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2008-05-21 11:40 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
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(guò)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(guò)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(jiàn)的流動(dòng)型車轍問(wèn)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(wú)需作專門(mén)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)斐傻模囖H形成“V”字型,深度一般為5~10mm,對(duì)道路的行車沒(méi)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(méi)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(mén)處理,嚴(yán)重時(shí)可以通過(guò)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(méi)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(wú)松散現(xiàn)象,且車轍隆起部位無(wú)嚴(yán)重松散、開(kāi)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(standardmillingdrum)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(finemillingdrum)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(wú)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.www.Examda.CoM
。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.
。3)實(shí)際銑刨深度的確定
由于基準(zhǔn)點(diǎn)1在車輛作用下也不可能處于理想的不發(fā)生變形狀態(tài),因此綜合考慮減緩車轍深度以及保持良好橫坡,隆起2點(diǎn)的實(shí)際銑刨深度Hp2=(HT2+RD2/2)/2,依次推算隆起4點(diǎn)、6點(diǎn)的實(shí)際銑刨深度分別為Hp4=(HT4+RD4/2)/2,Hp6=(HT6+RD6/2)/2.
為了保證縱向行車舒適以及銑刨拉毛作業(yè)流暢,每150m作為一個(gè)銑刨區(qū)間(銑刨區(qū)間內(nèi)的車轍級(jí)差控制在5~8mm.當(dāng)路段車轍深度相差不大時(shí),區(qū)間長(zhǎng)度可以適當(dāng)加長(zhǎng)),區(qū)間內(nèi)每30m一個(gè)斷面計(jì)算實(shí)際銑刨深度,則每個(gè)銑刨區(qū)間的平均實(shí)際銑刨深度分別為為=∑Hp2i/n,=∑Hp4i/n,=∑Hp6i/n,其中i為任一量測(cè)斷面,n為區(qū)間內(nèi)量測(cè)斷面?zhèn)數(shù)。
2.4工藝流程及技術(shù)要求
。1)嚴(yán)格按照安全施工交通管制要求設(shè)立相關(guān)標(biāo)志牌,建立工作區(qū)。相關(guān)人員、設(shè)備必須在保護(hù)區(qū)內(nèi)作業(yè),確保施工安全。
。2)認(rèn)真測(cè)量,科學(xué)確定銑刨范圍及銑刨深度。原則上車轍深度小于25mm的路段不實(shí)施銑刨,對(duì)于車轍深度大于25mm的路段根據(jù)車轍深度劃定銑刨區(qū)間,確定各銑刨區(qū)間的平均銑刨深度。正常情況下銑刨深度控制在5~25mm范圍內(nèi)。
。3)根據(jù)計(jì)算的銑刨深度,先進(jìn)行靠近緊急?繋∑鸩课2的銑刨拉毛。要求銑刨拉毛作業(yè)前根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)1準(zhǔn)確調(diào)整銑刨機(jī)基準(zhǔn)面、橫坡、銑刨深度,找平儀始終保持正常的工作狀態(tài)。
當(dāng)一個(gè)銑刨段中包括幾個(gè)連續(xù)銑刨區(qū)間(即區(qū)間連續(xù),各區(qū)間的銑刨深度不同),可以實(shí)施連續(xù)銑刨拉毛,在銑刨中調(diào)整銑刨深度,保證路面縱向平順。在銑刨過(guò)程中一定要控制好三個(gè)關(guān)鍵階段以確保銑刨拉毛效果:第一階段是開(kāi)始銑刨過(guò)渡段,銑刨機(jī)銑刨深度要從零緩慢調(diào)整到計(jì)算的銑刨深度;第二階段是銑刨過(guò)程中銑刨深度調(diào)整段,在進(jìn)入連續(xù)的下一個(gè)銑刨區(qū)間時(shí),無(wú)論是增大還是減小銑刨深度,都要從原銑刨深度逐漸調(diào)整到新的銑刨深度,嚴(yán)禁突變,這就要求在劃定銑刨區(qū)間時(shí)標(biāo)定好調(diào)整過(guò)渡段的位置;第三階段是結(jié)束銑刨過(guò)渡段,銑刨機(jī)也要將原銑刨深度緩慢降低到零。
(4)進(jìn)行銑刨拉毛面的清掃工作。采用清掃車或人工進(jìn)行遺留銑刨料的清掃,防止影響后續(xù)銑刨拉毛工作。
。5)以第一個(gè)銑刨拉毛面(原隆起2處)為基準(zhǔn),進(jìn)行隆起部位4的銑刨拉毛,并進(jìn)行銑刨拉毛面的清掃工作。操作程序與隆起2處理雷同。
。6)以第二個(gè)銑刨拉毛面(原隆起4處)為基準(zhǔn),進(jìn)行隆起部位6的銑刨拉毛,并進(jìn)行銑刨拉毛面的清掃工作。操作程序與隆起2處理雷同。
。7)檢查各銑刨拉毛面,當(dāng)發(fā)生相鄰兩銑刨面產(chǎn)生大于5mm錯(cuò)臺(tái)時(shí),要再進(jìn)行銑刨拉毛修理。
。8)對(duì)銑刨拉毛面的缺陷進(jìn)行及時(shí)處理,如松散部位的清除與修復(fù),裂縫處及時(shí)灌縫等。
。9)徹底清掃銑刨拉毛面,用森林滅火器等設(shè)備的高壓氣將表面浮灰吹凈,確保銑刨裸露面潔凈、干燥。
。10)采用ERA-C等瀝青再生劑對(duì)銑刨拉毛面進(jìn)行噴涂,每平方米用量不超過(guò)0.6kg,要求表面不露白。在噴涂時(shí)用遮擋物擋住道路標(biāo)線,嚴(yán)防標(biāo)線污染。
。11)待噴涂膠干后,撤銷交通管制,開(kāi)放交通。
2.5實(shí)踐效果
2002年沂淮江高速公路由于超載嚴(yán)重等因素,在沭陽(yáng)境內(nèi)路面陸續(xù)出現(xiàn)累計(jì)約9km長(zhǎng)的嚴(yán)重流動(dòng)型車轍,直接影響了行車安全和舒適。針對(duì)這種現(xiàn)象,在冬季降雪結(jié)冰之前,養(yǎng)護(hù)人員采用上述工藝,用W1200F型銑刨機(jī)對(duì)車轍路段進(jìn)行了精銑刨拉毛處理,將車轍深度控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。根據(jù)半年來(lái)的跟蹤觀察,沒(méi)有出現(xiàn)松散、開(kāi)裂現(xiàn)象,取得了預(yù)期效果。
3、結(jié)語(yǔ)
在滿足其適用范圍的條件下,采用精銑刨機(jī)對(duì)車轍深度嚴(yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青混凝土路面流動(dòng)型車轍進(jìn)行銑刨拉毛處理的養(yǎng)護(hù)工藝是切實(shí)可行的。此工藝雖然不能徹底根治車轍病害,但可以通過(guò)對(duì)車轍隆起部分的削除,大大降低車轍深度、恢復(fù)道路使用性能、提高車輛行車安全,并具有施工時(shí)間短、交通干擾小、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn),可作為該類型車轍處治的階段性措施,以較低的成本延長(zhǎng)路面使用壽命。此外,可以在銑刨拉毛的基礎(chǔ)上,再用熱拌瀝青混凝土找平車轍凹槽,最后再做一層稀漿封層處理,則可以對(duì)車轍病害進(jìn)行較為徹底的根治,全面恢復(fù)路面性能。
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