瀝青混凝土路面車轍銑刨拉毛工藝研究

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摘　要：本文通過對瀝青混凝土路面流動型車轍病害特征的分析，提出了銑刨拉毛的養(yǎng)護工藝，以及該養(yǎng)護技術的適用條件、控制要素和關鍵工序。實際應用效果表明，該養(yǎng)護工藝具有施工快捷、費用較低等優(yōu)點，可作為流動型車轍的階段性處治措施。
    關鍵詞：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作用以及氣候（高溫）等因素綜合作用下產生的一種永久性變形，表現為沿行車輪跡產生縱向的帶狀凹槽，嚴重時車轍的兩側會有突起形變，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70年代末美國各州公路局曾作過調查統計，在被調查的44條主要公路中有13條公路的破壞是由車轍引起的，占調查總數的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。對于我省的高速公路而言，道路交通量增長非常迅猛，往往遠遠地超過了設計預期增長速度，同時高速公路重車比例在不斷提高，車輛超載超限現象非常普遍，這種交通條件對路面的破壞作用是非常嚴重的，尤其會導致路面車轍的早期產生。事實也表明，在我省已建成通車的高速公路瀝青路面養(yǎng)護工作中，車轍已成為繼水損壞之后，引起普遍關注的路面病害類型。
    本文根據在瀝青混凝土路面車轍處治和養(yǎng)護中的實踐和探索，針對常見的流動型車轍問題，應用并細化了銑刨拉毛養(yǎng)護工藝，對其適用范圍、施工設備、施工工序等進行了細致的研究。
    1、車轍的類型和特征
    根據形成機理，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造成的，車轍形成“V”字型，深度一般為5～10mm，對道路的行車沒有太大的影響。
    （3）結構型車轍：這類車轍主要是由于路面結構設計不合理，或由于結構層壓實不好或整體性不好，尤其是路基承載能力不足引起的。這類車轍往往橫向較寬，兩側沒有明顯隆起現象，橫斷面成U形（凹型），常伴有裂縫，并且短期內不會穩(wěn)定，隨著時間的延續(xù)，車轍深度及其它相關路面破壞會不斷加劇。
    （4）流動型車轍：這類車轍主要是由于瀝青混凝土高溫穩(wěn)定性不足，或貨車超載嚴重，引起瀝青混凝土發(fā)生剪切變形產生的。這類車轍有明顯的隆起現象，整個車轍斷面形成“W”形，深度達20～50mm，嚴重時局部地段會出現大段松散破壞，行車跳動感明顯。
    在我國，由于高等級公路瀝青路面普遍采用半剛性基層，絕大多數車轍屬于流動型車轍和壓縮型車轍。對于壓縮型車轍，由于車轍淺，不影響使用，一般可不做專門處理，嚴重時可以通過熱拌瀝青混凝土找平轍槽，達到恢復路面性能的目的；而對于流動型車轍，目前還沒有經濟、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)護維修工藝，而一般流動型車轍延續(xù)段落長（達到好幾公里）、涉及整個面層，采用這些工藝維修費用較高，對交通影響大，大面積應用需要特別慎重。
    2、流動型車轍的銑刨拉毛工藝
    流動型車轍通常延續(xù)段落長、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，費用高，在很多情況下不適合大面積實施；如果采用熱再生技術，一方面需要熱再生設備，配套設備要求高，另一方面，流動型車轍是發(fā)生在整個瀝青面層，銑刨時不易分層，這樣會造成不同面層材料混合，攤鋪時不能保證材料級配，從而大大影響維修質量。針對這種情況，從降低車轍深度和恢復路面性能出發(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路面使用性能，達到安全行車的要求。
    2.1　適用范圍
    （1）流動型車轍，有明顯的隆起；
    （2）車轍主要產生在面層，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、下各層結合較好，經鉆孔取樣無松散現象，且車轍隆起部位無嚴重松散、開裂現象。
    2.2　設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，即銑刨機的銑刨鼓要選用精銑刨鼓。以維特根W1200F為例，標準銑刨鼓（standard milling drum）的銑刨刀頭間距為15mm，適合于整個面層的銑刨，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，處理后的路面將產生細致的紋理，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鍵，也是保證銑刨路面平整、橫坡舒適的關鍵。
    （1）理論銑刨深度的確定由于路面產生車轍變形，原路面實際橫坡線已扭曲變形，因此無法以現有路面為基準計算銑刨深度，這里采用抬線法確定路面各點位置和銑刨深度（如圖1所示）。在行車道兩側靠近標線各找一處未產生車轍變形點作為基準點（理論上這兩點的連線是標準橫坡，坡度2％），統一向上抬高一個相同高度，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％。在路面靠近緊急停靠帶標線處確定基點1（可以距離標線5cm處的不變形點），再以參照線I－I為基準，確定基準點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.根據量測數據，計算出各點的理論銑刨深度HT2=Y1－Y2，HT4=Y1－Y4，HT6=Y1－Y6。
    （2）車轍深度的確定這里確定各點的最不利車轍。以圖中隆起2、4、6點參照的車轍深度分別是RD2=Y3－Y2、RD4=Y3－Y4和RD6=Y5－Y6。