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摘要：在南方地区，较长时间处于高温（路表温度达到70℃），加上货运车辆占比大。因此，南方地区沥青路面高温性能更显着重要。南方地区高速公路沥青路面早期病害主要多以高温病害为主，对节省沥青路面养护成本至关重要。由于沥青混合料的粘弹性性质，沥青路面在高温和长时间荷载作用下，其强度与刚度（模量）随温度升高而显著下降，沥青混合料则会产生显著的变形，其中不能恢复的部分会称为永久变形，即容易产生车辙、推移、搓板、拥包等永久性变形以及泛油等路面损害类。从而降低了路面的使用性能，危及行车安全，缩短沥青路面的使用寿命。
关键词：高温病害；车辙；拥包；养护
一、沥青路面高温病害的表现形式
高温稳定性能是沥青路面使用性能的重要指标之一，特别对广东省沥青路面来说，由于广东省日平均气温较高，高温持续时间较长，如沥青混凝土的高温稳定性能较差，在高温及行车荷载的作用下，则会使沥青混凝土路面产生车辙、推移或拥包、泛油等病害。其中，高温地区沥青路面推移或拥包多由车辙引起的。
（一）车辙
车辙是重复行车荷载作用下路面不可恢复应变的累积变形及行车荷载作用下的压密变形。随着交通运输的快速发展、车辆交通的渠化及轴载的增加，车辙变形越来越严重。目前，一般将车辙按照沥青路面变形的产生原因分为以下几类：
1、结构型车辙：由路面基层及路基变形引起的车辙，由于荷载作用超过路面各层的强度，导致沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久变形。
2、失稳性车辙：由于路面抗剪强度不足引起的车辙，在高温条件下，由于沥青混合料中颗粒之间沥青膜在外力作用下产生了剪切变形，引起集料颗粒出现相对位移，车轮反复碾压作用载荷应力超过沥青混合料的稳定度极限使流动变形不断积累形成车辙。一方面是车轮作用部位下凹，另一方面车轮作用甚少的车道两侧向上隆起，在弯道处还明显向外推挤，车道线及停车线因此可能成为变形的曲线，横断面呈W字形变形。
3、压密性车辙：路面结构被压缩而引起的车辙，由于施工质量控制不严，沥青面层本身压实度不足，沥青混合料的剩余空隙率过大，致使通车后的第一个高温季节混合料继续压密，在交通荷载的反复碾压作用下，空隙率不断减小，达到极限残余空隙率才趋于稳定。它不仅产生压实变形，而且平整度迅速下降，形成明显的车辙，在我国比较普遍。
（二）推移、拥包
波浪、拥包指的是由于局部沥青面层材料移动而在路表面形成的有规律的纵向起伏，波峰和波谷间隔很近。波浪、拥包等永久变形的产生原因一般是：沥青面层中沥青含量过多、粘度和软化点偏低，矿料级配不良、细料偏多，致使面层材料自身的高温抗剪强度不足，在行车作用下就会产生推移、拥包。
（三）、泛油
沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多的沥青，这种现象称作泛油。在高温季节，新建沥青面层在荷载作用下，特别是在重车的反复作用下，易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现象。高温季节的雨水侵入沥青路面内部，如沥青与矿料的粘结力不足，沥青会从集料表面剥落并向上移动，产生更严重的泛油现象。
二、沥青路面养护新技术
（一）车辙养护技术
1、车辙病害的养护技术
对于车辙病害的处置方法，要根据病害的具体形成原因、类型、特点及影响程度，并结合养护的整体方案，进、行方案的比较选择其中一种或几种方案进行维修处置，已达到提高路面使用功能及延长路面寿命的目的。
（1）传统修复技术
1）对于连续长度不超过30m，辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的，可先将车辙内及其周围的尘土杂物清除，洒水润湿，然后通过对路面烘烤、耙松，添加适当的与原路面相同的新料拌和填补并碾压密实即可。此种车辙病害的处理很适宜用热再生技术与设备修复，它的修补工艺简单、方便。
2）连续长度超过30m，辙槽深度在8mm~30mm之间，有行车摆动且跳动感明显的或严重颠簸的，应采用铣刨热摊铺修补技术。
若基层基本完好，铣刨路面上面层或中上面层甚至全部面层，采用与原路面相同的适当新料重新摊铺面层的方法进行车辙修复(如采用沥青稳定碎石或大粒径柔性基层灌注式半刚性面层等结构)；若路基发生变形铣刨至路基表面，对路基进行加固稳定处理(注浆加固等)后，采用与原路面相同的适当新料重新摊铺面层进行车辙修复。
铣刨热摊铺修补技术成本高、工艺复杂、设备多、施工速度慢，对车辙病害进行较为彻底的根治全面恢复路面性能。
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3）车辙的面积较大、深度较深(大于30mm)时，应按以下方法进行挖槽修理：
①先将修补、车辙的地方划出规则开头的轮廓，做到圆洞方补，所划轮廓要比损坏的略大，并清除尘土杂物；
②沿着轮廓垂直挖槽必要时先洒水，挖槽的深度不小于原坑槽最大深度，做到浅洞深补；
③对挖出的材料进行筛选，选出可以利用的材料；
④挖槽时，对下层材料应尽量避免振动，有一松动应一并挖出；
⑤路面车辙较多，车辙之间的距离又近，为便于修补并使修补部分平整，可以将邻近的车辙划为一片，按片挖槽进行修补。
