瀝青混凝土路面車轍銑刨拉毛工藝研究

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摘　要：本文通過對(duì)瀝青混凝土路面流動(dòng)型車轍病害特征的分析，提出了銑刨拉毛的養(yǎng)護(hù)工藝，以及該養(yǎng)護(hù)技術(shù)的適用條件、控制要素和關(guān)鍵工序。實(shí)際應(yīng)用效果表明，該養(yǎng)護(hù)工藝具有施工快捷、費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，可作為流動(dòng)型車轍的階段性處治措施。
    關(guān)鍵詞：車轍　銑刨　工藝

    車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式，它是在行車荷載重復(fù)作用以及氣候（高溫）等因素綜合作用下產(chǎn)生的一種永久性變形，表現(xiàn)為沿行車輪跡產(chǎn)生縱向的帶狀凹槽，嚴(yán)重時(shí)車轍的兩側(cè)會(huì)有突起形變，造成路面使用性能更加惡化。車轍始終是瀝青混凝土路面的主要病害之一，20世紀(jì)70年代末美國(guó)各州公路局曾作過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在被調(diào)查的44條主要公路中有13條公路的破壞是由車轍引起的，占調(diào)查總數(shù)的29.5％；日本的高速公路路面維修、罩面的原因，80％以上是由于車轍引起的。對(duì)于我省的高速公路而言，道路交通量增長(zhǎng)非常迅猛，往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了設(shè)計(jì)預(yù)期增長(zhǎng)速度，同時(shí)高速公路重車比例在不斷提高，車輛超載超限現(xiàn)象非常普遍，這種交通條件對(duì)路面的破壞作用是非常嚴(yán)重的，尤其會(huì)導(dǎo)致路面車轍的早期產(chǎn)生。事實(shí)也表明，在我省已建成通車的高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作中，車轍已成為繼水損壞之后，引起普遍關(guān)注的路面病害類型。
    本文根據(jù)在瀝青混凝土路面車轍處治和養(yǎng)護(hù)中的實(shí)踐和探索，針對(duì)常見的流動(dòng)型車轍問題，應(yīng)用并細(xì)化了銑刨拉毛養(yǎng)護(hù)工藝，對(duì)其適用范圍、施工設(shè)備、施工工序等進(jìn)行了細(xì)致的研究。
    1、車轍的類型和特征
    根據(jù)形成機(jī)理，瀝青混凝土路面的車轍一般可以分為以下四類：
    （1）磨損型車轍：這類車轍是面層表面受到輪胎磨耗形成的，在我國(guó)通常發(fā)生在車輛爆胎，鋼輪直接作用在瀝青混凝土面層上造成的劃傷，一般這些車轍無需作專門維修。
    （2）壓縮型車轍：這類車轍主要是由于瀝青混凝土面層自身的壓密形變?cè)斐傻?，車轍形成“V”字型，深度一般為5～10mm，對(duì)道路的行車沒有太大的影響。
    （3）結(jié)構(gòu)型車轍：這類車轍主要是由于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或由于結(jié)構(gòu)層壓實(shí)不好或整體性不好，尤其是路基承載能力不足引起的。這類車轍往往橫向較寬，兩側(cè)沒有明顯隆起現(xiàn)象，橫斷面成U形（凹型），常伴有裂縫，并且短期內(nèi)不會(huì)穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延續(xù)，車轍深度及其它相關(guān)路面破壞會(huì)不斷加劇。
    （4）流動(dòng)型車轍：這類車轍主要是由于瀝青混凝土高溫穩(wěn)定性不足，或貨車超載嚴(yán)重，引起瀝青混凝土發(fā)生剪切變形產(chǎn)生的。這類車轍有明顯的隆起現(xiàn)象，整個(gè)車轍斷面形成“W”形，深度達(dá)20～50mm，嚴(yán)重時(shí)局部地段會(huì)出現(xiàn)大段松散破壞，行車跳動(dòng)感明顯。
