沥青混凝土路面车辙铣刨拉毛工艺研究

发表于2008-07-15     1658人浏览     1人跟帖     总热度:112  

沥青混凝土路面车辙铣刨拉毛工艺研究
车辙是沥青混凝土路面特有的一种破坏形式,它是在行车荷载重复作用以及气候(高温)等因素综合作用下产生的一种永久性变形,表现为沿行车轮迹产生纵向的带状凹槽,严重时车辙的两侧会有突起形变,造成路面使用性能更加恶化。车辙始终是沥青混凝土路面的主要病害之一,20世纪70年代末美国各州公路局曾作过调查统计,在被调查的44条主要公路中有13条公路的破坏是由车辙引起的,占调查总数的29.5%;日本的高速公路路面维修、罩面的原因,80%以上是由于车辙引起的。对于我省的高速公路而言,道路交通量增长非常迅猛,往往远远地超过了设计预期增长速度,同时高速公路重车比例在不断提高,车辆超载超限现象非常普遍,这种交通条件对路面的破坏作用是非常严重的,尤其会导致路面车辙的早期产生。事实也表明,在我省已建成通车的高速公路沥青路面养护工作中,车辙已成为继水损坏之后,引起普遍关注的路面病害类型。  本文根据在沥青混凝土路面车辙处治和养护中的实践和探索,针对常见的流动型车辙问题,应用并细化了铣刨拉毛养护工艺,对其适用范围、施工设备、施工工序等进行了细致的研究。 1 车辙的类型和特征  根据形成机理,沥青混凝土路面的车辙一般可以分为以下四类:  (1)磨损型车辙:这类车辙是面层表面受到轮胎磨耗形成的,在我国通常发生在车辆爆胎,钢轮直接作用在沥青混凝土面层上造成的划伤,一般这些车辙无需作专门维修。  (2)压缩型车辙:这类车辙主要是由于沥青混凝土面层自身的压密形变造成的,车辙形成“V”字型,深度一般为5~10mm,对道路的行车没有太大的影响。  (3)结构型车辙:这类车辙主要是由于路面结构设计不合理,或由于结构层压实不好或整体性不好,尤其是路基承载能力不足引起的。这类车辙往往横向较宽,两侧没有明显隆起现象,横断面成U形(凹型),常伴有裂缝,并且短期内不会稳定,随着时间的延续,车辙深度及其它相关路面破坏会不断加剧。  (4)流动型车辙:这类车辙主要是由于沥青混凝土高温稳定性不足,或货车超载严重,引起沥青混凝土发生剪切变形产生的。这类车辙有明显的隆起现象,整个车辙断面形成“W”形,深度达20~50mm,严重时局部地段会出现大段松散破坏,行车跳动感明显。  在我国,由于高等级公路沥青路面普遍采用半刚性基层,绝大多数车辙属于流动型车辙和压缩型车辙。对于压缩型车辙,由于车辙浅,不影响使用,一般可不做专门处理,严重时可以通过热拌沥青混凝土找平辙槽,达到恢复路面性能的目的;而对于流动型车辙,目前还没有经济、有效的维修工艺,通常是铣刨、重铺沥青混凝土面层,或者采用热再生养护维修工艺,而一般流动型车辙延续段落长(达到好几公里)、涉及整个面层,采用这些工艺维修费用较高,对交通影响大,大面积应用需要特别慎重。 2 流动型车辙的铣刨拉毛工艺  流动型车辙通常延续段落长、车辙深度大,因此维修处理困难大。如果采用全铣刨、全置换维修工艺,工程量大,费用高,在很多情况下不适合大面积实施;如果采用热再生技术,一方面需要热再生设备,配套设备要求高,另一方面,流动型车辙是发生在整个沥青面层,铣刨时不易分层,这样会造成不同面层材料混合,摊铺时不能保证材料级配,从而大大影响维修质量。针对这种情况,从降低车辙深度和恢复路面性能出发,可采用将车辙隆起部分铣刨拉毛、降低车辙深度的方法恢复路面使用性能,达到安全行车的要求。 2.1 适用范围  (1)流动型车辙,有明显的隆起;  (2)车辙主要产生在面层,基层以下仍是完整的;  (3)车辙25mm以上,并且基本稳定;  (4)沥青混凝土面层上、中、下各层结合较好,经钻孔取样无松散现象,且车辙隆起部位无严重松散、开裂现象。 2.2 设备要求  为了保证铣刨拉毛后路面的平整度,必须采用精铣刨,即铣刨机的铣刨鼓要选用精铣刨鼓。以维特根W1200F为例,标准铣刨鼓(standard milling drum)的铣刨刀头间距为15mm,适合于整个面层的铣刨,而精铣刨鼓(fine milling drum)的铣刨刀头间距为8mm,铣刨深度0~50mm,适合于表面层的处治,处理后的路面将产生细致的纹理,满足行车平顺舒适的要求。 2.3 铣刨深度的确定  合理铣刨深度的确定是车辙铣刨拉毛工艺成败的关键,也是保证铣刨路面平整、横坡舒适的关键。  (1)理论铣刨深度的确定  由于路面产生车辙变形,原路面实际横坡线已扭曲变形,因此无法以现有路面为基准计算铣刨深度,这里采用抬线法确定路面各点位置和铣刨深度(如图1所示)。在行车道两侧靠近标线各找一处未产生车辙变形点作为基准点(理论上这两点的连线是标准横坡,坡度2%),统一向上抬高一个相同高度,用线或直尺拉直,形成参照线I-I,则参照线I-I的横坡度也为2%。在路面靠近紧急停靠带标线处确定基点1(可以距离标线5cm处的不变形点),再以参照线I-I为基准,确定基准点1的垂直距离Y1,然后依次确定各车辙隆起顶部的垂直距离Y2、Y4和Y6。根据量测数据,计算出各点的理论铣刨深度HT2=Y1-Y2,HT4=Y1-Y4,HT6=Y1-Y6。  (2)车辙深度的确定  这里确定各点
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