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摘要：本文以225省道大路线椒江二桥连接线平面交叉口K62+440~K65+986段车辙病害现象为例，通过车辙病害诊断，结合公路技术状况，提出切实可行的修复方案，供同仁们借鉴。
1.概述
椒江二桥连接线是S225大路线是台州市境内是的重要通道，连接椒江两岸公路网及港口，承担椒江两岸公路交通功能，本项目按一级公路技术标准，双向六车道，行驶速度度80km/h，路基宽32m，于2014年8月建成通车，通车后约2年时间平面交叉口出现严重车辙，影响行车安全，采取挖除上、下层沥青混凝土面层，重铺路面结构5cm AC-13C玄武岩）细粒式沥青混凝土+粘层+7cm（AC-25C）粗粒式沥青混凝土（掺入抗车辙剂0.4%的多克米斯纤维）。经检测掺入抗车辙剂的沥青混凝土抗拉强度≥3000MPa，弹性模量≥90GPa，延伸量≤3.5%，吸湿性＜0.1。采用上述修复方案未能有效的处理车辙病害，效果欠佳。
2.典型车辙病害原因分析
2.1服役环境
椒江二桥连接线软土覆盖层约25m，软土层相对较厚，实测路面计算弯沉代表值50（0.01mm），存在强度不足。随着椒江一桥禁止大型车辆通行，造成二桥大型车交通量迅猛增加。据椒江二桥连接线2015年至2018年交通量统计数据，2015～2016年交通量年增长率19.37%，2016～2017年交通量年增长率18.37%；载重车辆增长速度较快，2015-2016年、2016 -2017年年增长率分别为39.5%和62.2%。在平面交叉路口车辆频繁启动、制动，荷载变动频繁，在此种环境下服役的沥青混凝土路面极易产生车辙等变形类病害。通过路况调查、检测发现车辙指标RDI 值大，车辙越严重，路面破损的PCI指标值越大，路段计算弯沉值越大；反之，路面破损面积大的位置车辙也相对较深，计算弯沉值较大路段车辙也比较严重。
2.2材料结构组成
椒江二桥连接线上、下面层均为普通沥青混凝土，普通基质沥青的抗
高温变形能力与改性沥青能力相差较大，从钻取芯样来看，表面层沥青混合料级配欠佳，未形成充足的嵌挤型骨架结构，导致面层沥青混合料热稳定性较差，受渠化交通、载重车辆的反复冲击作用易发生车辙病害，采取分层切割沥青混凝土上、下面层的方法，分析、判断车辙病害产生原因，尚未发现基层损坏现象，基层相对较稳定，处于较好的整体结构状态。
2.3压密型车辙
沥青混凝土路面受到压密引起车辙主要是沥青混合料材料级配欠佳、碾压欠密实、压实度达不到要求，未按规范规定要求控制施工质量，沥青混合料未完全压密，剩余空隙率或残余空隙率较大。建成通车后遇夏季高温季节，沥青软化，受渠化交通、载重车辆的影响，压密空隙率减小、趋于压密稳定，易出现车辙病害现象。从外形看，沥青混凝土路面车行道两侧附近车轮作用次数较少部位变形很小或保持原状，未出现隆起现象，车行道下陷，呈V字形，形成车辙病害。
2.4结构型车辙
平面交叉路口受渠化交通及载重车辆的反复作用，路面结构层及路基强度不能满足承载力要求，出现整体下沉变形现象。S225大路线椒江二桥连接线与S224岭三线南延公路平面交叉基底软土层较深，汇水面积较大，路堤高度低，排水系统欠完善，地下水浸湿路基内滞留时间较长，软化路基，造成路基强度下降、稳定性差，产生整体永久变形；表面水渗入路面结构层间滞留长，受载重车辆反复作用，路面层间产生高压水流动，水泥稳定碎石基层常处于潮湿状态，易造成路面结构损坏。水损害易造成面层与基层材料强度逐渐削弱，路面结构承载力下降而产生车辙。从外形来看，影响范围较大，未出现两侧隆起现象，呈浅盆状“U”字形。选取最严重的K63+500和K65+000两处上、下行分别切割、钻取芯样分析、判断车辙病害原因，见图2。
图2 车辙现场状况图
3、路面技术状况评价
椒江二桥连接线通采用自动化快速检测车检测，总体评价结果：公路技术状况指数（MQI）全线平均值84.15，评价为良，优良路率100%；路面使用性能综合指标（PQI）全线平均值77.36，评价为中，优良路率37.5%，无次差路；路面损坏状况指标（PCI）全线平均值62.8，评价为次；路面行驶质量指标（RQI）全线平均值87.6，评价为良，优良路率100%；路面车辙状况指标（RDI）全线平均值68.97，评价为次，良等路率12.5%，中等路率37.5%，次差路率50.0%。
