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摘 要：本文分析了高等级公路沥青路面车辙的形成机理和影响因素，提出了相关的预防、控制办法与治理对策，供大家参考。
关键词：公路；沥青路面；车辙；防治措施
1前言
随着高等级公路建设的发展。沥青混凝土已成为沥青路面的主要形式。但伴随着国民经济的高速发展而带来的交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重、车辆渠道化等。使沥青混凝土路面面临严峻的考验。车辙是路面结构各层永久变形的累积，沥青混凝土路面的永久变形是直接影响平整度、路面使用性能、行车安全和舒适的重要因素，它与疲劳开裂一样，是沥青混凝土路面的主要损坏现象之一。
2 车辙的形成机理
2．1 沥青混合料的后续压实
沥青混合料在被碾压成型前是由骨料、细砂、沥青和空气组成的松散混合物，高温下处于半流动状态，由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中，同时骨料被强力排挤成具有一定骨架的结构。碾压完毕交付使用后，沥青路面初级阶段，在汽车荷载作用下进一步压实，形成微量的永久变形，渠化交通后形成初始轮迹。施工技术规范规定，高速公路、一级公路压实度要达到实验室标准密度的96 。沥青路面厚度15 cm，在行车作用下压实度达到100％ ，经计算形成0．6 cm 的轮迹。
2．2 沥青混合料的流动变形
在高温及车辆荷载作用下，沥青混合料中的自由沥青及沥青与矿料形成的沥青胶浆会首先产生流动，从而弓}发沥青混合料的流动变形。
2．3 沥青混合料的结构性失稳变形
处于半固态的沥青混合料，因沥青及胶浆在荷载及高温作用下首先流动，混合料中粗细骨料组成的骨架逐渐成为荷载主要承担者。随着温度的升高或荷载的增大及荷载的重复作用，加上沥青的润滑作用，硬度较大的矿料颗粒在荷载作用下会沿矿料间的接触面滑动，促使沥青及胶浆向其轮迹的法线方向流动，导致沥青路面结构失稳，形成车辙。
3 影响车辙形成的因素
3．1 交通荷载条件
车辆的渠化交通，重载车辆交通量的增加，超载车辆轮载的加重，增加了形成车辙的速率。
3．2 气候与水文条件
路面溫度对车辙产生很大影响。在炎热地区，沥青路面在一定气温和日照作用下吸收大量热量，从而导致路面温度升高，容易产生车辙。残留在路面内的水分会大大降低结构层的抗变形能力，极易导致过大车辙的产生。
3．3 路面的结构类型
刚性或半刚性基层变形量非常微小，车辙主要产生在沥青路面结构层内。沥青路面的厚度越大，永久性变形量也越大。
3．4 路面材料的性能与组成
沥青混合料是一种粘弹性塑性材料，其抗变形能力取决于沥青胶脂的粘结力和矿料之间嵌挤力。因而沥青、矿料的性能和混合料的级配类型及组成都直接影响沥青路面的抗变形能力。
3．5 施工条件
施工过程中材料的质量控制、沥青混合料与温度的均匀性、各种材料的用量、碾压温度、压实度和层间的结合效果等都会影响路面的抗车辙能力。
4 设计阶段防治车辙的措施
4．1 沥青路面结构组合
我国高速公路沥青路面发展初期，由于交通量相对较低，车辙病害不很突出，水损害是防治的重点。当时普遍采用的沥青碎石联结层和Ⅱ型级配沥青混凝土，由于空隙率在8％左右，水进入后不易出来，造成水损害极为严重。因此，后来的设计中，三层沥青面层均采用I型沥青混凝土。I型沥青混凝土级配属于悬浮密实结构，其特点是沥青用量较高，空隙率较小，施工中有时达到2％～4％ 。因此高温情况下自由沥青膨胀之后无处去，内摩阻力小，就会加剧高温形变，使路面抗高温车辙性能变差。因此，在目前的高温、大交通量条件下，车辙问题就变得很突出。
