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2008-05-21 11:40 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
車(chē)轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式,它是在行車(chē)荷載重復作用以及氣候(高溫)等因素綜合作用下產(chǎn)生的一種永久性變形,表現為沿行車(chē)輪跡產(chǎn)生縱向的帶狀凹槽,嚴重時(shí)車(chē)轍的兩側會(huì )有突起形變,造成路面使用性能更加惡化。車(chē)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(guò)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(chē)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(chē)轍引起的。對于我省的高速公路而言,道路交通量增長(cháng)非常迅猛,往往遠遠地超過(guò)了設計預期增長(cháng)速度,同時(shí)高速公路重車(chē)比例在不斷提高,車(chē)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(huì )導致路面車(chē)轍的早期產(chǎn)生。事實(shí)也表明,在我省已建成通車(chē)的高速公路瀝青路面養護工作中,車(chē)轍已成為繼水損壞之后,引起普遍關(guān)注的路面病害類(lèi)型。
本文根據在瀝青混凝土路面車(chē)轍處治和養護中的實(shí)踐和探索,針對常見(jiàn)的流動(dòng)型車(chē)轍問(wèn)題,應用并細化了銑刨拉毛養護工藝,對其適用范圍、施工設備、施工工序等進(jìn)行了細致的研究。
1、車(chē)轍的類(lèi)型和特征
根據形成機理,瀝青混凝土路面的車(chē)轍一般可以分為以下四類(lèi):
。1)磨損型車(chē)轍:這類(lèi)車(chē)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(chē)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(chē)轍無(wú)需作專(zhuān)門(mén)維修。
。2)壓縮型車(chē)轍:這類(lèi)車(chē)轍主要是由于瀝青混凝土面層自身的壓密形變造成的,車(chē)轍形成“V”字型,深度一般為5~10mm,對道路的行車(chē)沒(méi)有太大的影響。
。3)結構型車(chē)轍:這類(lèi)車(chē)轍主要是由于路面結構設計不合理,或由于結構層壓實(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(lèi)車(chē)轍往往橫向較寬,兩側沒(méi)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(huì )穩定,隨著(zhù)時(shí)間的延續,車(chē)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(chē)轍:這類(lèi)車(chē)轍主要是由于瀝青混凝土高溫穩定性不足,或貨車(chē)超載嚴重,引起瀝青混凝土發(fā)生剪切變形產(chǎn)生的。這類(lèi)車(chē)轍有明顯的隆起現象,整個(gè)車(chē)轍斷面形成“W”形,深度達20~50mm,嚴重時(shí)局部地段會(huì )出現大段松散破壞,行車(chē)跳動(dòng)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(chē)轍屬于流動(dòng)型車(chē)轍和壓縮型車(chē)轍。對于壓縮型車(chē)轍,由于車(chē)轍淺,不影響使用,一般可不做專(zhuān)門(mén)處理,嚴重時(shí)可以通過(guò)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(dòng)型車(chē)轍,目前還沒(méi)有經(jīng)濟、有效的維修工藝,通常是銑刨、重鋪瀝青混凝土面層,或者采用熱再生養護維修工藝,而一般流動(dòng)型車(chē)轍延續段落長(cháng)(達到好幾公里)、涉及整個(gè)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(dòng)型車(chē)轍的銑刨拉毛工藝
流動(dòng)型車(chē)轍通常延續段落長(cháng)、車(chē)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(shí)施;如果采用熱再生技術(shù),一方面需要熱再生設備,配套設備要求高,另一方面,流動(dòng)型車(chē)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)不能保證材料級配,從而大大影響維修質(zhì)量。針對這種情況,從降低車(chē)轍深度和恢復路面性能出發(fā),可采用將車(chē)轍隆起部分銑刨拉毛、降低車(chē)轍深度的方法恢復路面使用性能,達到安全行車(chē)的要求。
2.1適用范圍
。1)流動(dòng)型車(chē)轍,有明顯的隆起;
。2)車(chē)轍主要產(chǎn)生在面層,基層以下仍是完整的;
。3)車(chē)轍25mm以上,并且基本穩定;
