4.1 材料优化
选择优质沥青是提高路面抗车辙性能的基础。沥青的性能决定了混合料的黏弹性和温度敏感性。一方面,优质沥青通常具有较高的软化点和较低的针入度,能够在高温环境下保持较好的抗变形能力。采用改性沥青(如 SBS 改性沥青)可以显著提高混合料的高温稳定性和抗疲劳性能,减少因高温软化引起的车辙问题。另一方面,优质沥青还能增强混合料的黏结力,提高路面的整体强度和耐久性。①在沥青选择时,应优先考虑性能稳定、温度敏感性低的优质沥青,确保混合料在各种环境条件下都具有良好的抗车辙性能。合理级配是确保混合料骨架结构稳定的关键。集料级配直接影响混合料的密实度和抗变形能力。合理的级配设计应确保粗细集料的比例适当,形成稳定的骨架结构,能够有效分散和承受车辆荷载。例如,粗集料过多会导致混合料空隙率过大,降低其密实度;细集料过多则会使混合料过于密实,缺乏足够的骨架支撑,影响其抗变形性能。②在级配设计中,应根据路面的使用条件和交通荷载,优化集料的比例,确保混合料具有良好的骨架结构和抗车辙能力。可以采用连续级配或间断级配设计,确保粗细集料的比例平衡;控制细集料的含量,避免混合料过于密实;通过试验验证级配的合理性,确保混合料在实际应用中具有良好的性能。控制沥青含量是保证混合料性能稳定的重要手段。例如,沥青含量过高会使混合料过于柔软,抗变形能力下降;沥青含量过低则会导致混合料黏结性不足,影响其整体稳定性。③在混合料设计中,应根据路面的使用条件和交通荷载,严格控制沥青含量,确保其在合理范围内。④在高温地区,应适当降低沥青含量,提高混合料的抗高温性能;而在低温地区,则可适当增加沥青含量,增强混合料的低温抗裂性能。
4.2 结构设计
增加结构层厚度和加强基层是解决沥青混凝土路面车辙问题两项重要的措施,可有效缓解和减少车辙对路面的损害。适当增加沥青混凝土路面的结构层厚度,可以提高路面的承载能力和抗压性,从而减少车辙的产生和扩展。通过加大路面结构厚度的设计,可以有效分散车辙对路面的影响,延长路面的使用寿命,减少维护成本和频率。基层是支撑路面的主要结构层,其质量和稳定性对整个路面的耐久性起着至关重要的作用。加强基层包括确保基层的厚度和密实度符合设计要求,加强基层材料的选择和施工质量控制,以提高基层的稳定性和承载能力,延缓车辙的产生和扩展[4]。此外,可以考虑采用地下排水系统来提高基层的抗水稳定性,避免基层受到水分侵蚀和软化,降低车辙发生的可能性。
4.3 荷载管理
超载车辆对路面的破坏尤为显著,如果其荷载超过设计标准,会导致路面承受过大的应力,加速车辙的形成。例如,一辆超载车辆的荷载可能是标准荷载的几倍,长期作用下会使路面产生严重的永久性变形,甚至引发结构性损坏。限制超载车辆通行是保护路面的重要手段。具体措施包括在重点路段设置限高杆、称重设备等设施,对超载车辆进行实时监测和拦截;加强执法力度,对超载车辆进行严厉处罚,形成有效的威慑;通过宣传教育,提高运输企业和驾驶员的守法意识,减少超载行为的发生。此外,还可以利用智能交通系统,如动态称重系统和电子监控设备,实现超载车辆的精准识别和管理。在交通量大的路段,特别是重型车辆比例高的区域,如果车辆荷载频繁会使路面结构层逐渐疲劳,导致混合料产生累积变形,最终形成车辙。通过交通分流,可以减少重型车辆对特定路段的集中作用,降低路面的荷载压力。可以在交通规划中,设置重型车辆专用车道或绕行路线,将重型车辆引导至承载力更强的路段;在高峰期或特殊时段,实施交通管制措施,如限行或分时段通行,减少路面的荷载作用时间;通过智能交通管理系统,实时监控交通流量,动态调整交通组织方案,优化车辆通行路径。此外,还可以结合城市规划,合理布局物流中心和货运通道,减少重型车辆对城市主干道的依赖。在实际工程中,应结合路面的使用条件和交通特点,综合运用限制超载和交通分流等措施,确保路面具有良好的抗车辙性能和耐久性。
4.4 环境控制
沥青混合料的性能对温度极为敏感,如果长期在高温环境下,沥青容易软化,导致混合料抗变形能力下降,在车辆荷载作用下产生永久性变形,形成车辙。在路面设计和施工过程中,需采取有效措施,控制温度对混合料性能的影响。在高温地区,要选择高黏度、低温度敏感性的沥青,如改性沥青(如SBS 改性沥青),提高混合料的高温稳定性;优化混合料设计,通过添加抗车辙剂或纤维材料,增强混合料的抗高温性能;在施工过程中,严格控制混合料的摊铺和压实温度,确保其在最佳温度范围内完成施工,避免因温度过高或过低影响混合料的性能[5]。此外,还可以采用降温措施,如在路面表面铺设降温涂层或使用反射材料,减少路面的吸热量,降低路面温度。通过这些措施,可以有效提高混合料的抗高温性能,减少因温度因素引起的车辙问题。如果长期在高湿度环境下,沥青与集料的黏结力可能下降,导致混合料结构松散,抗车辙能力减弱。
在雨季潮湿地区,路面长期湿润,要注意选择防水性能好的沥青混合料,如采用改性沥青或添加抗剥落剂,增强沥青与集料的黏结力;优化混合料设计,确保其具有良好的排水性能,减少水分在混合料内部的滞留;在施工过程中,严格控制混合料的含水率,避免因湿度过高影响混合料的压实度和稳定性。此外,还可以采用排水设计,如在路面结构中设置排水层或排水沟,及时排除路面积水,减少湿度对路面的不利影响。
4.5 施工质量控制
施工工艺的规范性直接影响混合料的均匀性、密实度和整体性能。如果施工工艺不严格,可能导致混合料不均匀、压实度不足或层间黏结不良,进而加剧车辙的形成。在施工过程中,需严格按照规范要求,控制每一道工序的质量。在混合料拌和阶段,确保沥青和集料的配比准确,拌和均匀,避免出现离析现象;在摊铺阶段,控制摊铺速度和温度,确保混合料均匀分布,避免出现厚度不均或局部松散;在压实阶段,采用合适的压实设备和工艺,确保混合料达到设计要求的密实度,避免因压实不足导致混合料松散或空隙率过大。此外,还需注重层间黏结质量,确保各结构层之间的黏结牢固,避免因层间黏结不良导致应力传递不均匀,增加车辙的风险。通过严格施工工艺,可以有效提高混合料的均匀性和密实度,增强路面的整体抗车辙性能。路面在使用过程中,不可避免地会受到车辆荷载、环境因素和材料老化的影响,如果不及时改善疲劳损伤和性能下降问题,就会导致车辙等病害的加速形成。相关责任部门要定期进行路面检测,及时发现和处理早期病害,如裂缝、松散和局部变形,防止其进一步发展;采用预防性养护技术,如微表处、稀浆封层或雾封层,修复路面表面的微小缺陷,延缓材料老化,提高路面的抗车辙性能;在车辙较为严重的路段,可采用铣刨重铺或局部修补的方法,恢复路面的平整度和抗变形能力。