在沥青路面结构组合设计时，可采用了沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层，沥青层厚度由原来的15 cm增加至18 cm～22 cm，有效地降低了半刚性基层的疲劳应力水平和其层问的剪切应力，从而提高了沥青路面整体抗车辙能力。
4．2 特殊路段特殊设计
加载速率对车辙的形成具有显著的影响，车速越慢，对于同一点的荷载作用时间就越长，对于处于粘弹性状态的沥青混合料的蠕变变形，也就越大。长大上下坡路段的车辙往往要比平缓路段严重的多。因此，对于重车较多，坡度较陡的路段，沥青混合料要进行特殊设计，采用比正常路段更高抗车辙性能的混合料。
4．3 加强中面层抗车辙性能
研究表明，高温季节时，沥青面层中最高温度位于顶面下9 cm左右，最大车辙发生在顶面以下5 cm一10cm处。而我国高速公路建设中一般只重视上面的抗车辙性能，只在上面层使用改性沥青，致使中下沥青面层变形成为车辙发生的主要原因。这在许多高速公路路面大修时，沥青面层的横断面中得到证实。因此应加强中面层的抗车辙性能，在中面层也使用第一个标号的沥青或者改性沥青，或者添加抗车辙剂等，并对中面层提出动稳定度要求。
4．4 重视层间结合
沥青路面的结构设计以弹性层状体系理论为基础，结构层之间完全连续是一个整体，只有这样才能符合完全连续的界面条件。如果几层沥青层没有粘结好，在使用过程中进入水分，则沥青层与沥青层之间的界面条件将变成不完全连续，甚至完全不连续，导致沥青路面的受力状态发生质的变化。因此，各沥青层之间必须喷洒粘层油，粘层油宜采用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青。工程实际结果证明，使用SBR改性乳化沥青作粘层油后，两层沥青层芯样根本无法破开，证明沥青面层已形成整体。
5 施工阶段防治车辙的措施
5．1 提高基层强度和刚度
尽量采用无机结合料稳定粒料来作为半刚性基层材料。无机结合料稳定粒料的强度和刚度都很高，具有板体性、水稳定性、抗裂性、一定的抗冻性和良好的力学性能，对车辙的影响很小。
5．2 提高车辙试验的指标
针对我国现行车辙试验规范值偏小的情况，我们在沥青混凝土配合比设计时应有意识地提高混合料中车辙试验的动稳定度值标准，以减少车辙的产生。
5．3 控制混合料的质量
(1)选用粘度高、针入度小、软化点高、含蜡量较低的优质石油沥青；
(2)选用改性沥青，提高混合料的粘结力；
(3)采用满足规范级配要求的粒径较大的碎石(尖锐棱角、粒糙表面和良好的级配)、碎石含量较多的沥青混合料，严格控制针片状含量；
(4)将矿粉用量与沥青用量的质量比控制在1．0～ 1．2，天然砂的含量<15％或采用机制砂；
(5)严格控制沥青用量，尤其不要过量；
(6)沥青混合料施工压实度必须满足规范要求；
(7)尽量选择粗颗粒含量稍高、细颗粒含量适宜的级配
5．4施工工艺控制是沥青混凝土路面的关键
沥青混凝土路面施工，从目标配合比到生产配合比，到配合比的验证，工程技术人员应完成全部试验，认真分析数据，保证级配好、油石比最佳。
(1)为了确保沥青路面的混合料级配、油石比、压实度、平整度、抗滑指标，施工中监理应掌握拌和站控制窒的数据，了解各集料、沥青、矿粉的用量，从而控制混合料的级配、油石比。
(2)路面摊铺碾压时，应掌握熨平板的振级，从而保证松铺系数可靠，压实厚度足够，减小车辙深度 为保证平整度好，应在试验段确定碾压方式，施工中严格控制碾压l方式，临理应认真控制，甚至对碾压遍数进行计数，从而保证可靠的压实度，好的平整度。
(3)对于抗滑指标是混合料自身俘在的纹理性能，不应牺牲压实度片面追求。施工中，往轮碾上喷洒水的时候，耍注意控制喷洒量，以防降低混合料温度，要采用雾状喷洒器。在混合料接缝处或冷热搭接处，要采用横缝横压。
6 结束语
