沥青路面车辙成因及防治措施

措施　王定敏　Ｌ、　（海南省公路勘察设计院，海南海口５７０２０６）　摘要：在对沥青路面车辙的类型及其特征阐述的基础上，归纳总结车辙产生的内在因素和外在因素，并提出相应的预防　和处理措施。实践证明，这些预防和处理措施可以很好地预防车辙，并可以较好地提高原沥青路面的服务功能。　关键词：沥青路面；车辙；纵坡；剪应力　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—４７８６（２０１１）０７—００３３—０３　Ｄ０Ｉ：１０．３８６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—４７８６．２０１１．０７．００８　Ａｓｐｈａｌｔ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ　Ｒｕｔ　Ｃａｕｓｅ　ａｎｄ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ＷＡＮＧ　Ｄｉｎｇ—ｍｉｎ　（Ｈａｉｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｉｋｏｕ　５７０２０６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｅｌａｂｏｒａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｒｕｔ，ｉｎｔｉｒｎｓｉｃ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｃａｕｓｉｎｇ　ｒｕｔ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｓｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｃａｎ　ｂｅｔｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｒｕｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ；ｒｕｔ；ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｓｌｏｐｅ；ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ　车辙是沥青路面特有的一种　沥青路面的车辙病害，根据　不足时，高温条件下，由于沥青　损坏现象，是一种最常见的永久　其形成原因可分为结构性车辙、　混合料中颗粒之间沥青膜在车轮　变形．多产生在车轮经常碾压的　流动性车辙、磨损性车辙和压实　荷载作用下产生了剪切变形，引　轮迹带上。在我国目前广泛采用　性车辙四种类型。　起集料颗粒出现相对位移，车轮　的半刚性基层沥青路面上，车辙　１．１　结构性车辙　反复碾压作用，其载荷应力超过　是极其常见的病害之一。车辙的　在行车重复荷载作用下，由　沥青混合料的稳定度极限，使流　存在严重影响了路面的平整度，　于荷载超过路面各层的强度，其　动变形不断积累形成的车辙。其　降低了面层以及路面结构的整体　内部材料的流动产生横向位移，　表现为车轮作用部位下凹、车轮　强度，也由此进一步引起裂缝、　而导致发生在面层和基层材料压　作用少的车道两侧向上隆起：在　坑槽等其他路面破坏。存在较大　缩产生的永久累积变形，这种车　弯道处表现为沥青混合料被向外　辙槽的路段，路面的抗滑能力下　辙宽度较大、两侧没有隆起现　推挤：车道线及停车线成为变形　降．车辆在超车或者更换车道时　象、横断面一般呈Ｖ字形，这种　的曲线，其横断面一般呈Ｗ形。　方向难以控制，诱发车祸产生。　车辙通常发生在轮迹处同时常伴　１＿３　磨损性车辙　因此车辙问题严重影响着道路的　有网裂、龟裂和坑槽发生。　由于车辆特别是重型车辆渠　顺畅运行和车辆的行驶安全。　１．２　流动性车辙　化地行驶在道路上，轮胎不断磨　１　车辙的分类及其特征　当沥青混合料的高温稳定性　损路面，沥青路面表面层的材料　在车轮磨损和自然环境作用下．　料性质沥青的粘度越高，混合　时，不同的外部环境也同样影响　着车辙病害的发生．外部环境主　要包括：ａ）气候环境众所周　知，当气温较高时，沥青路面表　现强度降低容易产生车辙，研究　持续不断损失形成的，形成时间　较长。