高速公路沥青路面车辙检测与防治措施研究

（山西省太原高速公路有限公司 030000）

1 高速公路沥青路面车辙成因

1.1 超载交通的影响

超载会对路面结构造成极大破坏，是降低高速公路使用寿命的主要影响因素之一。车辆荷载在沥青面层产生的压应力随着深度的增加而减小，调查证明0～5cm范围内压应力最大，即沥青路面表面层的压应力最大。超载车辆会加快沥青面层的压密形变，并且使形变的深度不断增加，加速了沥青路面车辙的形成。

1.2 原材料方面

石油沥青的基本性能、粘附性能的优劣都是影响沥青面层稳定性，造成沥青路面车辙的主要影响因素。我国沥青路面的施工普遍采用70号石油沥青，而这类沥青的抗车辙性能较差，在车辆荷载的作用下易产生流动。同时，骨料中成分分布不均匀，含有不同种类的碎石，会大大降低沥青与碎石的黏附性能，导致沥青膜剥离，导致产生车辙病害。

1.3 沥青混合料配合比

沥青混合料的配合比与沥青路面的路用性能直接相关，而良好的配合比取决于良好的级配与最佳油石比。实践经验证明，采用骨料配较细或较粗的沥青混合料面层的抗车辙性能均下降。油石比越大，沥青面层的抗车辙能力越差。因此，级配不合理和油石比偏大都会引起沥青路面车辙。

1.4 沥青路面施工工艺

沥青路面施工工艺主要表现在沥青面层压实方面，尤其是中下面层压实度不合格，极易形成车辙。施工中碾压遍数不足，碾压时沥青混合料温度过低都会造成沥青面层压实度不足，导致形成车辙。

2 沥青路面车辙检测方法

2.1 表面高程计法

表面高程计法是采用倾角罗盘测量车辙深度，通常采用往返闭合测量。测量过程中首先安装的倾角罗盘，并量测倾角罗盘两个支脚之间的高差，进而确定车辙深度。表面高程计法测量时采用往返闭合测量，且累计误差控制在2.5mm以内。表面高程计法量测数据准确，常用来校准其他车辙测量设备。

2.2 激光断面仪法

激光断面仪法是使用激光器、转动装置、光电放大器、整形器等仪器对沥青路面进行扫描，通过对数据分析得出车辙深度。路面车辙检测系统采用红外激光线对沥青路面进行扫描，并使用千兆网络摄像机进行拍摄。当光点扫面路面时，反射回来的信号经过处理后得到相对应的车辙曲线。通过对曲线进行分析，即可得出车辙的深度。

2.3 超声波测距仪法

超声波在不同介质中传播的速度不同，在从一种介质传播到另一种介质时，会在分界面上会产生反射和折射。当超声波从空气中传播到沥青路面中时，几乎全部的超声波被反射。对反射回来的超声波进行收集整理，即可实现距离测量。

2.4 直尺测量法

直尺测量法检测方法与工具较简单，可以通过人工操作完成。量测是使用直尺直接量测车辙的深度和宽度，并做好记录。

2.5 水准测量法

水准测量法是使用水准尺和水准仪对沥青路面的断面尺寸进行测量。水准测量与直尺测量相比，其精度高、稳定性好，能够准确测量出断面尺寸。

2.6 各方法优缺点对比

采用水准测量法、表面高程计法和直尺测量法操作简单，但工作量大，尤其是高速公路上交通量大，行车速度快，会影响正常通车，可操作性不强。采用激光断面仪法和超声波测距仪法检测速度快，现场检测工作量小，不影响交通，近年来得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展，沥青路面车辙检测向全自动化方向发展，数据处理方面的精度也越来越高。

3 沥青路面车辙的防治措施

3.1 严格控制原材料质量

（1）集料的选择。

采用质地坚硬，形状规则，多棱角的压制碎石作为粗集料，并严格控制长条扁平颗粒含量。细集料尽量采用机制砂，天然砂用量控制在 10%以内。所选用的集料尽量碱性集料、与沥青粘附性好、并且吸水率低的集料。

