淺議瀝青路面車(chē)轍損壞處治技術(shù)

孫亞麗 （中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司，安徽 合肥 230041）

0 引 言

瀝青路面因其表面平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適性好、噪音小、養(yǎng)護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外廣泛青睞，在全世界范圍內(nèi)大面積修建。

瀝青混合料作為一種典型的粘彈性材料，力學(xué)性質(zhì)受溫度影響大，容易引發(fā)車(chē)轍損壞現(xiàn)象。文章結(jié)合實(shí)際的工程養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，主要從施工和養(yǎng)護(hù)兩個(gè)方面對(duì)瀝青路面車(chē)轍損壞處治技術(shù)做出探討。

1 車(chē)轍類(lèi)型與成因

車(chē)轍是瀝青路面在汽車(chē)荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生豎直方向永久變形的累積。目前，車(chē)轍大多被分為磨損型車(chē)轍、壓密型車(chē)轍、失穩(wěn)型車(chē)轍和結(jié)構(gòu)型車(chē)轍四類(lèi)，其特點(diǎn)和形成原因如表1所示。

由表1知，車(chē)轍產(chǎn)生原因大致可歸結(jié)于：①設(shè)計(jì)階段，路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)方法存在缺陷，忽略了車(chē)轍的影響；②施工階段，瀝青路面鋪筑過(guò)程可能存在壓實(shí)不充分或?yàn)槠孀非笃秸榷跍囟容^低的情況下碾壓造成壓實(shí)度不足；③運(yùn)營(yíng)階段，交通渠化影響突出，公路交通超載、超限現(xiàn)象嚴(yán)重；④養(yǎng)護(hù)階段，車(chē)轍檢測(cè)和處治不及時(shí)，處治技術(shù)不到位，使得車(chē)轍損壞劣化。

針對(duì)車(chē)轍產(chǎn)生原因，運(yùn)營(yíng)階段的交通渠化適應(yīng)我國(guó)交通現(xiàn)狀，而“治超治限”則是交管部門(mén)的任務(wù)。作為一個(gè)養(yǎng)護(hù)管理工作者，從養(yǎng)護(hù)管理角度出發(fā)，可以從施工和養(yǎng)護(hù)角度對(duì)車(chē)轍處治技術(shù)做出探討和建議。

圖1 微表處填補(bǔ)原理

2 車(chē)轍處治技術(shù)

2.1 施工階段

瀝青路面抗車(chē)轍能力與施工過(guò)程中的材料選取和施工質(zhì)量控制緊密相關(guān)。為防車(chē)轍損壞現(xiàn)象發(fā)生，可以從瀝青材料、抗車(chē)轍劑和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)入手。

2.1.1 采用優(yōu)質(zhì)瀝青和合理混合料級(jí)配結(jié)構(gòu)

改性瀝青的粘度大于普通瀝青粘度，且抗車(chē)轍能力明顯優(yōu)于普通瀝青。骨架密實(shí)型級(jí)配的嵌擠作用能提高瀝青混合料的高溫性能，很好的改善瀝青層高溫穩(wěn)定性，有效減少高溫導(dǎo)致的失穩(wěn)型車(chē)轍，提高路面抗車(chē)轍能力。

2.1.2 使用抗車(chē)轍劑

抗車(chē)轍劑通過(guò)與瀝青混合料的膠結(jié)作用、加筋作用和嵌擠作用，以及提高瀝青混合料高溫勁度模量來(lái)有效提高瀝青混合料的高溫抗車(chē)轍性能。其具備以下優(yōu)點(diǎn)：①使用方便，將抗車(chē)轍劑直接投放至混合料拌缸中即可；②存儲(chǔ)方便，對(duì)存儲(chǔ)條件沒(méi)有特殊要求，而且品質(zhì)保證時(shí)間久；③不會(huì)導(dǎo)致瀝青與改性劑相容性問(wèn)題；④不需要特殊的設(shè)備和受過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的人員；⑤經(jīng)濟(jì)。目前市場(chǎng)上的抗車(chē)轍劑種類(lèi)較多，常見(jiàn)的有國(guó)產(chǎn)海川車(chē)轍王、法國(guó)PRPLAST.S等。