另外在寒冷地区，冬季带　链轮胎也可形成磨耗性车辙　１．４　压实性车辙　料的强度或抗车辙能力越大：沥　青感温性越大，高温时沥青混合　料的粘结力越弱，抗车辙能力也　越小，研究证明，改性沥青、高　模量沥青都可以有效地提高沥青　高温稳定性，采用洁净坚硬的碎　这种车辙在国外较少发生．　通过计算得知以６０℃的温度为标　在我国却较常见，它是由于沥青　面层本身的压密造成的。压密型　车辙可能是由于铺筑过程中压实　不足而引起的．也可能是由于混　准，温度升高１℃，动稳定度降　低１５％，温度降低１℃，动稳定　度增加１８％．可见温度对动稳定　度的影响很大Ⅲ，各种试验均表　明，路面温度较高时车辙增加速　度较快．这是因为当温度升高时　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　石，硬度大、棱角尖锐的砂以及　高质量的矿粉对于抵抗永久性变　形十分有利；ｂ）沥青用量沥青　合料设计不当引起的。开放交通　后轮迹带下的面层继续受到压　是各种混合料的粘结剂．包覆矿　料的沥青膜越薄．混合料的粘结　力越强，用量过多，形成的自由　实，产生压密变形，为了减少这　种车辙．主要是施工过程中要加　沥青就相当于润滑剂，它会大幅　度降低矿料的内摩擦角，导致混　合料的强度大幅度下降，用量过　少．形不成完整的沥青膜，就会　强碾压，使空隙率控制在要求范　围内。这种车辙两侧没有隆起现　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　象、其横断面一般呈Ｖ字形。　２　车辙的形成原因　降低沥青混合料的稳定度．对不　同种类的沥青混合料，确定高温　稳定性的最佳沥青用量是极为重　要的；ｃ）矿料级配在最佳沥青　含量时中粒式沥青混凝土车辙最　小，细粒式次之，粗粒式大于细　粒式，沥青碎石车辙最大，可　和矿料之间的粘结力在潮湿条件　下会被削弱或损坏。在行车荷载　和水分的联合作用下．这种损坏　会明显加剧，从而导致沥青路面　会产生较大的车辙：ｂ）重载作用　车辙的形成过程可分三个阶　段：初始阶段的压密过程；沥青　混合料的流动过程：矿质骨料的　重新排列及矿质骨架的破坏　我　国的路面基层多为半刚性基层。　车辆超载加快路面的损坏，研究　表明，重轴载作用产生的车辙较　轻轴载大得多，轴载超过１倍．　其强度较大，以致使得其本身和　路基的永久变形微乎其微，而沥　见。单纯增大矿料粒径并不能提　高路面抗车辙能力．而良好的级　配和最大的密实度，却因增加了　矿料之间的嵌挤力，而提高了混　青混合料是粘弹性材料，它的强　度和劲度模量随温度升高而降　低，较高的温度下，荷载的反复　作用，特别是重载情况下，沥青　层极容易失稳而发生变形。大量　其车辙要达到１０　ｌ５倍；道路交　叉口停车点的车辙通常为正常行　驶路段的２～５倍；Ｃ）交通管制　主要出现在城市道路中．由于城　市道路交通组织的渠化，导致沥　合料的高温抗车辙能力；ｄ）路面　结构类型和沥青面层厚度　当路　的试验路观测和计算结果表明，　以半刚性材料为基层的高等级沥　基为砂土材料时，面层厚度对车　辙影响很大，面层较薄时车辙较　深，而且主要是由路基的变形引　起的．面层较厚时．路基变形很　小或基本不产生车辙，当路基为　青路面车辙破坏的情况日渐突　出，在同一结构、同一道路上，　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　青路面，沥青层产生的车辙占路　面车辙总量的９０％以上。通过对　引起沥青路面车辙病害的因素分　析，可以将其分为内在因素和外　在因素两种。　２．１　内在因素　刚性、半刚性材料时，采用沥青　面层，面层越厚车辙越深，面层　路段车辙增加较慢。　３　车辙的防治及处理措施　３．１　车辙的防治　越薄，车辙越浅，而当路基和基　层强度刚度较弱时．应适当增加　面层厚度以减轻车辙深度。　２．２　外在因素　沥青路面车辙病害主要与高　温时沥青混凝土的强度和面层厚　３．１．１　沥青层材料的选择　一般认为沥青混合料的高温　度有关。影响沥青混合料高温稳　定性的因素有以下几个方面：ａ）材　抗车辙能力主要依赖于矿料级配　当沥青层的高温稳定性一定　的嵌挤能力．沥青结合料的粘聚　力则只提供抗车辙能力。沥青混　辙、低温抗开裂、抗滑的需要，　铣刨重新摊铺处治。采用ＲＬＷＴ　合料材料的粒径尺寸、针片状含　中面层重点考虑抗车辙能力，下　车辙仪检测路面的变形发展，并　量、压碎值满足设计要求，碎石　面层重点考虑抗疲劳开裂性能，　指导路面车辙维修方案，是一种　要求是碱性石料，材质要质地坚　泌水性等。