。4)瀝青混凝土面層上、中、下各層結合較好,經(jīng)鉆孔取樣無(wú)松散現象,且車(chē)轍隆起部位無(wú)嚴重松散、開(kāi)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(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)生細致的紋理,滿(mǎn)足行車(chē)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(chē)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(chē)轍變形,原路面實(shí)際橫坡線(xiàn)已扭曲變形,因此無(wú)法以現有路面為基準計算銑刨深度,這里采用抬線(xiàn)法確定路面各點(diǎn)位置和銑刨深度(如圖1所示)。在行車(chē)道兩側靠近標線(xiàn)各找一處未產(chǎn)生車(chē)轍變形點(diǎn)作為基準點(diǎn)(理論上這兩點(diǎn)的連線(xiàn)是標準橫坡,坡度2%),統一向上抬高一個(gè)相同高度,用線(xiàn)或直尺拉直,形成參照線(xiàn)I-I,則參照線(xiàn)I-I的橫坡度也為2%。在路面靠近緊急?繋司(xiàn)處確定基點(diǎn)1(可以距離標線(xiàn)5cm處的不變形點(diǎn)),再以參照線(xiàn)I-I為基準,確定基準點(diǎn)1的垂直距離Y1,然后依次確定各車(chē)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(diǎn)的理論銑刨深度HT2=Y1-Y2,HT4=Y1-Y4,HT6=Y1-Y6.www.Examda.CoM
。2)車(chē)轍深度的確定
這里確定各點(diǎn)的最不利車(chē)轍。以圖中隆起2、4、6點(diǎn)參照的車(chē)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
由于基準點(diǎn)1在車(chē)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(chē)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(chē)舒適以及銑刨拉毛作業(yè)流暢,每150m作為一個(gè)銑刨區間(銑刨區間內的車(chē)轍級差控制在5~8mm.當路段車(chē)轍深度相差不大時(shí),區間長(cháng)度可以適當加長(cháng)),區間內每30m一個(gè)斷面計算實(shí)際銑刨深度,則每個(gè)銑刨區間的平均實(shí)際銑刨深度分別為為=∑Hp2i/n,=∑Hp4i/n,=∑Hp6i/n,其中i為任一量測斷面,n為區間內量測斷面個(gè)數。
2.4工藝流程及技術(shù)要求
。1)嚴格按照安全施工交通管制要求設立相關(guān)標志牌,建立工作區。相關(guān)人員、設備必須在保護區內作業(yè),確保施工安全。
。2)認真測量,科學(xué)確定銑刨范圍及銑刨深度。原則上車(chē)轍深度小于25mm的路段不實(shí)施銑刨,對于車(chē)轍深度大于25mm的路段根據車(chē)轍深度劃定銑刨區間,確定各銑刨區間的平均銑刨深度。正常情況下銑刨深度控制在5~25mm范圍內。
。3)根據計算的銑刨深度,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)前根據基準點(diǎn)1準確調整銑刨機基準面、橫坡、銑刨深度,找平儀始終保持正常的工作狀態(tài)。
當一個(gè)銑刨段中包括幾個(gè)連續銑刨區間(即區間連續,各區間的銑刨深度不同),可以實(shí)施連續銑刨拉毛,在銑刨中調整銑刨深度,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,銑刨機銑刨深度要從零緩慢調整到計算的銑刨深度;第二階段是銑刨過(guò)程中銑刨深度調整段,在進(jìn)入連續的下一個(gè)銑刨區間時(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整到新的銑刨深度,嚴禁突變,這就要求在劃定銑刨區間時(shí)標定好調整過(guò)渡段的位置;第三階段是結束銑刨過(guò)渡段,銑刨機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(chē)或人工進(jìn)行遺留銑刨料的清掃,防止影響后續銑刨拉毛工作。
。5)以第一個(gè)銑刨拉毛面(原隆起2處)為基準,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,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,當發(fā)生相鄰兩銑刨面產(chǎn)生大于5mm錯臺時(shí),要再進(jìn)行銑刨拉毛修理。
。8)對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,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線(xiàn),嚴防標線(xiàn)污染。
。11)待噴涂膠干后,撤銷(xiāo)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重等因素,在沭陽(yáng)境內路面陸續出現累計約9km長(cháng)的嚴重流動(dòng)型車(chē)轍,直接影響了行車(chē)安全和舒適。針對這種現象,在冬季降雪結冰之前,養護人員采用上述工藝,用W1200F型銑刨機對車(chē)轍路段進(jìn)行了精銑刨拉毛處理,將車(chē)轍深度控制在規范規定范圍內。根據半年來(lái)的跟蹤觀(guān)察,沒(méi)有出現松散、開(kāi)裂現象,取得了預期效果。
3、結語(yǔ)
在滿(mǎn)足其適用范圍的條件下,采用精銑刨機對車(chē)轍深度嚴重超過(guò)標準的瀝青混凝土路面流動(dòng)型車(chē)轍進(jìn)行銑刨拉毛處理的養護工藝是切實(shí)可行的。此工藝雖然不能徹底根治車(chē)轍病害,但可以通過(guò)對車(chē)轍隆起部分的削除,大大降低車(chē)轍深度、恢復道路使用性能、提高車(chē)輛行車(chē)安全,并具有施工時(shí)間短、交通干擾小、養護費用低的優(yōu)點(diǎn),可作為該類(lèi)型車(chē)轍處治的階段性措施,以較低的成本延長(cháng)路面使用壽命。此外,可以在銑刨拉毛的基礎上,再用熱拌瀝青混凝土找平車(chē)轍凹槽,最后再做一層稀漿封層處理,則可以對車(chē)轍病害進(jìn)行較為徹底的根治,全面恢復路面性能。
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