市政路面病害修复工程中铣刨技术应用分析

2022-12-01高越

广东建材 2022年11期

高越

（广州工程总承包集团有限公司)

0 引言

随着市政道路运输量和超载车辆的增加，早期修建的沥青路面已经不起车荷载的重压，出现了不同程度的开裂、坑槽、车辙等问题，不仅影响了市政道路行车舒适，还威胁着人们的出行安全。因此，为确保市政道路病害修复质量可靠性，有必要结合各种常见路面病害类型详细分析相应的处治方式，以恢复沥青路面的使用性能，提高行驶车辆的安全性。

1 沥青路面病害类型及处治方式

1.1 裂缝类

沥青路面的使用年限越长越容易出现裂缝病害，如网裂（因路面强度不够、基层湿软导致）、横向裂缝（通常在温度应力作用下，路面结构层收缩而造成）、纵向裂缝（由路面沉陷不一、纵向接缝压实不够所致）等。沥青路面出现的裂缝若不及时进行处理，将扩展成结构性破坏，从而影响道路的使用寿命。

对于路面裂缝的处治方案，需要根据其覆盖面而定。当裂缝出现在个别地段（如纵向或横向裂缝）且没有发生变形或下沉迹象时，通常采取贴缝修复、灌缝修复或裂缝焊接方式；当大面积出现裂缝（如网裂）时，但其基层的强度仍然比较好，可采取封层、热拌沥青覆盖层的处治方式。若路面裂缝较深，则需要用铣刨机铣削开裂层后，再摊铺机摊铺沥青混合料，最后碾压成型。如果沥青摊铺厚度不够（厚度＞5cm），须铣刨至中面层。

1.2 变形类

市政道路本身地基土质不良或路基强度不够且在车荷载重压或反复作用下，容易产生局部变形病害，如沉陷（因地下水侵入、路基结构受损引起下沉）、车辙（由于路面结构层不稳导致带状凹槽）、拥包（若摊铺沥青混合料不均匀易造成向低处聚积而隆起）等。可以说，路面的变形病害不仅影响行车的舒适度，还会威胁车辆的安全运营，故必须积极采取措施予以修复。

根据沥青路面变形的不同性质，采取处治的方式也不一样。对于竖向变形的沉陷，如果只是出现在局部，可用沥青混合料填补的方式；如果是发生基层结构下沉，就要对坑槽先实施挖补或重新回填压实地基后，再进行基层和面层的修复；如果造成桥头跳车病害，则需要挖掉沥青面层或基层，重新进行注浆加固处理。对于永久变形的车辙，如果出现在面层，通常先进行铣刨修复，再摊铺沥青混合料或直接在表面用稀浆封层；如果发生在基层结构变形，则需要先处治基层，再对面层进行修复。对于凸起变形的拥包，先用铣刨机刨削纵向起伏的峰顶，再采取拌合法及层铺法填补凹陷的地方；如果拥包病害较大，则需要先进行彻底的清除，再重新摊铺沥青混合料面层。

1.3 松散类

在路面损坏状态中，会受长期车荷载的作用下，使路面由表往里发生结合料粘结力失效或集料松动问题，如剥落（因沥青结合料失效而老化脱落）、松散（由于集料颗粒流失起砂而造成面层松动）、坑槽（若基层强度不足且松散长久不治，便会进展成坑洞）等。一旦形成坑槽，就容易使路面积水，在长期水损害下坑洞越大，对路面行驶的安全性威胁就越大。

按沥青路面结构层不同的松散破坏，运用对应的处治方法。对于路面剥落问题，只需清干净表面，然后直接采用沥青混合料填补及进行接缝处理；对于路面松散度不大的，用石屑散布并摊铺沥青混合料即可；如果散落较为严重时，就需要稀浆进行封层；若因基层或软土造成松散厉害的，则先挖除基层，再重新修复基层和面层；对于坑槽没有波及到基层的，只需在面层进行加热挖补处理；如果坑洞破坏到基层，则先挖补基层，再进行面层修补。

总之，在沥青路面进行大修时，必须充分了解发生病害的种类及形成机理，并结合实际情况选择长久耐用、经济可行的最佳路面修复方案，确保能够满足交通运输需求。

2 实例分析

实施路段为某城市主干道从临江大道至华观路的道路及周边整治提升工程，全长约5700m。该路段由于车流量大且重型车载较多，以致出现了裂缝、剥落、沉陷等多种病害，影响行车质量。本次道路整治修复主要是对沥青路面基层进行结构性补强，实施病害处理及沥青刨铺，彻底消除各类病害隐患，尽可能提升路面结构承载能力，以保证道路交通运输安全。

首先，在前期设计阶段，部分设计人员并未立足于实际施工范围，勘察效果不佳。或者并未经过严格的图纸会审工作，工程质量与现场施工安全难以得到充足保障。其次，对于工程中涉及到的施工材料、施工技术以及施工人员等因素，并未进行严格督查与管理。如现场施工材料不达标问题层出不穷，造成严重的施工隐患问题等。最后，现场安装工作与调试工作并未结合规范要求进行严格执行，长期以往，很容易造成电网运行隐患问题。

2.1 路面修复方案

市政道路整治修复，是对强度临界及不足的路段进行结构补强，以及采用增加结构厚度或更换高强度结构材料来修复道路。修复前，根据原路面检测报告显示，该主干路总体PCI 评价较高、路况较好，只是部分匝道交汇处存在较多病害和弯沉较高。经综合考虑现状以及衡量工程造价、施工要求等因素后，按道路病害与弯沉的分布状况以及周边用地情况制定路面分段改造方案。（见表1）

