红绿灯交通岗沥青路面车辙难题与创新防治策略

引言

目前，高速公路路面结构多采用沥青混凝土结构形式，相较于水泥路面等传统路面，沥青路面的耐久性和稳定性更好[1]。但在红绿灯交通岗的关键节点，车辆启动、刹车的频率较高，道路承载的压力较大，更容易形成车辙。车辙不仅不利于维持道路的平整度，还增加了车辆行驶的能耗和阻力，容易造成积水，从而引发交通事故。因此，通过综合研究红绿灯交通岗沥青路面车辙难题和防护策略，有利于提升城市综合竞争能力、改善居民生活质量。

1 红绿灯交通岗沥青路面车辙难题

1.1 夜间有效作业时间短，快速养护受限

为了避免影响日间交通，施工单位采用夜间施工方法养护路面，但夜间施工面临有效作业时间较短的威胁。在一般情况下，夜间的施工时间是晚上 10 点到次日上午 6 点，在扣除施工前的准备时间和施工后的清理时间基础上，实际铺设和压实沥青等关键工序的施工时间只有 4~5 个小时，说明道路养护受到严重限制。

1.2 形成早期薄弱带，施工质量离散

红绿灯交通岗沥青路面是车辆起步和停车冲击力比较强的位置，对路面压实度的要求较高。一般情况下，在交通量很大的主车道中常会出现磨耗型车辙[2]。但在实际施工过程中，受施工机械、工艺、人员熟练程度等因素的影响，行车道路面层压实度难以达到理想的要求。例如，若压路机碾压速度、频次、方式等参数不准确，容易引发路面压实不均匀等后果。部分施工单位为赶工期，还会降低碾压路面的品质要求，部分位置的压实度偏低，容易形成早期薄弱带。相关研究表明，压实度每降低1%，路面的使用寿命可降低 10%～15% 。

1.3 裂缝-水损耦合，坑槽扩展快

若道路出现车辙，路面的平整度降低，当车辆行驶到红绿灯的交通灯位置时，在车辆荷载作用下，道路局部应力集中，路面容易出现裂缝，路面的水将沿着裂缝向下渗漏，从而造成道路水损的后果。除此之外，路面的水侵入道路结构层内部，车辆的压力作用产生冲击水压力，从而消除沥青与混凝土黏结力，混凝土逐级剥蚀沥青层。经过长时间侵蚀，沥青路面出现松散、掉粒、坑槽的情况，道路的寿命缩短。

2 红绿灯交通岗沥青路面车辙创新防治策略

2.1 预制可更换轮迹带，加快夜间养护速度

施工单位采用预制可更换轮迹带技术加快道路夜间养护速度。但加铺之前需要对既有路面的病害进行合理的处治，防止短时间内由于下承层的抗车辙变形能力不足牵动加铺层出现病害[3]。在生产可更换轮迹带时，应用先进的生产设备、严格的工艺流程，大幅度提升轨迹带的抗车辙、抗磨耗、抗疲劳性能，从而保证轮迹带的质量符合红绿灯交通岗沥青路面强度的实际需求。在应用预制可更换轮迹带技术的情况下，施工人员只需要拆除陈旧或破损的轮迹带，再安装新的轮迹带，减少搅拌、摊铺、压实沥青等环节，从而减短道路夜间养护时间。

2.2 数字孪生施工控制，AI 碾压路径优化

数字孪生技术是一种数字化映射及模拟物理实体的技术。将数字孪生技术应用于沥青路面施工过程，首先，建立一个与沥青路面现场施工相同的虚拟模型；其次，在沥青路面现场部署一系列传感器，如温度传感器、压力传感器、位移传感器等，随时将施工过程中的各类数据反馈至虚拟模型，实时关联虚拟模型与实际沥青路面施工过程；最后，施工人员全程监控和分析施工过程，如沥青摊铺厚度、平整度和温度等，如发现不正常的情况，立即提醒现场施工人员调整计划和措施，避免影响整体施工质量。施工单位还要结合数字孪生技术和AI 算法优化碾压路径。其中，AI 算法根据路面实时路况自动计算最优碾压路径，如路面压实度分布、路面温度分布等信息，使压路机在最短压实时间内获得最优化的施工方案，既有利于提升压实效率，又能保证均匀压实路面、提升路面平整度、养成道路使用寿命，避免道路形成早期薄弱带。

2.3 冷拌高强坑槽料，加强界面拉拔强度

冷拌高强坑槽料是一种新型的道路补丁材料，具有常温拌和、常温施工、施工方便、快捷的优点，被应用于交通流量较大、施工时间紧张的红绿灯交通岗沥青路面，取得了显著的成果。在制作冷拌高强坑槽料时，要应用特殊的添加剂和改性手段，保证冷拌高强坑槽料在常温下快速固化，形成拥有较高强度、抗老化、抗水稳定性能的沥青混凝土。同时，将添加剂合理掺和在冷拌高强坑槽料中，有利于改善沥青混凝土的黏结性能，提高沥青混凝土的稳定性、抗老化性。除此之外，根据红绿灯交通岗沥青路面的实际情况，应用性价比较高的沥青、集料，有利于提高冷拌高强坑槽料的强度、耐久性。施工单位将冷拌高强坑槽料填充在道路坑槽，喷洒专用的粘结剂，修复路面的平整度，保证冷拌高强坑槽料得到快速固化，有利于节省交通资源、提高路面坑槽修补效率，增强坑槽料与原路面界面的拉拔强度、坑槽料与原路面间的粘附性。还可以对坑槽表面进行拉毛处理，增大坑槽料与原路面的接触面积，增强界面拉拔强度，由此提高坑槽修补耐久性。

3 结束语

施工单位有效解决红绿灯交通岗沥青路面的车辙问题，加快夜间道路养护效率，提升道路养护质量，有效解决车辙问题，增强了道路修补的耐久性，有效应对坑槽扩展的难题。然而，在城市交通持续发展的背景下，交通流量和车辆荷载不断增加，还要进一步结合大数据等新兴技术实时监测和预警车辙难题，从而为城市交通基础设施提供有力的技术支撑。

参考文献：

[1]周海洋.高速公路沥青路面养护中车辙病害的处治措施[J].工程建设与设计,2024,(24):151-153.

[2]闫志耀.公路沥青路面车辙养护铣刨填补施工要点研究[J].交通建设与管理,2024,(06):81-84.

[3]尘福涛,冯冬林,吴文强,等.基于车辙病害的既有沥青路面永久变形及养护对策研究[J].交通世界,2024,(28):96-100.