⑥新铺部分压实系数采用1.2~1.3，以便碾压密实后与原路面齐平如坑槽、车辙深度较大时，应按路面结构层次分层修补。
（2）乳化沥青稀浆封层修复技术
路面车辙的面积较大，深度不统一，修补费用较高，需用设备和材料较多时，一般情况下车辙的处理需要进行铣刨，重新铺筑表面层或者采用罩面的方法，但是由于这样处理造价高，在经济条件不允许的情况下很难实现，故可考虑采用SBR改性乳化沥青稀浆封层处理车辙。
具体的方法为：先用铣刨机将路面高出的部分铣除，再用小型稀浆封层摊铺槽对车辙进行填补，为了保证质量，摊铺后用轮胎式压路机进行稳压。另外，采用超薄沥青混凝土铺筑也可大大降低工程造价。
（3）铣刨拉毛修复技术
适宜范围：流动型车辙，有明显的隆起车辙主要产生在面层，基层以下仍是完整的车辙。
在满足其适用范围的条件下采用精铣刨机对车辙深度严重超过标准的沥青混凝土路面流动型车辙进行铣刨拉毛处理的养护工艺是切实可行的。此工艺虽然不能彻底根治车辙病害但可以通过对车辙隆起部分的削除，大大降低车辙深度、恢复道路使用性能、提高车辆行车安全并具有施工时间短、交通干扰小、养护费用低的优点可作为该类型车辙处治的阶段性措施，以较低的成本延长路面使用寿命。
（4）微表处填补技术
适宜范围：压密型、磨耗型等比较稳定的车辙。
微表处(Micro-suedaxing)是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的一种薄层结构。其技术特点是微表处车辙填补技术施工工艺先进、速度快、成本低、防水及抗滑性能好；填补后彻底改变了车辙内存水易产生水漂和结冰等安全隐患。微表处填补车辙为微表处工艺中较复杂的一种，需要更专业的队伍来施工。
（5）超薄磨耗层技术
超薄磨耗层是一种抗磨耐久的沥青面层，具有抗滑、抗磨耗、防水害、降噪的优良性能，其面层超薄，对原路面设计标高几乎无影响，原路面也不需铣刨，并且能够做到迅速排水，保证雨天行车安全。本章以南友高速公路为依托，采用南友高速公路施工原材料，制备密实型断级配AC-8沥青混合料，通过室内试验探究超薄磨耗层的高温稳定性、抗水损害性能等路用性能。
（二）波浪、拥包养护技术
1、波浪与搓板的养护
（1）路面仅有轻微波浪或搓板，可在波谷部分喷洒沥青，并匀撒适当粒径的矿料，找平后压实。（2）波浪(搓板)的波峰与波谷商差起伏较大时，应顺行车方向将凸出部分铣刨削平，并低于路表面约10mm。削除部分喷洒热沥青，再匀撒一层粒径不大于10mm的矿料，扫匀，找平，并压实。
（3）严重的、大面积波浪或搓板，应将面层全部挖除，然后重铺面层。
（4）若面层与基员之间作在不稳心的夹层、面层在行车荷载的作用下推移变形而形成波浪（搓板），应挖除面层，清除不稳定的夹层后，喷洒粘结沥青，重铺面层。
（5）因基层局部强度不足，或稳定性差等原因造成的波浪（搓板），应先对基层进行处治，再重作面层。
2、拥包的养护
（1）属于施工时操作不慎将沥青漏洒在路面上形成的拥包，将拥包除去即可。
（2）已趋于稳定的轻微拥包，应将拥包用机械刨削或人工挖除。如果除去拥包后，路表不够平整，应予以处治。
（3）因面层沥青用量过多或细料集中而产生较严重拥包，或路面连续多次出现拥包且面积较大，但路面基层仍属稳定，则应用机械或人工将拥包全部除去，并低于路表面约10mm。扫尽碎屑、杂物及粉尘后用热沥青混合料重做面层。
（4）因基层局部含水量过大，使面层与基层间结合不良而被推移变形造成的拥包，应把拥包连同面层挖除，将水分晾晒干，或用水稳定性较好的材料更换已变形的基层，再重作面层。
（5）由于基层局部强度不足或水稳性不好，使基层松软而导致的拥包，应将面层和基层完全挖除。如土基中含有淤泥，还应将淤泥彻底挖除，换填新料并夯实，在地下水位较高的潮湿路段，应采取措施引出地下水并在基层下面加铺一层水稳性好的材料，最后重作面层。
（三）泛油养护技术
1、对于路表轻微泛油，表面石子仍外露的路段，可不作处理；
2、对于大段泛油严重，磨擦系数降低较多，影响行车安全的，可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层；
3、可采用路面磨擦系数恢复设备及机械式喷砂打毛法，将路面上的油膜打除，效果较好，打毛后路面外观明显改善，磨擦系数由打毛前的32~35提高到打毛后的54~66（BPN值，摆式仪测量)，但是经过打毛后，在夏季高温时仍易出现泛油现象；
4、采用SBR改性乳化橡胶沥青进行稀浆封层，效果较为明显，施工速度快，但是由于稀浆封层的耐久性较差，使用时间还有待进一步观测，以确定这种方法的耐久性如何；
5、必要时可采用微表处封层技术。这种技术对于提高抗滑性能效果很好。
参考文献
[1]梁庆.超薄磨耗层在南友高速公路车辙病害治理中的应用研究[D].广西:广西大学,2017：37-49.
[2]卢纯洁.高速公路沥青路面养护技术及路面状况评价研究[D].广东:华南理工大学,2016：47-50.
论文作者:孙彪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/9
标签：车辙论文; 沥青论文; 面层论文; 路面论文; 病害论文; 高温论文; 基层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;