李 冰 張 玲
1 鄭州第二市政建設(shè)集團(tuán)有限公司(450000) 2 鄭州拓野筑路有限公司(450000)
淺談玻纖格柵加筋瀝青混凝土路面施工技術(shù)
李 冰1張 玲2
1 鄭州第二市政建設(shè)集團(tuán)有限公司(450000) 2 鄭州拓野筑路有限公司(450000)
玻纖格柵是一種提高路面性能的新材料,對瀝青混合料起到物理改性作用。這里介紹了玻纖格柵加筋瀝青混凝土路面的施工技術(shù)和質(zhì)量控制要點。
玻纖格柵;性能;加筋;施工技術(shù)
1.1 玻纖格柵的性能
1)高抗拉強(qiáng)度和低延伸率。玻纖格柵是以玻璃纖維為原料,玻璃纖維的強(qiáng)度極高,超過了其他纖維和金屬。同時它的模量也很高,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。
2)熱穩(wěn)定性。玻璃纖維熔點在1 000℃以上,這確保了玻纖格柵在瀝青混合料攤鋪作業(yè)中能承受180℃以上的高溫。
3)與瀝青混合料的相容性。玻纖格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設(shè)計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青混合料有很高的相容性,從而確保了玻纖格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料隔離,而是牢固地結(jié)合在一起。
4)無長期蠕變。作為加筋、增強(qiáng)材料,應(yīng)具有在長期荷載作用下抵抗變形的能力,即抗蠕變性。玻璃纖維不會發(fā)生蠕變,確保了玻纖格柵能長期保持抗蠕變性能。
5)物理、化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過特殊處理劑進(jìn)行涂覆后,玻纖格柵能夠抵抗各類物理磨損和化學(xué)侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受損失。
6)對集料運動的限制作用。玻纖格柵是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,形成機(jī)械嵌鎖,能限制集料運動,使瀝青混合料在碾壓時能夠更好的壓實,在受荷載時具有更好的承重能力、荷載傳遞性能及較小的變形。
1.2 玻纖格柵對瀝青混凝土的物理改性作用
1.2.1 提高瀝青路面高溫抗車轍能力
在瀝青面層中的上面層與中面層之間鋪設(shè)玻纖格柵起到骨架作用。瀝青混凝土中的集料貫穿于格柵間,形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系,限制集料運動,增加了瀝青面層中的約束力,瀝青層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移,從而起到抵抗車轍的作用。
1.2.2 提高瀝青路面低溫抗縮裂能力
在瀝青面層中的上面層與中面層之間鋪設(shè)玻纖格柵,可以提高面層抗拉強(qiáng)度,抵抗較大的拉伸應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。當(dāng)路面局部區(qū)域產(chǎn)生裂紋,在裂紋發(fā)生處的應(yīng)力集中,應(yīng)力經(jīng)玻纖格柵的傳遞而消失,裂紋不會發(fā)展成裂縫。
1.2.3 提高瀝青路面的抗疲勞壽命
瀝青路面在設(shè)計的使用時間內(nèi)不得發(fā)生疲勞破壞,因此路面必須具有一定的承載力。路面在直接與車輪接觸的區(qū)域受到壓力,在荷載邊緣以外的區(qū)域受到拉力,因兩塊受力區(qū)域所受力的性質(zhì)不同,而又彼此依靠。因此在兩塊受力區(qū)域的交界處,即在力的突變處容易發(fā)生破壞,在車輛荷載的長期反復(fù)作用下,發(fā)生疲勞裂縫。
在瀝青面層中鋪設(shè)玻纖格柵,能將上述的壓應(yīng)力與拉應(yīng)力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶,減少應(yīng)力突變對瀝青面層的破壞。利用材料的高抗拉強(qiáng)度和低延伸率,減少路面變形,提高路面承載能力,從而提高瀝青路面的抗疲勞壽命。
1.2.4 防止反射裂縫
在瀝青面層中鋪設(shè)玻纖格柵,利用材料的高抗拉強(qiáng)度和低延伸率,分散應(yīng)力,阻止裂縫向路面延伸,從而防止底層裂縫向路面反射。
2.1 材料要求
鋪設(shè)在瀝青混凝土層內(nèi)的玻纖格柵必須使用涂設(shè)背膠具有自黏性質(zhì)的玻纖格柵。玻纖格柵由玻璃纖維束編織并經(jīng)過瀝青結(jié)合料浸漬而成,纖維的抗拉強(qiáng)度不小于100 kN/m,拉斷時的延伸率不大于3%,纖維的熔點不低于1 000℃,能耐180℃以上的高溫。
玻纖格柵的單位面積質(zhì)量應(yīng)小于300 g/m2。玻纖格柵過厚易導(dǎo)致上下層結(jié)合不好而出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。玻纖格柵應(yīng)與瀝青混合料有良好的黏結(jié)力,能承受施工車輛及攤鋪機(jī)等運行而不變形。
2.2 黏層施工
黏層的瀝青材料宜采用快裂的灑布型瀝青,宜用與面層所用的種類、標(biāo)號相同的瀝青經(jīng)乳化制成.
黏層瀝青的灑布量通過試灑確定。黏層瀝青的灑布量較少,一般為0.4~0.6 kg/m2,采用霧化設(shè)備人工噴灑,確保噴灑均勻。
黏層瀝青灑布后,應(yīng)經(jīng)過24 h,待乳化瀝青破乳、水分蒸發(fā)完成后,鋪設(shè)玻纖格柵。
2.3 玻纖格柵的鋪設(shè)
玻纖格柵可以用人工或機(jī)械鋪設(shè),鋪設(shè)時必須張緊,不得有翹起、褶皺、斷絲。玻纖格柵的長度方向應(yīng)沿路線的縱向方向鋪設(shè),在轉(zhuǎn)彎處可以剪斷拉平,確保鋪設(shè)平整。縱向鋪設(shè)順序應(yīng)與瀝青混合料攤鋪方向相反,并根據(jù)瀝青混合料攤鋪方向,將后一端壓在前一端部之下,縱向應(yīng)搭接8~10 cm。橫向鋪設(shè)順序應(yīng)從橫坡的高處往低處鋪設(shè),與瀝青混合料碾壓方向相反,并根據(jù)瀝青混合料碾壓方向,將后一邊壓在前一邊之下,橫向應(yīng)搭接5~8 cm。玻纖格柵每鋪設(shè)完一幅后用膠輪壓路機(jī)單向碾壓1~2遍,即壓路機(jī)前進(jìn)時在玻纖格柵上碾壓,后退時從旁邊未鋪玻纖格柵的路面退回,以壓緊玻纖格柵。
瀝青混凝土路面中加鋪玻纖格柵是一種物理改性瀝青混合料,提高了路面結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪和抗彎拉強(qiáng)度,約束瀝青混合料的變形,提高瀝青路面高溫抗車轍能力、低溫抗縮裂能力和抗疲勞壽命,防止瀝青路面反射裂縫,延長瀝青路面的使用壽命。
[1]JTGF 40—2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.
[2]JTG/TD 32—2012,公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2012.