覆盖于车顶。

4、摊铺施工

摊铺前，先调整好熨平板高度进行预热施工，预热温度不得低于100℃。按照梯队作业法采用2台不同摊铺机进行施工，安全距离控制在10m左右，摊铺速度不宜过快，在摊铺过程中应保持低速、连续施工，避免出现折痕或空隙等问题。

5、碾压施工

碾压施工时，选择合适的碾压设备，确定碾压速度和遍数。碾压控制要点如表2所示。

表3  碾压控制要点

6、开放交通

完成上述所有施工步骤后，应等待路面完全冷却并达到规定强度后便可开放交通。在开放交通前，应进行必要的路面清理和维护工作，以确保路面的整洁和安全性。

六、结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展，公路交通作为主要的交通方式之一，其里程和规模不断扩大，为人们的出行和货物运输提供了便利。沥青路面因其良好的平整度、防滑性和耐久性等特点，被广泛应用于高速公路、城市道路、机场跑道等交通基础设施建设。车辙病害的出现，将会加速路面的损坏，缩短道路的使用寿命，增加维修成本。为此，在沥青路面养护施工中，必须了解车辙病害成因，根据工程实际，采取切实可行的防治对策。

参考文献：

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