产生车辙的因素很多，要减少车辙，必须从设计到施工全面控制好质量，认真总结国内外经验，采取针对性强的有效措施。提高沥青混合料的抗车辙能力是防治车辙最有效的途径。SBS改性沥青对高温稳定性效果非常明显，它的广泛应用将能适应我国交通现状。
关键词：公路；沥青路面；车辙；防治措施
1前言
随着高等级公路建设的发展。沥青混凝土已成为沥青路面的主要形式。但伴随着国民经济的高速发展而带来的交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重、车辆渠道化等。使沥青混凝土路面面临严峻的考验。车辙是路面结构各层永久变形的累积，沥青混凝土路面的永久变形是直接影响平整度、路面使用性能、行车安全和舒适的重要因素，它与疲劳开裂一样，是沥青混凝土路面的主要损坏现象之一。
2 车辙的形成机理
2．1 沥青混合料的后续压实
沥青混合料在被碾压成型前是由骨料、细砂、沥青和空气组成的松散混合物，高温下处于半流动状态，由沥青与矿粉组成的胶浆被挤进矿料间隙中，同时骨料被强力排挤成具有一定骨架的结构。碾压完毕交付使用后，沥青路面初级阶段，在汽车荷载作用下进一步压实，形成微量的永久变形，渠化交通后形成初始轮迹。施工技术规范规定，高速公路、一级公路压实度要达到实验室标准密度的96 。沥青路面厚度15 cm，在行车作用下压实度达到100％ ，经计算形成0．6 cm 的轮迹。
2．2 沥青混合料的流动变形
在高温及车辆荷载作用下，沥青混合料中的自由沥青及沥青与矿料形成的沥青胶浆会首先产生流动，从而弓}发沥青混合料的流动变形。
2．3 沥青混合料的结构性失稳变形
处于半固态的沥青混合料，因沥青及胶浆在荷载及高温作用下首先流动，混合料中粗细骨料组成的骨架逐渐成为荷载主要承担者。随着温度的升高或荷载的增大及荷载的重复作用，加上沥青的润滑作用，硬度较大的矿料颗粒在荷载作用下会沿矿料间的接触面滑动，促使沥青及胶浆向其轮迹的法线方向流动，导致沥青路面结构失稳，形成车辙。
3 影响车辙形成的因素
3．1 交通荷载条件
车辆的渠化交通，重载车辆交通量的增加，超载车辆轮载的加重，增加了形成车辙的速率。
3．2 气候与水文条件
路面溫度对车辙产生很大影响。在炎热地区，沥青路面在一定气温和日照作用下吸收大量热量，从而导致路面温度升高，容易产生车辙。残留在路面内的水分会大大降低结构层的抗变形能力，极易导致过大车辙的产生。
3．3 路面的结构类型
刚性或半刚性基层变形量非常微小，车辙主要产生在沥青路面结构层内。沥青路面的厚度越大，永久性变形量也越大。
3．4 路面材料的性能与组成
沥青混合料是一种粘弹性塑性材料，其抗变形能力取决于沥青胶脂的粘结力和矿料之间嵌挤力。因而沥青、矿料的性能和混合料的级配类型及组成都直接影响沥青路面的抗变形能力。
3．5 施工条件
施工过程中材料的质量控制、沥青混合料与温度的均匀性、各种材料的用量、碾压温度、压实度和层间的结合效果等都会影响路面的抗车辙能力。
4 设计阶段防治车辙的措施
4．1 沥青路面结构组合
我国高速公路沥青路面发展初期，由于交通量相对较低，车辙病害不很突出，水损害是防治的重点。当时普遍采用的沥青碎石联结层和Ⅱ型级配沥青混凝土，由于空隙率在8％左右，水进入后不易出来，造成水损害极为严重。因此，后来的设计中，三层沥青面层均采用I型沥青混凝土。I型沥青混凝土级配属于悬浮密实结构，其特点是沥青用量较高，空隙率较小，施工中有时达到2％～4％ 。因此高温情况下自由沥青膨胀之后无处去，内摩阻力小，就会加剧高温形变，使路面抗高温车辙性能变差。因此，在目前的高温、大交通量条件下，车辙问题就变得很突出。
在沥青路面结构组合设计时，可采用了沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层，沥青层厚度由原来的15 cm增加至18 cm～22 cm，有效地降低了半刚性基层的疲劳应力水平和其层问的剪切应力，从而提高了沥青路面整体抗车辙能力。