另外，各沥青层之间　值得深入研究的沥青路面车辙病　硬，形状接近立方体，要求有棱　必须设置粘层，粘层油采用乳化　害处治方法。　角的集料。根据所在地的气候条　沥青、改性乳化沥青。粘层油品　总之，车辙防治是一项系统　件，交通量情况，沥青选用高　种和用量应根据下层沥青混合料　工程，只有从设计到施工每个环　温、低温性能良好的优质沥青和　的类型通过试洒确定　节综合考虑和控制，才能避免车　改性沥青。同时，为了提高集料　３．１．４　路面纵坡的选择　辙的形成。正确的处理已经形成　与沥青的粘附性，改善集料的酸　由于长、大纵坡因素导致的　车辙的沥青路面，是影响维修后　碱性，建议掺加抗剥落剂或磨细　车辆低速行驶，而且受向坡下的　的路面使用功能的高低与维修造　的干燥消石粉。　分力的影响，所以长、大纵坡上　价的重要因素。　３．１．２　沥青混合料配合比　的车辆对路面作用的剪切力较　４　结语　合理的矿料级配，是提高集　大、作用时间也较长．对道路抗　车辙的产生严重地影响了沥　料嵌挤能力．防止混合料结构性　车辙能力的要求比较高。所以在　青路面的平整度，给沥青路面的　离析的基础。使沥青混合料形成　条件许可的情况下．应尽量避免　使用品质、安全性和使用寿命带　密实骨架结构代替原有的悬浮密　长、大陡坡的连续出现，尽可能　来了严重影响。本文在借鉴前人　实结构，以增强集料的嵌挤作　减小坡度，控制坡长。可以通过　研究成果的基础上。对车辙的类　用，提高抗高温车辙能力。工程　改隧道来避免长、大纵坡。　型和特征进行了归纳总结，并对　实践表明．公称最大粒径附近粗　３．１．５　施工过程质量控制　其产生机理进行了详细分析，提　集料及细料的用量少，中等粒径　科学合理地安排施工工艺．　出了不同车辙的预防及处理措　集料较多，形成Ｓ形级配曲线的　严格控制沥青用量，加强面层　施，能够有效地解决沥青路面的　沥青混合料不仅抗车辙性能好、　间，面层与基层的连接．调整施　车辙问题，对产生车辙的路面及　空隙小，而且构造深度也较大，　工工序。尽量使沥青混凝土面层　时进行处理，具有良好的实用性　能满足表面抗滑的要求。　连续摊铺，减少污染．应喷洒改　和推广价值。　３．１．３　结构设计原则　性乳化沥青作粘层油．沥青含量　参考文献　通过实地调查与ＢＩＳＡＲ３．０分　控制在６０％以上，防止沥青混合　［１］李开．长大纵坡对沥青路面　析得出沥青层中的最大剪应力出　料出现离析现象．提高沥青混凝　产生车辙的影响分析［Ｊ】．公路交　现在距离路表面６ｃｍ处，１３ｃｍ深　土的压实度，适当减少空隙率。　通科技：应用技术版，２００８．　度以下剪应力已降低至很小值，沥　３．２　车辙的处理措施　（３）：４５－４８．　青混凝土路面车辙主要发生在深　对车辙最简单的处理措施为　［２］王辉，李雪连，张起森．高　度１０ｃｍ以内［　。美国在ＡＡＳＨＴ０　填补车槽或铣平隆起部分，也可　温重载作用下沥青路面车辙研究　试验路研究期间。变换不同沥青　采用罩面的方式，比较彻底的方　【Ｊ］．土木工程学报，２００９，４２（５）：　层厚度。调查沥青层厚度与车辙　式还包括开膛式重铺　根据车辙　１３９－１４４．　的关系。对试验路段开挖调查后　的严重程度，确定合理的处理措　［３］牛志力．柔性基层沥青路面　发现，沥青路面的车辙临界厚度　施是很重要的。目前国外对于比　抗车辙性能理论研究［Ｊ】．武汉理　在１０ｃｍ～１５ｃｍ之问，大于此厚度　较浅的车辙（小于２．５ｃｍ）以及城　工大学学报，２００９，３１（１６）：　的沥青面层并未出现严重的车辙　市黑色化方面普遍使用的处理方　４４－４６．　现象。　法为微表处填补车辙或ＮｏｖａＣｈｉｐ　［４］吴传海．重载交通沥青路面　综上考虑，沥青层设计中要　薄层罩面的处理方法。但对于车　车辙成因及混合料组成设计研究　针对不同的层次考虑不同的要　辙深度较大的路面，则需要采用　［Ｄ】．西安：长安大学，２００８．　求，上面层应综合考虑高温抗车　ＦＡＣ高模量改性沥青混凝土进行　［５　Ｊｏｒｇｅ　Ｂ　Ｓｏｕｓａ，Ｊｏｓｅｐｈ　Ｃｒａｕｓ，５］　高速公路　工程施工进度控制与保ｉ正措胞研究　阮明华．侯秀杰　（华　工程咨坷有胀公一Ｊ，北尿１０００２９）　摘要：以高速公路工程施工进度为研究对象，对其概念、目标、影响因素、分析方法等方面进行研究，并在组织、制度　及技术方面提出进度控制的保证措施，研究成果对高速公路工程的施工进度控制与保证具有一定的指导与应用价值。　