2.1.3 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制好質(zhì)、量、時(shí)間和度。做到以下四點(diǎn)：①防止混合料離析造成級(jí)配偏差，形成軟弱混合料影響混合料質(zhì)量；②嚴(yán)格控制油石比；③及時(shí)碾壓，不可漏壓；④充分壓實(shí)，不可片面追求平整度。

2.2 養(yǎng)護(hù)階段

通過(guò)多年養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，車(chē)轍病害主要發(fā)生在行車(chē)道上，且主要以壓密型車(chē)轍和失穩(wěn)型車(chē)轍損壞為主。磨損型車(chē)轍無(wú)需專(zhuān)門(mén)維修，我國(guó)所見(jiàn)甚少。結(jié)構(gòu)型車(chē)轍也很少發(fā)生，在設(shè)計(jì)階段做好車(chē)轍控制和驗(yàn)算就能得到有效處治。下面重點(diǎn)探討壓密型車(chē)轍和失穩(wěn)型車(chē)轍處治技術(shù)。

2.2.1 微表處車(chē)轍填補(bǔ)技術(shù)

微表處填補(bǔ)車(chē)轍技術(shù)是由專(zhuān)用設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、級(jí)配集料、填料等按照設(shè)計(jì)比在常溫下經(jīng)強(qiáng)制攪拌后形成稀漿混合料，采用V型攤鋪槽攤鋪到轍槽內(nèi)，并具有一定的預(yù)留拱度的不等厚攤技術(shù)。其原理和設(shè)備如圖1所示。

微表處填補(bǔ)技術(shù)施工工藝先進(jìn)、速度快、成本低、經(jīng)濟(jì)高效。針對(duì)壓密型和磨耗型等比較穩(wěn)定的車(chē)轍，微表處填補(bǔ)車(chē)轍技術(shù)能夠很好的處治。

四種車(chē)轍特點(diǎn)及成因 表1

2.2.2 精銑刨刮平技術(shù)

精銑刨刮平技術(shù)是通過(guò)在普通銑刨機(jī)上更換“精銑刨鼓”，利用精銑刨鼓刀間距更小的特點(diǎn)，對(duì)路面實(shí)施更細(xì)密的銑刨刮平處理的技術(shù)。精銑刨鼓和精銑刨刮平路面如圖2所示。

圖2 精銑刨刮平路面

精銑刨刮平技術(shù)，一方面可以對(duì)路面進(jìn)行一定厚度的銑刨處理，實(shí)現(xiàn)找平；另一方面，可以在瀝青路面上銑刨出一個(gè)新的、具有細(xì)密紋理的路面，從而增加路面的摩擦力。由于精銑刨只是刮平路面溝槽和轍痕，銑刨深度不會(huì)影響原有的面層，因此精銑刨后的路面無(wú)須加鋪新面層就能迅速開(kāi)放交通。

精銑刨刮平技術(shù)主要適用于以下情況：①主要產(chǎn)生在面層的失穩(wěn)型車(chē)轍，有明顯的隆起；②車(chē)轍25mm以上，并且基本穩(wěn)定；③瀝青混凝土面層上、中、下各層結(jié)合較好的，且車(chē)轍隆起部位無(wú)嚴(yán)重松散、開(kāi)裂現(xiàn)象。

盡管精銑刨刮平技術(shù)不能夠消除路面結(jié)構(gòu)深層損壞，但卻能夠一定限度的恢復(fù)路面抗滑能力、平整度，有效處治車(chē)轍損壞，而且能夠迅速恢復(fù)交通，因此是一種理想的節(jié)約成本、延長(zhǎng)路面使用壽命、且快速的車(chē)轍處治技術(shù)。

2.2.3 銑刨熱攤鋪技術(shù)

銑刨熱攤鋪技術(shù)是在車(chē)轍發(fā)生區(qū)域，先銑刨掉各病害層，再加鋪瀝青層面層的修補(bǔ)技術(shù)。該處治技術(shù)多用于車(chē)轍面積大，深度較深，連續(xù)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，以及基層或路基發(fā)生永久性變形的結(jié)構(gòu)型車(chē)轍或失穩(wěn)型車(chē)轍。銑刨熱攤鋪如圖3所示。

