抗车辙技术在京哈公路路面工程中的应用

孟 鑫

摘要：针对北京及东北地区重载车、超载车及沥青路面结构、材料对路面的早期车辙损坏影响较大，有必要研究在重载车作用下路面的受力情况车辙发生原因和机理，从沥青路面结构、沥青混合配合比设计及施工工艺控制等方面，寻找防治车辙的技术措施。

关键词：抗车辙公路应用

1高等级公路的现状

我国的高等级公路建设事业突飞猛进和快速发展，与此同时，高等级公路在建设期及运营期所暴露出来的技术问题也日趋严峻，部分路断路面在通车二年左右就发生不同程度的早期破坏，造成了巨大的经济损失，使我们设计者深感责任重大。其中沥青路面早期损坏又以路面车辙破坏为主，特别是近几年建成的相当一部分路段，在通车一年左右的时间内，就出现车辙现象。尤其是在重载交通道路和路口停车处，此外休息站点京哈路哈市出口瓦盆窑收费站点也有上述现象发生。尤其是在重载交通以及高胎压的作用下，路面车辙损坏越来越严重。

如何防治沥青路面产生车辙病害，是世界性难题，自上世纪50年代起，国内、外针对车辙的研究就有很多，且取得了许多有价值的成果，但还有许多问题需要研究。大量调查和研究表明，高等级公路严重的车辙损坏与当今高等级公路的交通特点密切相关，其主要表现为交通渠化现象普遍、交通量大、重载、超载车辆在交通量中所占的比例越来越大。实际调查发现；

1.1在现有交通量的构成中，中型以上载货车辆占60％～70％，且有继续增长的势头。在载货车辆中，85％有超载现象，特别是一些运煤车辆及矿业车辆超载率(超载轴重与核定轴重的比)从50％～200％不等。以同三公路国道哈尔滨至省界为例，由于这条路承担着哈平路货物及人员运输的重任，另外黑吉辽的东北粮食进入华北地区至北京、天津、吉林辽宁的华北地区，车辆的超载情况比较严重。

1.2据调查，交通量最高峰接近30400次，进出京车辆95％以上全部是重载，而且几乎没有低于旧规范汽-20、挂-100的车辆，其货运和自重超过100t的车辆数不胜数，能占交通总量的25％以上。其中大单轴重已经达到46t。

同时，相关调查表明：现有重载车辆中91％的后轮胎压超过了我国沥青路面设计规范中0.7Mpa的设计接地压力，更有49％的载赁货车后轮轮压超过了1.1Mpao

因此，针对北京及东北地区重载车、超载车及沥青路面结构、材料对路面的早期车辙损坏影响较大，有必要研究在重载车作用下路面的受力情况车辙发生原因和机理，从沥青路面结构、沥青混合配合比设计及施工工艺控制等方面，寻找防治车辙的技术措施。

2抗车辙技术的分析与应用

京哈路是北京通往东北地区哈、齐、牡、佳、大庆、黑河、同江的干线公路(编号G102)，在哈市。起点位于哈市出口，终点位于乌金屯大桥。公路等级为一级公路，公路里程为2004年进行过大修处理，经过两年的运营，进京方向路面出现了不同程度的车辙损坏，出京方向路面现况较好。经调查车辙损坏发生在进京方向的内外侧车道，车辙深度为3～5cm，路面无纵横裂缝。路面的车辙病害，严重影响了京哈的服务质量和行车安全并直接影响路面使用寿命。因此，在京哈路路面大中修工程中及时进行有效的车辙病害处理是非常必要的。

2.1沥青路面车辙调查要解决路面车辙必须从车辙的成因和特性出发，来进行检测与研究。为分析京哈路沥青路面出现车辙病害的原因，提出有针对性的车辙病害处理技术方案，对京哈路发生车辙的路面进行了现场钻芯取样，芯样位置分别为路面中央隆起和车辙轮迹处，以及没有发生车辙变形的路面处，由路面芯样分析，沥青路面的上、下面层均有不同程度的变形。