表1 路面修复结构方案

2.2 路面病害处治措施

该标段根据路面病害的严重程度，同步处治修复缺陷，然后铣刨重铺沥青混凝土面层。

2.2.1 裂缝处理

对于线裂，如果轻微的（宽度＜3mm），采用人工热灌沥青填缝方式进行修复；若裂缝不深（3mm≤缝宽≤1cm），就要切开裂缝所在的上、中面层沥青（宽度按20cm 计）进行处理；当裂缝较深（宽度＞1cm），且支缝不多，则须将沥青面层全部更换，铣刨重铺，处理宽度需在裂缝周边70cm 范围内进行。对于网裂和碎裂，均按路面结构强度不足段进行刨铺处理。

2.2.2 剥落修补

对于剥落的松散型病害，按道路改造采用刨铺的方案，先清除面层和基层结合不好松散部位，然后进行铣刨重铺。

2.2.3 车辙、拥包

当车辙的峰谷高差＜30mm、拥包的峰谷高差＜15mm时，只需直接采用铣刨处理方式；当车辙的峰谷高差＞30mm、拥包的峰谷高差＞15mm 时，就须铣刨原道路的上、中面层的沥青后，再重新摊铺沥青混合料。

2.2.4 沉陷

对沉陷的高差＜50mm，只需采用一般路段进行铣刨处理；如果沉陷的高差＞50mm，在刨除沥青面层后，还需要对基层的完整程度进行仔细检查，若出现破损路段，则须按结构强度不足方案挖除原基层，处理完病害后，再进行水稳层加铺以及摊铺三层面层，以恢复路面结构的承载能力。

3 沥青路面病害修复中铣刨施工技术应用

本道路整治修复铣刨施工，根据原路面病害现场复核情况以及路面修复结构方案，严格控制各路段的铣刨作业。

3.1 铣刨施工原则

铣刨施工必须严格遵循以下几点：①路面病害已深入结构内部，而发现加铺方案中无法一次性消除破损或病害有可能重新出现的，就需要切底铣刨病害诱发部位；②对于旧路面修复，应先用铣刨机进行作业后，再实施后续施工方案；③当路面病害为结构性破坏的，即便选用结构加铺层也无法达到根治目的，就须依照病害部位，铣刨更换面层或铣刨至基层甚至底基层等措施。可见，铣刨施工路段需要按顺序进行，尽可能一次完成，除出现特殊原因，作业期间不可停顿。

3.2 准备工作

为更好地开展铣刨作业，在施工段封闭后，首先根据设计图纸、铣刨方案及测量数据结果实施弯沉检测，并针对病害所在的实际桩位、处治深度等进行详细复核；其次，对原地面标高实施水准点加密复测检查；再是，要使铣刨过程中的纵向边线顺直，需提前画好行走控制线；最后，还要认真仔细调查、统计施工范围内的明、暗构造物及地下管线，并标明或清除障碍物，以免铣刨施工时被损坏。

3.3 铣刨施工关键点

⑴铣刨施工可遵循“超车道→行车道→硬路肩”的顺序进行作业，且一般按400m～600m 为一个铣刨段；铣刨机每完成一段，便可直接后退，再重新开展作业。施工时，铣刨机边板的重叠宽度务必＞10㎝，以确保施工缝不在相近两施工段内。如果铣刨施工需要几台同时作业，可用梯队形式进行，且铣刨机的间距控制在30m～50m 范围内。

⑵铣刨施工时，须安排人员辅助铣刨机开展作业，并随时检测铣刨深度，以便及时调整，铣刨深度通常比基层与原路面油层界面略低；铣刨后的路面底板必须符合标准要求，平整且无坑疤。为控制好铣刨深度，可在铣刨机两边挡板设置自动找平装置，以便更好地控制铣刨厚度；同时，铣刨作业时，若出现路面平整度不够或与构造物较近，可利用此装置，边找平边用横坡控制法控制铣刨深度。值得注意的是，铣刨机上的深度度数就是刀头最下沿的深度，与设计方案标注的深度相比须多5mm，以便有效控制铣刨深度。铣刨过程中，也要定期检查刀头的磨损程度，以便及时更换，保证铣刨面的平整度符合设计要求。

⑶铣刨机的行走速度不可太快或太慢，必须按实际施工情况而定，一般按每分钟3m～5m 的铣刨速度。这是由于若速度太快，铣刨下来的切削材料会结块，不仅影响沥青混凝土的下料及拌和质量，还会导致基层级配不达标。尤其对于回收的原路面铣刨料，务必经试验室筛分试验后方可使用，以方便把控铣刨速度。同时，若铣刨速度过慢，则会增加铣刨用水量，导致影响后续的清扫作业。

⑷路面铣刨完毕，应立即用清扫机清理废渣及吹风机清除余渣；不可随意乱倒铣刨、挖除后的废渣。尤其是坑槽病害，铣刨、挖除后必须及时用空压机彻底除去残渣。由于本标段局部铣刨须进入基层，若选用高压水冲洗，必定造成大量水流入路基，对道路结构影响极大。故此，铣刨机作业时的用水量也要严格控制，确保铣刨时表面“润而不湿”、渣料“手抓成团且落地开花”。

⑸为避免出现超铣而破坏原路面结构，铣刨前须标记好开始及结束位置；铣刨上基层时，其厚度应按原基层厚度进行。由于部分路段存在车辙、沉陷等病害，铣刨深度较难控制，所以当按铣刨设计厚度完成后，须实施断面开凿，以进一步核实夹层厚度；也可采用空压机先把小面积的夹层凿除，待查明夹层厚度后，再对大面积夹层实施补铣措施。