关键词：高速公路；施工进度；影响因素；进度控制；保证措施　中图分类号：Ｕ４１２．３６６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—４７８６（２０ｔ１）０７—００３６—０３　ＤＯＩ：１０．３８６９０．ｉｓｓｎ．１００２－４７８６．２０１　１．０７．００９　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｓｃｈｅｄｕｌｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ａｓｓｕｒａｎｃｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｌ１—１一　■　■　ｎｇ　ＲＵＡＮ　Ｍｉｎｇ－ｈｕａ，ＨＯＵ　Ｘｉｕ－ｊｉｅ　ｆＣＨＥＬＢＩ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔ，ＩＮＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００２９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ，ｉｔｓ　ｃｏｎｃｅｐｔｓ，ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ，　ｆａｃｔｏｒｓ，ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｍａｄｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒｇａ—　ｎｉｚａｔｉｏｎ．ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ｃｏｎｔｒｏ１．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｒｕｉｔｓ　ａｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｇｕａｒａｎｔｅｅｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ；ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ａｓｓｕｒａｎｃｅ　ｍｅｎ一　１　高速公路工程施工进度控制　中，经常检查施工实际进度情　地调整、循环，直至工程竣工验　收。　的概念与目标　施工项目进度控制是指在既　定的工期内．编制出最优的施工　进度计划．在执行该计划的施工　况，并将其与计划进度相比较，　若出现偏差．便分析其原因和对　工期的影响程度，找出必要的调　施工项目进度控制的内容包　括施工项目进度计划的编制．施　工项目进度计划的实施。施工项　整措施，修改原计划，如此不断　Ｃａｒｌ　Ｌ　Ｍｏｎｉｓｍｉｔｈ．Ｓｕｍｍａｒｙ　Ｒｅｐｏ￣　ｏｎ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ａｓ．　［６】ＪＴＧ　Ｆ４０－－２００４，公路沥青路　面施工技术规范［Ｓ］．　２００３．　ｐｈａｈ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ＳＨＲＰ２　Ａ２３　１　８［Ｒ］．　Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ　Ｄ．Ｃ．：Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓ　ｐｏｔａｔｉｏｎ　Ｓｔｕｄｉｅｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ　Ｂｅｒｋｅｌｅｙ　Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，　１９９１．　［７］沈金安．沥青及沥青混合料　的路用性能［Ｍ】．北京：人民交通　出版社，２００１．　作者简介：３Ｅ￣，（１９７８一），男，海　南海口人工程师，主要从事道路灵　［８］张登良．沥青路面工程手册　［Ｍ】．北京：人民交通出版社，　活性设计与道路检测方面的研究。　收稿日期：２０１０—０８—１０