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摘要：沥青路面车辙是城市道路最普遍的病害，其的产生会降低路面平整度，影响行车的舒适性和安全性，严重的还会破坏路面，降低道路的使用寿命。通过对城市道路沥青路面车辙现象的分析，提出了调整优化矿料级配设计和外掺抗车辙剂，提升沥青路面的耐久性能，实现沥青路面抗车辙性能的改善，以解决或降低城市道路交叉口沥青路面的车辙问题。
关键词：城市道路；沥青路面；病害；车辙；成因；对策
一、车辙形成原因和主要类型
1、车辙形成原因
车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式，表现为沿行车轨迹产生纵向的带状凹槽，严重时车辙两侧出现隆起变形。车辙的成因非常复杂，主要原因是沥青混合料的压实密度低、剪切破坏和基层的垂直变形所造成。近年来，随着大功率压路机的使用和基层强度的提高，道路基层和土基所产生的永久变形不再显著，目前普遍认为沥青路面结构的车辙主要发生在沥青面层。
2、车辙主要类型
根据车辙形成的原因，将其分为以下类型：
（1）压密性车辙。该类型车辙是由于在沥青路面铺筑过程中没有充分压实或为了片面追求平整度而在温度较低的情况下碾压造成压实度不足引起的，致使通车后的第1 个高温季节混合料在车辆的反复碾压下空隙率不断减小，达到极限的残余空隙率后趋于稳定，形成车辙[1]。
（2）流动型车辙（失稳型车辙）。沥青路面处于高温状态时，结构层在车轮碾压的反复作用下，荷载产生的剪应力超过沥青混合料的抗剪强度，使流动变形不断积累形成，通常发生在轮迹带附近，主要由于沥青混合料的高温稳定性不足造成的。我们通常所说的车辙基本上都是这种类型。
（3）结构型车辙。这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成。它主要是发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久性变形。这类车辙主要由于路基强度不足而引起的。基层施工不良和超载特别严重的路段会出现结构型车辙。
（4）磨耗型车辙。多为寒冷地区，由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下连续不断的损失形成，汽车使用了防滑链和突钉轮胎后，这种车辙更容易产生。这种车辙类型所占比例较少，具有很强的区域性。
二、城市道路车辙处理对策
1、矿料级配调整
选用破碎、坚硬、纹理粗糙、多棱角、颗粒方正的机制矿料。矿料应具有很强的抗变形能力，当荷载作用时，集料能够紧紧束缚在一起，产生较大的内摩阻力，增大抗剪强度。试验使用的是石灰岩集料。在设计空隙率时，对粗集料骨架间隙率VCA 的关键性筛孔进行了控制，希望通过矿料合成级配的调整有效利用粗集料良好的嵌挤作用，减少沥青混合料的横向剪切移动，提高沥青混凝土路面的抗车辙能力。AC-13C型矿料配合比设计（含AR-13 橡胶）如表1 所示。
从表1 可以看出，AC-13C 设计值比常用值的骨料份额有所增加，控制骨科架间的空隙，形成足够的比表面吸附沥青膜层。级配中对粗集料骨架间隙率VCA 关键筛孔2．36 mm 的通过量比例控制在30 ％左右（JTGF40-2004 规范中AC-13C 要求＜ 40 %），这样保证几组沥青混合料VCAmin＜VCADRC，来实现骨料之间的嵌挤效果[2]。
2、抗车辙添加剂
（1）抗车辙剂的作用机理
选择合适的添加剂可大幅度提高沥青混合料的胶结作用，从而增加沥青混合料的高温稳定性。抗车辙剂是由多种聚合物复合而成的沥青混合料添加剂，其通过对集料表面的增黏、加筋、填充及沥青改性等多重作用而大幅度提高沥青混合料的高温稳定性。
①抗车辙剂部分溶解或溶胀于沥青， 增加黏度，降低热敏性，改善胶结作用；
②添加剂在混合料拌和软化时，具有高黏附性的颗粒填充了集料骨架中的空隙，碾压后形成固结，增加骨架嵌挤作用；
③成型时拉丝成塑料纤维，起到加筋效果，可明显提高沥青混合料的高温稳定性，同时改善混合料的抗疲劳特性。
（2）抗车辙剂的添加方法
抗车辙添加剂的使用剂量为沥青混合料的0.3％～0.5 ％，对于交通量大，重载或者超载等特殊情况可以考虑适当添加，特殊路段的掺加比例可以稍高一点。在抗车辙沥青混合料生产过程中，采用添加剂直接投放入拌锅进行干拌，生产与施工控制温度不小于改性沥青混合料。
通过实例说明，调整优化沥青混合料矿料级配设计和添加抗车辙剂，可以综合提升沥青路面的耐久性能，改善沥青路面抗车辙性能，以解决或降低城市道路沥青路面的车辙问题。
参考文献
[1] 闫翠香．济青高速公路沥青路面维修后车辙变化规律[D].济南：山东大学，2010：25-28.
[2] 交通部公路科学研究所．JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
论文作者:陆晓文,张嘉云
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/17
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