（2）沥青的选择。

沥青应选择粘度高、针入度低、含蜡量低、软化点较高的沥青，且应与骨料粘附性好。中下面层应采用针入度较小的沥青，或在沥青中添加TLA或岩沥青，提高沥青的粘度。重交通、特重交通需要使用改性沥青的，可按要求添加一定量的改性剂。

（3）添加抗车辙剂。

当骨料与沥青粘附性不足时，需要添加抗车辙剂。一般可以添加消石灰或抗剥落剂,增强沥青与骨料的粘附性。也可以添加专用的抗车辙剂,可有效提高沥青混合料的动稳定度，进一步提高沥青路面的抗车辙性能。

3.2 优化沥青混合料配合比

（1）为了提高粗集料的内摩擦力，形成稳定的骨架结构，上、中面层建议采用SMA间断级配。SMA具有稳定的骨架结构，高温稳定性好，由沥青、矿粉和纤维稳定剂填充粗集料之间的空隙，其抗压强度高，热稳定性好，不易产生塑性变形。

（2）严格控制沥青用量。确定最佳油石比，严格控制沥青用量。实践证明，当采用SMA沥青混合料时，油石比大于6.0%时,车辙深度随沥青用量的增加急剧加大。对于，夏季温度较高的炎热地区,SMA沥青混合料的油石比应控制在6.0%以下，一般最佳沥青用量为5.8～6.0%。

3.3 优化沥青面层结构设计

设计中应结合半刚性基层特性，采用长寿命沥青路面设计理论，优化沥青路面结构层设计。

（1）沥青路面表面层应具有足够的高温稳定性、抗老化性能、低温抗裂性和抗磨耗能力。

（2）中面层应具有足够高的弹性模量，并重点考虑抗车辙能力。

（3）下面层所承受的沥青路面压应力较上、中面层小，应优先考虑其抗疲劳性能和抗水性能。

（4）半刚性基层应采用缩裂较轻的水泥稳定碎石基层，并主要控制其层底压应变,优先考虑其水稳定性和抗疲劳特性。

3.4 强化施工过程控制

沥青路面施工中的控制主要是在各个施工工序中严格控制施工质量，做好过程控制。

（1）沥青混合料拌和、运输和摊铺中应严格控制施工温度、混合料离析等，应结合摊铺机的工作能力选配自卸汽车的数量。

（2）沥青混合料拌和过程中严格控制沥青用量，将其允许偏差控制在±0.2%,并取样进行质量检测。

（3）严格控制压实质量，严格将其残余空隙率控制在3%～8%，保证混合料压实度。

（4）调整施工工序，保证沥青混合料摊铺连续进行，减少层间污染，并在沥青面层表面洒布粘层乳化沥青。

（5）采用两台以上摊铺机配合作业，不在沥青面层形成冷接缝，保证面层的整体性。

3.5 交通与环境控制

沥青面层施工中必须封闭交通，防止污染面层，尤其是洒布粘层或透层以后，严禁车辆通行。沥青路面施工应尽量安排在高温季节施工，可有效保证其高温稳定性，也可以提高其他路用性能。

4 结论

车辆超载是造成高速公路沥青路面车辙的主要外界因素，而沥青混合料结构设计和配合比设计是内部因素。高速公路沥青路面车辙的检测方法从以往的人工测量逐步向自动化和精密化方向发展。为了防治沥青路面车辙，提高沥青路面的高温稳定性，从优化沥青混合料配合比、控制沥青路面施工质量方面着手，取得了良好的效果。

[1]唐永福.西部地区高速公路沥青路面车辙成因与防治措施[J].黑龙江科技信息，2008，12（09）:167.

[2]杨云东.高速公路沥青路面车辙成因与防治措施[J].科技咨询，2011，9（27）:114.

[3]高立波，王哲人，邓昌宁.高速公路沥青路面车辙的产生机理及主要影响因素分析[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)，2008，24（01）:67-71.

[4]黄旭新.高速公路沥青路面重车辙病害原因及处治措施[J].中国高新技术企业，2015，22（24）:97-98.

[5]谭忆秋，公维强，宋宪辉.沥青混凝土路面车辙形成机理及主要因素分析[J].公路，2008，5（11）:19-25.