《沥青混凝土路面车辙铣刨拉毛工艺研究》

沥青混凝土路面在长期使用中易出现车辙病害，铣刨拉毛工艺成为解决这一问题的重要手段。该工艺主要针对车辙处的路面材料进行处理。铣刨机通过精确控制铣刨深度，将出现车辙变形的沥青层按设定厚度去除。拉毛则进一步使路面表面粗糙化。在研究过程中，需考量铣刨刀具的类型、切削速度等参数对铣刨质量的影响。同时，拉毛的程度也要符合后续路面修复与使用要求。这一工艺的研究有助于提高路面平整度、增强路面抗滑能力，延长沥青混凝土路面的使用寿命，提升道路的服务水平。

    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。（参考《建筑中文网》）

    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（standardmillingdrum）的铣刨刀头间距为15mm，适合于整个面层的铣刨，而精铣刨鼓（finemillingdrum）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.www.Examda.CoM

    （2）车辙深度的确定

    这里确定各点的最不利车辙。以图中隆起2、4、6点参照的车辙深度分别是RD2=Y3-Y2、RD4=Y3-Y4和RD6=Y5-Y6.

    （3）实际铣刨深度的确定

    由于基准点1在车辆作用下也不可能处于理想的不发生变形状态，因此综合考虑减缓车辙深度以及保持良好横坡，隆起2点的实际铣刨深度Hp2=（HT2+RD2/2）/2，依次推算隆起4点、6点的实际铣刨深度分别为Hp4=（HT4+RD4/2）/2，Hp6=（HT6+RD6/2）/2.

    为了保证纵向行车舒适以及铣刨拉毛作业流畅，每150m作为一个铣刨区间（铣刨区间内的车辙级差控制在5～8mm.当路段车辙深度相差不大时，区间长度可以适当加长），区间内每30m一个断面计算实际铣刨深度，则每个铣刨区间的平均实际铣刨深度分别为为=∑Hp2i/n，=∑Hp4i/n，=∑Hp6i/n，其中i为任一量测断面，n为区间内量测断面个数。

    2.4工艺流程及技术要求

    （1）严格按照安全施工交通管制要求设立相关标志牌，建立工作区。相关人员、设备必须在保护区内作业，确保施工安全。

    （2）认真测量，科学确定铣刨范围及铣刨深度。原则上车辙深度小于25mm的路段不实施铣刨，对于车辙深度大于25mm的路段根据车辙深度划定铣刨区间，确定各铣刨区间的平均铣刨深度。正常情况下铣刨深度控制在5～25mm范围内。

    （3）根据计算的铣刨深度，先进行靠近紧急停靠带隆起部位2的铣刨拉毛。要求铣刨拉毛作业前根据基准点1准确调整铣刨机基准面、横坡、铣刨深度，找平仪始终保持正常的工作状态。

    当一个铣刨段中包括几个连续铣刨区间（即区间连续，各区间的铣刨深度不同），可以实施连续铣刨拉毛，在铣刨中调整铣刨深度，保证路面纵向平顺。在铣刨过程中一定要控制好三个关键阶段以确保铣刨拉毛效果：第一阶段是开始铣刨过渡段，铣刨机铣刨深度要从零缓慢调整到计算的铣刨深度；第二阶段是铣刨过程中铣刨深度调整段，在进入连续的下一个铣刨区间时，无论是增大还是减小铣刨深度，都要从原铣刨深度逐渐调整到新的铣刨深度，严禁突变，这就要求在划定铣刨区间时标定好调整过渡段的位置；第三阶段是结束铣刨过渡段，铣刨机也要将原铣刨深度缓慢降低到零。

    （4）进行铣刨拉毛面的清扫工作。采用清扫车或人工进行遗留铣刨料的清扫，防止影响后续铣刨拉毛工作。

    （5）以第一个铣刨拉毛面（原隆起2处）为基准，进行隆起部位4的铣刨拉毛，并进行铣刨拉毛面的清扫工作。操作程序与隆起2处理雷同。

    （6）以第二个铣刨拉毛面（原隆起4处）为基准，进行隆起部位6的铣刨拉毛，并进行铣刨拉毛面的清扫工作。操作程序与隆起2处理雷同。

    （7）检查各铣刨拉毛面，当发生相邻两铣刨面产生大于5mm错台时，要再进行铣刨拉毛修理。

    （8）对铣刨拉毛面的缺陷进行及时处理，如松散部位的清除与修复，裂缝处及时灌缝等。

    （9）彻底清扫铣刨拉毛面，用森林灭火器等设备的高压气将表面浮灰吹净，确保铣刨裸露面洁净、干燥。

    （10）采用ERA-C等沥青再生剂对铣刨拉毛面进行喷涂，每平方米用量不超过0.6kg，要求表面不露白。在喷涂时用遮挡物挡住道路标线，严防标线污染。

    （11）待喷涂胶干后，撤销交通管制，开放交通。

原文网址：http://www.pipcn.com/research/200712/9524.htm