2.2沥青面层抗车辙结构设计一般直观地认为，产生车辙的主要原因是沥青混合料的高温稳定性不足，因此，提起抗车辙，大多从提高沥青混合料的高温稳定性入手。应该说这种思路是对的，对防治车辙的产生起到了积极的作用，但并不全面。现代研究表明，路面车辙的产生除了混合料本身的原因之外，还有结构因素。比如，沥青路面的合理厚度和厚度匹配、沥青路面结构的整体性以及各结构层模置匹配问题，这些是更为重要的因素，但也是往往被忽略的因素。应根据各层的不同功能和要求，有针对性地进行抗车辙面层的结构设计。

2.3沥青混合料的配合比设计沥青混合料的性能尤其是高温稳定性对抵抗路面车辙具有重要作用，沥青混合料的高温稳定性不足是产生车辙的最直接内因。因此在混合料材料设计中，结合哈市及吉林省常用的原材料，通过调整矿料级配、优选沥青结合料、选用适宜的外掺剂等从多角度、全方位提高沥青混合料的高温稳定性，保证混合料的低温抗裂性、水稳定性和耐久性不降低。

2.4原材料的选择沥青结合料采用的是国产道路石油沥青，其各项技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JPG F40-2004)中90号A级道路石油沥青的技术要求。粗集料必须洁净、干燥=青面粗糙；细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗料级配：矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料，经磨细得到的矿粉，矿粉应干燥、洁净、能自由地从矿粉他流出。

2.5抗车辙沥青路面的施工原102公路哈市到双城市，双城市中修工程，主要是对进京方向外侧车道的车辙损坏进行处理，由我院第六设计室与第七设计室97年承担设计。

施工按面层洗创、基层清理、改性乳化沥青粘层油撒布、下面层施工、改性乳化沥青粘层油撤布、上面施工依次进行。

本次大中修工程摊同采用ABG摊铺机，摊铺温度控制在165～175℃，摊铺速度控制在1～3mm／min。沥青混合料的碾压采用胶轮压路机和钢轮压路机复压，最终压采钢轮压路机静压。压路机紧跟摊铺机进行碾压，做到“紧跟、有序、慢压、高叔、低幅”，尽量保证沥青混合料在高温条件下完成碾压，初压温度控制在160～170℃，终压温度控制在110～120℃。碾压工程中，严格控制了青路面完全自然冷却、混合料表面温度低于50℃开放交通。

在施工中严格控制施工压实度，上、下两层沥青层的压实度均不低于98％

2.6抗车辙沥青路面检测京哈路大中修工程竣工后进行了外观检测，路面青面平整美观，混合料密实。为了难抗车辙沥青路面的实际应用效果，在外观检测的基础上。

由检测结果可见，彩抗车辙技术的沥青路面经过一年的运营，尤其是经过夏季高温季节的检验，其路面变形很小，抗车辙效果良好。其长期性能还将继续进行观测。

京哈大修路面的搞车辙性能还需对路面进行长期的检测和观测，尤其是夏季高温季节观测，才能得出较为科的结论。

2.7结论与建议①沥青路面抗车辙技术是一个系统的术语，包括路面结构设计、材料设计以及施工工艺控制，这些方面相互才能真下发挥作用。②沥青路面抗车辙技术的使用应根据交通量状况、材料特性、施工管理水平、经济条件以及预期性能等，进行具体分析和设计。③抗车辙沥青路面的结构设计和材料设计是保证沥青路面性能根本，只有经过合理的结构设计和材料设计才能发挥路面抗车辙的性能。④抗车辙路面施工工艺是连接设计和就用的桥梁，是保证路面性能的重要环节，只有经过严格规范的施工，才能实现设计的目标。⑤对于基层强度不足的路段，在铺筑抗车辙沥青混凝圭结构层前应对原有基层进行加固，基层强度达到设计要求时，方可进行抗车辙沥青混凝土结构层的铺筑。⑥建议铎采用抗车辙技术的京哈路大中修工程路面进行长期的跟踪观测，和积累数据，为防治哈市到长春道路沥青路面的车辙损坏供依据。