通过对各项路况指标检测分析：上行方向PCI值整体较低，基本在60左右，K1+900~K2+000及K3+000~K3+120等个别路段PCI值较好；下行方向PCI平均值60左右，但部分路段指标较高，如K0+160~K0+240、K0+900~K1+260、K1+600~K2+000等路段；RQI指标基本处于80~90之间的良等路；两个方向车辙深度均较大，平面交叉口车辙槽深均超10mm，下行方向车辙槽深平均值15mm以上；计算弯沉代表值50（0.01mm），上行方向计算弯沉代表值大于下行方向计算弯沉代表值。
4、建议车辙病害处治方案
根据公路技术状况评定，结合养护需求、综合考虑力学指标及功能、科学、技术、经济、合理地选择平面交叉口车辙病害处治方案，在条件许可的情况下，对新建、改建的公路平面交叉口路面、路基结构进行加强设计，完善排水系统，减少或避免车辙病害的发生，延长路面使用寿命，确保安全畅通。
4.1对辙槽浅，深度在10～15mm之间的车辙病害
对辙槽浅病害，选取具有代表性的位置钻取芯样，分析、判断车辙病害原因，提出针对性修复方案。若沥青混凝土下面层基本完好的状况下，采用铣刨沥青混凝土上面层，对下面层局部病害进行处治后，重新加铺SMA改性沥青混合料上面层。
4.2对辙槽深，深度在15mm以上的车辙病害
①钻取芯样，分析、判断车辙病害原因，下面层基本处于完好状况，路面计算弯沉代表值未达要求。采用铣刨沥青混凝土上面层，对原沥青混凝土路面下面层局部病害处治后，增设6cmSBS（AC-20）改性沥青混合料中面层，重新铺筑5cmSMA-13+6cmSBS（AC-20）改性沥青上面层结构，形成上、中、下路面结构体系，提高路基路面整体强度和稳定性，见图3。
②沥青混凝土上面层基本处于完好状况，路面计算弯沉代表值未达要求。采用局部位置铣刨沥青混凝土上面层，并对原路面下面层局部病害处治后，增设5cmSBS（AC-20）改性沥青混合料中面层，重新铺筑5cmSMA-13改性沥青+5cmSBS（AC-20）改性沥青上面层结构，形成上、中、下路面结构体系，提高路基路面整体强度，见图4。
图3 路面修复结构图 图4 路面修复结构图
4.3对辙槽较深，严重车辙病害
4.3.1下面层损坏、基层处于完好状况，计算弯沉代表值较大。平面交叉口受渠化交通影响，重型车辆对路面破坏较大，易出现严重车辙，通过选取典型的车辙病害钻取芯样进行分析，基层处于完整性较好状态，外观鉴别未出现损坏、裂缝现象，见图5。采用铣刨原沥青混凝土上、下面层，对基层局部损坏进行修复后，洒布沥青或乳化沥青透层，重新加铺5cmSMA-13+2.5‰抗车辙剂6cmAC-20+7cmAC-25沥青混凝土面层结构，形成上、中、下三层路面结构体系，提高路面强度，延长路面使用寿命。
图5 路面结构芯样 图6路面结构开挖
4.3.2下面层局部损坏、基层处于完好状态，计算弯沉代表值较大。通过选取典型的车辙病害钻取芯样进行分析，基层处于完整性较好状态，外观鉴别未出现损坏、裂缝现象。采用铣刨沥青混凝土上面层，对7cm沥青混凝土路面下面层与水泥稳定碎石基层进行就地再生利用后，形成再生基层，铺筑下封层，重新铺筑5cmSMA-13+2.5‰抗车辙剂6cmAC-20+7cmAC-25沥青混凝土面层结构+就地再生层结构，，形成上、中、下三层路面结构体系，提高路面强度，延长路面使用寿命，见图8。
图8路面结构图
4.3根据车辙病害严重程度选用推广应用成熟的“四新”技术成果或采用其他有效的处治方案，有效处治车辙病害，延长路面使用寿命，确保行车安全。
5.结束语
公路平面交叉口受载重车辆重复作用及渠化交通影响，易出现车辙病害现象，直接影响行车安全和舒适性，有效处治平面交叉口车辙病害面临新的挑战，应重视新、改建公路建设项目平面交叉口路基路面的结构强度、稳定性、排水系统等专项设计。针对性的处治车辙病害，保持路面处于良好状况，确保通行安全。
参考文献：
﹝1﹞公路技术状况评定标准JTG H20.
﹝2﹞公路沥青路面养护设计规范JTG5421.
﹝3﹞椒江二桥连接线路面车辙病害诊断及修复养护方案咨询报告.
论文作者:杨春
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/4/26
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