    在我國(guó)，由于高等級(jí)公路瀝青路面普遍采用半剛性基層，絕大多數(shù)車轍屬于流動(dòng)型車轍和壓縮型車轍。對(duì)于壓縮型車轍，由于車轍淺，不影響使用，一般可不做專門處理，嚴(yán)重時(shí)可以通過熱拌瀝青混凝土找平轍槽，達(dá)到恢復(fù)路面性能的目的；而對(duì)于流動(dòng)型車轍，目前還沒有經(jīng)濟(jì)、有效的維修工藝，通常是銑刨、重鋪瀝青混凝土面層，或者采用熱再生養(yǎng)護(hù)維修工藝，而一般流動(dòng)型車轍延續(xù)段落長(zhǎng)（達(dá)到好幾公里）、涉及整個(gè)面層，采用這些工藝維修費(fèi)用較高，對(duì)交通影響大，大面積應(yīng)用需要特別慎重。
    2、流動(dòng)型車轍的銑刨拉毛工藝
    流動(dòng)型車轍通常延續(xù)段落長(zhǎng)、車轍深度大，因此維修處理困難大。如果采用全銑刨、全置換維修工藝，工程量大，費(fèi)用高，在很多情況下不適合大面積實(shí)施；如果采用熱再生技術(shù)，一方面需要熱再生設(shè)備，配套設(shè)備要求高，另一方面，流動(dòng)型車轍是發(fā)生在整個(gè)瀝青面層，銑刨時(shí)不易分層，這樣會(huì)造成不同面層材料混合，攤鋪時(shí)不能保證材料級(jí)配，從而大大影響維修質(zhì)量。針對(duì)這種情況，從降低車轍深度和恢復(fù)路面性能出發(fā)，可采用將車轍隆起部分銑刨拉毛、降低車轍深度的方法恢復(fù)路面使用性能，達(dá)到安全行車的要求。
    2.1　適用范圍
    （1）流動(dòng)型車轍，有明顯的隆起；
    （2）車轍主要產(chǎn)生在面層，基層以下仍是完整的；
    （3）車轍25mm以上，并且基本穩(wěn)定；
    （4）瀝青混凝土面層上、中、下各層結(jié)合較好，經(jīng)鉆孔取樣無松散現(xiàn)象，且車轍隆起部位無嚴(yán)重松散、開裂現(xiàn)象。
    2.2　設(shè)備要求為了保證銑刨拉毛后路面的平整度，必須采用精銑刨，即銑刨機(jī)的銑刨鼓要選用精銑刨鼓。以維特根W1200F為例，標(biāo)準(zhǔn)銑刨鼓（standard milling drum）的銑刨刀頭間距為15mm，適合于整個(gè)面層的銑刨，而精銑刨鼓（fine milling drum）的銑刨刀頭間距為8mm，銑刨深度0～50mm，適合于表面層的處治，處理后的路面將產(chǎn)生細(xì)致的紋理，滿足行車平順舒適的要求。
    2.3　銑刨深度的確定合理銑刨深度的確定是車轍銑刨拉毛工藝成敗的關(guān)鍵，也是保證銑刨路面平整、橫坡舒適的關(guān)鍵。
    （1）理論銑刨深度的確定由于路面產(chǎn)生車轍變形，原路面實(shí)際橫坡線已扭曲變形，因此無法以現(xiàn)有路面為基準(zhǔn)計(jì)算銑刨深度，這里采用抬線法確定路面各點(diǎn)位置和銑刨深度（如圖1所示）。在行車道兩側(cè)靠近標(biāo)線各找一處未產(chǎn)生車轍變形點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)（理論上這兩點(diǎn)的連線是標(biāo)準(zhǔn)橫坡，坡度2％），統(tǒng)一向上抬高一個(gè)相同高度，用線或直尺拉直，形成參照線I－I，則參照線I－I的橫坡度也為2％。在路面靠近緊急?？繋?biāo)線處確定基點(diǎn)1（可以距離標(biāo)線5cm處的不變形點(diǎn)），再以參照線I－I為基準(zhǔn)，確定基準(zhǔn)點(diǎn)1的垂直距離Y1，然后依次確定各車轍隆起頂部的垂直距離Y2、Y4和Y6.根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各點(diǎn)的理論銑刨深度HT2=Y1－Y2，HT4=Y1－Y4，HT6=Y1－Y6。
    （2）車轍深度的確定這里確定各點(diǎn)的最不利車轍。以圖中隆起2、4、6點(diǎn)參照的車轍深度分別是RD2=Y3－Y2、RD4=Y3－Y4和RD6=Y5－Y6。