论文3-玻纤格栅在高原地区沥青路面施工的应用

'玻纤格栅在高原地区沥青路面施工的应用重庆山渝通公路工程总公司游东云袁忠利摘要：玻纤格栅土工材料在高原地区主要用于桥梁、隧道及涵洞两端水泥混凝土路而中的沥青而层，可有效防止反射裂缝，提高高速公路路而使用性能。该文结合具体工程，介绍其实施方案、施工方法及应用效果。关键词：玻纤格栅高原地区刚性路面开裂沥青面层一、引言玻纤格栅是一种性能优良的新型土工基材，具有髙抗拉强度、较好弹性模量、低延伸率、耐高低温、耐老化等优良特性，尤其是玻纤格栅表面改性涂覆处理后，提高了与沥青或混凝土的复合性能，增强了该基材的耐磨性能和抗剪能力。在公路建设中，尤其在提高高级公路路面性能和减少路面病害是其他产品难以代替的新型优良土工基材。二、工程概况青海省平曲高速公路是青海省的第一条高速公路，也是丹东至拉萨高速公路的组成部分。第二合同段全长18.906KM,平均海拔2500米左右，路面结构层分别由30cm水泥稳定沙砾石底基层、20cm水泥稳定碎石、6cm粗粒式沥青混凝土AC-20底面层、5cm中粒式沥青混凝±AC-16中面层、4cm细粒式沥青混凝上AK-13抗滑面层组成。出于路段路基主要由高原地区粉土及湿陷性黄土纽•成,容易形成路基病害；其次由于路段处于高原地区，空气干燥，昼夜温差变化大，耍求沥青混凝土有更好的抗拉仲能力，特别是桥梁、隧道及涵洞两端等刚性路面上或者与半刚性基层连接处的沥青面层。否则，路面很容易产生开裂，路面出现损坏病害。为解决这一病害，在该路段的沥青面层施工前，在桥梁、隧道及涵洞两端等刚性路面上或者与半刚性基层连接处，采用了玻纤土工格栅进行整治加强，取得了较好的治理效果。三、玻纤格栅的特点及作用机理：玻纤十•工格栅是一种以玻璃纤维为原料，采用纤维长丝双面涂覆而制成的网状结构材料，它具有优良的工程性能，包括：(-)玻纤格栅具有高抗拉性强度。玻璃纤维的强度/重量比要比钢大，抗拉强度能达100KN/m,断裂延伸率能达到3%左右。在20°C是时其弹性摸量与沥青弹性比高达20:1,为延缓反射裂缝的发展提供了足够的刚度。（二）、玻纤格栅无长期端变性。作为增强材料，具备在长期荷载的情况下低抗蠕 变性是极为重要的，玻璃纤维不发生蠕变性，这保证了产品的长期性能。（三）、玻纤格栅与沥青混合料有很好的相容性。玻纤格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青拌合料设计的，每根纤维都被充分涂覆，与沥青具有很高的相容性，确保了玻纤格栅在沥青屮不会与沥青混合料产生隔离，而是牢固的结合在一起。（四）、玻纤格栅具有髙温和化学稳定性。其溶点在1000°C以上，160°C热铺沥青混凝土不受任何影响；经过特殊处理后，能防止各类化学侵蚀，抵抗生物侵蚀和化学变化。（五）、玻纤格栅与集料的嵌锁与限制作用。由于玻纤格栅是网格结构，混凝土屮的集料可以贯穿英中，这就限制阻碍了集料的运动，沥青混合料可以得到更好的压实,更人的承载能力，并能提高载荷传递性能，减少变形。由于具具有以上工程特性，使用玻纤格栅，可增强沥青混合料的整体抗拉强度，有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命。工程上也常用于沥青路面的加筋、路面裂缝的防治以及新旧路面的衔接等变形量不是很大的地方。四、玻纤格栅的施工技术及注意事项（-）、铺设路面的处理玻纤格栅的使用效果与铺设路面的处理情况密切相关,在铺设前必须将路面上可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水渍、污物等彻底清除干净,使铺设表面清洁干燥。玻纤格栅上感压式背腹屈水溶性物质，如路面有水迹时，应待路面干燥后再进行铺设。铺设格栅之前需洒粘层油，粘层油如使用乳化沥青，需在完全破乳干燥后铺设格栅。（二）、玻纤格栅的铺设与固定格栅铺设可由拖拉机或汽车改装的专用设备进行铺设，也可人工铺设。玻纤格栅每卷产品的纸筒两端各标有橙色和蓝色标记，在开始铺设Z前，应选择胶面向下，确定上述标记颜色各在某一端，以方便施丄而不致将胶面铺错。