4．2 特殊路段特殊设计
加载速率对车辙的形成具有显著的影响，车速越慢，对于同一点的荷载作用时间就越长，对于处于粘弹性状态的沥青混合料的蠕变变形，也就越大。长大上下坡路段的车辙往往要比平缓路段严重的多。因此，对于重车较多，坡度较陡的路段，沥青混合料要进行特殊设计，采用比正常路段更高抗车辙性能的混合料。
4．3 加强中面层抗车辙性能
研究表明，高温季节时，沥青面层中最高温度位于顶面下9 cm左右，最大车辙发生在顶面以下5 cm一10cm处。而我国高速公路建设中一般只重视上面的抗车辙性能，只在上面层使用改性沥青，致使中下沥青面层变形成为车辙发生的主要原因。这在许多高速公路路面大修时，沥青面层的横断面中得到证实。因此应加强中面层的抗车辙性能，在中面层也使用第一个标号的沥青或者改性沥青，或者添加抗车辙剂等，并对中面层提出动稳定度要求。
4．4 重视层间结合
沥青路面的结构设计以弹性层状体系理论为基础，结构层之间完全连续是一个整体，只有这样才能符合完全连续的界面条件。如果几层沥青层没有粘结好，在使用过程中进入水分，则沥青层与沥青层之间的界面条件将变成不完全连续，甚至完全不连续，导致沥青路面的受力状态发生质的变化。因此，各沥青层之间必须喷洒粘层油，粘层油宜采用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青。工程实际结果证明，使用SBR改性乳化沥青作粘层油后，两层沥青层芯样根本无法破开，证明沥青面层已形成整体。
5 施工阶段防治车辙的措施
5．1 提高基层强度和刚度
尽量采用无机结合料稳定粒料来作为半刚性基层材料。无机结合料稳定粒料的强度和刚度都很高，具有板体性、水稳定性、抗裂性、一定的抗冻性和良好的力学性能，对车辙的影响很小。
5．2 提高车辙试验的指标
针对我国现行车辙试验规范值偏小的情况，我们在沥青混凝土配合比设计时应有意识地提高混合料中车辙试验的动稳定度值标准，以减少车辙的产生。
5．3 控制混合料的质量
(1)选用粘度高、针入度小、软化点高、含蜡量较低的优质石油沥青；
(2)选用改性沥青，提高混合料的粘结力；
(3)采用满足规范级配要求的粒径较大的碎石(尖锐棱角、粒糙表面和良好的级配)、碎石含量较多的沥青混合料，严格控制针片状含量；
(4)将矿粉用量与沥青用量的质量比控制在1．0～ 1．2，天然砂的含量<15％或采用机制砂；
(5)严格控制沥青用量，尤其不要过量；
(6)沥青混合料施工压实度必须满足规范要求；
(7)尽量选择粗颗粒含量稍高、细颗粒含量适宜的级配
5．4施工工艺控制是沥青混凝土路面的关键
沥青混凝土路面施工，从目标配合比到生产配合比，到配合比的验证，工程技术人员应完成全部试验，认真分析数据，保证级配好、油石比最佳。
(1)为了确保沥青路面的混合料级配、油石比、压实度、平整度、抗滑指标，施工中监理应掌握拌和站控制窒的数据，了解各集料、沥青、矿粉的用量，从而控制混合料的级配、油石比。
(2)路面摊铺碾压时，应掌握熨平板的振级，从而保证松铺系数可靠，压实厚度足够，减小车辙深度 为保证平整度好，应在试验段确定碾压方式，施工中严格控制碾压l方式，临理应认真控制，甚至对碾压遍数进行计数，从而保证可靠的压实度，好的平整度。
(3)对于抗滑指标是混合料自身俘在的纹理性能，不应牺牲压实度片面追求。施工中，往轮碾上喷洒水的时候，耍注意控制喷洒量，以防降低混合料温度，要采用雾状喷洒器。在混合料接缝处或冷热搭接处，要采用横缝横压。
6 结束语
产生车辙的因素很多，要减少车辙，必须从设计到施工全面控制好质量，认真总结国内外经验，采取针对性强的有效措施。提高沥青混合料的抗车辙能力是防治车辙最有效的途径。SBS改性沥青对高温稳定性效果非常明显，它的广泛应用将能适应我国交通现状。