銑刨熱攤鋪修補(bǔ)技術(shù)成本高、工藝復(fù)雜、設(shè)備多、施工速度慢，能全面恢復(fù)路面各方面性能。因此，在車(chē)轍處治方案選取時(shí)應(yīng)充分考慮車(chē)轍分布的深度和分布的范圍。

2.2.4 就地?zé)嵩偕夹g(shù)

就地?zé)嵩偕夹g(shù)是通過(guò)對(duì)原路面加熱軟化、耙松后，與加入的改性劑、瀝青、新拌瀝青混合料一起拌和形成新的瀝青混合料，然后攤鋪、壓實(shí)后成為再生后的路面結(jié)構(gòu)層的一種再生技術(shù)。該技術(shù)舊料利用率100%，再生厚度一般為20mm～50mm。

圖3 銑刨熱攤鋪現(xiàn)場(chǎng)

瀝青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)適用于面層的大中修工程，以及交通疏導(dǎo)困難、長(zhǎng)距離、大面積路面維修作業(yè)，特別適合城市高等級(jí)道路和高速公路瀝青路面大中修。對(duì)路面磨損型車(chē)轍和不太嚴(yán)重的失穩(wěn)型車(chē)轍處治效果良好。其施工流程及施工現(xiàn)場(chǎng)如圖4所示。

圖4 就地?zé)嵩偕夹g(shù)施工流程

3 總 結(jié)

車(chē)轍是高速公路瀝青路面最常見(jiàn)的一種損壞。國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程師們?cè)谲?chē)轍處治課題上做了諸多研究和實(shí)踐，且取得了一定的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但由于瀝青路面設(shè)計(jì)理論以彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)，與實(shí)際路面結(jié)構(gòu)不符；加之各國(guó)交通情況不一，地理氣候各異，所呈現(xiàn)的車(chē)轍問(wèn)題也不盡相同，未能從根本上找到徹底解決車(chē)轍的統(tǒng)一方案。

本文在國(guó)內(nèi)外已有研究基礎(chǔ)上，針對(duì)本國(guó)交通和地理氣候?qū)嵡?，從施工和養(yǎng)護(hù)階段對(duì)車(chē)轍損壞處治技術(shù)做出了以下幾個(gè)方面的探討。

①施工階段，建議施工單位嚴(yán)格控制質(zhì)、量、時(shí)間和度。通過(guò)采用優(yōu)質(zhì)瀝青和合理級(jí)配、添加抗車(chē)轍劑和質(zhì)量把關(guān)來(lái)預(yù)防車(chē)轍出現(xiàn)。

②養(yǎng)護(hù)階段，針對(duì)車(chē)轍出現(xiàn)的時(shí)間、類(lèi)型、深度及成因提出了適用且高效經(jīng)濟(jì)的處治技術(shù)。

要很好的處治車(chē)轍損壞，我們根據(jù)車(chē)轍類(lèi)型及特點(diǎn)采用恰當(dāng)?shù)奶幹畏桨?，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效、節(jié)能環(huán)保，又能提高路面性能和道路使用壽命的目的。

[1]劉國(guó)鋒.廣韶瀝青路面高溫車(chē)轍及其影響因素分析[D].長(zhǎng)沙：長(zhǎng)沙理工大學(xué),2006.

[2]張毅.陜西省高速公路瀝青路面車(chē)轍成因及對(duì)策研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2004.

[3]王靜.河北省高速公路瀝青路面高溫病害及防治措施研究[D].天津：河北工業(yè)大學(xué),2006.

[4]孫宗元,李冬雪.巖瀝青混合料高溫性能的車(chē)轍對(duì)比試驗(yàn)分析[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào),2011(2).

[5]樂(lè)瑜,江建.瀝青路面車(chē)轍損壞成因分析與防治對(duì)策[J].黑龍江交通科技,2011(7).

[6]JTGD50-2006,公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2006.