格栅铺设时，应保持其平整、拉紧,不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完Z后再用干净的钢轮圧路机碾圧一遍。目前常用的玻纤格栅有带口粘胶和不带口粘胶两利|。带口粘胶的可直接在已平整的基层上铺设，不带自粘胶的通常采用钢钉固定法。宁通公路扬州、南京段均采用不带白粘胶的玻纤格栅，固定所需材料为：1、50X50X0.3mm的固定恢皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理；2、2英寸钢钉。采用固沱钢钉法铺设玻纤格栅时，先将一端固泄铁皮和钢钊洞沱在已洒布粘层沥青 的下层结构上，钢钉可用锤击或射钉射入。再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2〜5m。也可按缩缝间距分段，钢钉位置设于接缝处。要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态。格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm,横向搭接宽度不小于15cm,纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅Z上。固定时不能将钢钉钉于玻纤上，不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶车昆压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固。在实际施工中，有些施丄单位采用洒布粘层油后直接摊铺玻纤格栅，压路机紧随后碾圧，其效果较好，玻纤格栅也不易起波浪。在实际操作过程中，施工质量的好坏对今后玻纤格栅的使用效果有着很大影响。因此，加强质量监督、提高丿施工人员技术水平显得尤为重要。（三）、施工注意事项1、严格控制运送混合料的车辆出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料，以防止对玻纤格栅的损坏。2、玻纤格栅背胶易溶于水，雨天或路面潮湿时不得施工。3、玻纤格栅为玻璃纤维制造，对人体皮肤易产生刺激作用，施工人员须戴防护手套。4、当使用的胶轮压路机需注水增加重量时，其注水量不能太满，以防溢流到玻纤格栅上，造成其背腹失去粘性。5、玻纤格栅铺设过程中，若发现原路面有较小的坑塘没有予先填平，可在铺好的格栅上将对应坑塘的部分剪去，以便在铺上层沥青混合料时能完全填平坑塘。6、格栅铺设时，要求路面温度在5°C〜60°CZ间。五.玻纤格栅的施工技术展望（一）、国内用于沥青路面加筋的玻纤格栅种类较多，但玻纤格栅指标不明确，测试方法和标准也不统一，急需制定出适合我国国情的产品规格、性能要求、测试方法标准。（二）、采用玻纤格栅加筋沥青混凝土路面能大大改善其结构性能，但改善的原因尚有待于进一步研究。(三)、平四高速公路第二合同段屮采用的玻纤格栅加筋沥青混凝土面层，从H前通车情况来看，效果较为理想，一些桥梁隧道表面、涵洞两端的台背回填路基HI现沉降、鼓包，但路面未发现开裂的的情况。但由于裂缝的发展需要一定的时间，对于玻纤格栅的抗拉增强，抑制开裂的最终效果尚有待今后作长期观察与研究。同时玻纤格栅对粘结层性能有一定的削弱，对整体性较好的路面或桥面进行整体加铺玻纤格栅时，应分析玻 纤格栅加筋作用与对粘结层削弱的综合效应，在粘结层性能降低与其加筋作用Z间进行优化协调，避免因粘结层性能削弱引起破坏。至于不同加铺层结构相应经济合理的玻纤格栅规格尺寸，以及分析玻纤格栅在接缝两边所需合理的搭接长度还有待进一步的研究。参考文献：[1].刘坡阳，肖衡林，黄杰.三种不同土工格栅在土木工程中的应用.铁道建筑,2003(4)[2],潭积青，张肖宁，刘可.广佛高速公路半刚性基层沥青路而破损原因分析.公路交通科技,2004(2).⑶徐伟，等•沥育妊加铺层结构中玻纤格栅作用试验分析.中南公路工程,2003(6).[4]邹允祥.浅析加筋格栅在路面工程屮的应川.江苏交通科技.1997.2'