玻纖格柵在瀝青路面加鋪層防裂中的應(yīng)用

張明偉

前言

在公路工程建設(shè)中，往往需要改造舊路，來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的交通需求。為對(duì)舊路面進(jìn)行充分利用，必須對(duì)其路面使用性能加以改善，一般選用瀝青混凝土對(duì)舊路面進(jìn)行罩面補(bǔ)強(qiáng)。隨著瀝青罩面使用年限的不斷增加，將產(chǎn)生諸多病害，如疲勞開裂、車轍等。進(jìn)年來(lái)，為對(duì)瀝青路面使用性能進(jìn)行有效改善，在路面使用各種新型路面加筋材料，如玻璃纖維土工格柵，可以對(duì)舊混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫進(jìn)行有效減緩或抑制，是抗疲勞開裂性能提升的主要方式。本文主要對(duì)玻纖格柵在瀝青路面加鋪層防裂中的概況、應(yīng)用及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。

一、玻纖格柵在瀝青路面加鋪層防裂中的概況

玻璃纖維土工格柵的簡(jiǎn)稱為玻纖格柵，通過(guò)優(yōu)質(zhì)增強(qiáng)型無(wú)堿玻纖紗，利用國(guó)外先進(jìn)經(jīng)編機(jī)織成基材，選用經(jīng)編定向結(jié)構(gòu)，對(duì)織物中紗線強(qiáng)力充分利用，以此對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行改善，提升其抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度，同時(shí)，利用優(yōu)質(zhì)改性瀝青涂覆處理而成的平面網(wǎng)絡(luò)狀材料。

當(dāng)裂縫出現(xiàn)在道路中，遵循裂縫受力特點(diǎn)與擴(kuò)展時(shí)位移情況，可將其進(jìn)行分類，如圖1所示。

圖1 裂紋擴(kuò)展基本類型

1、張開型。垂直裂紋平面的正應(yīng)力為外荷載，裂紋表面相對(duì)位移與裂紋平面垂直，溫度變化將影響到該裂縫形式與水泥混凝土。

2、滑開型。裂縫面與裂縫前緣垂直的剪切力為外荷載，在裂縫面內(nèi)進(jìn)行裂縫表面的相對(duì)位移，并與裂紋前緣相垂直。

3、撕開型。裂縫面與裂紋前緣平行的剪切力為外荷載，在裂縫面內(nèi)進(jìn)行裂縫表面的相對(duì)位移，并與裂縫前緣平行。

目前我國(guó)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層做了明確的規(guī)定，要求選用熱瀝青或改性乳化瀝青、改性瀝青作為水泥混凝土路面加鋪理瀝青層的黏層。進(jìn)行聚合物改性瀝青應(yīng)力吸收層（厚度：20到25毫米）設(shè)置，可有效避免滲水等情況的出現(xiàn)，同時(shí)還可以對(duì)反射裂縫進(jìn)行有效減緩。作為一種增強(qiáng)路面及路基的新型優(yōu)良土工基材，玻纖格柵具有較高縱橫向抗拉強(qiáng)度、抗堿、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。在公路瀝青路面施工中，可降低不均勻沉降、提升路基承載力及延緩減少反射裂縫等。

二、玻纖格柵在瀝青路面加鋪層防裂中的應(yīng)用

1、施工案例

某公路總長(zhǎng)度為56千米，雙向六車道，公路等級(jí)為一級(jí)。原路基層為二灰碎石，水泥混凝土板為面層。原路基層穩(wěn)定，但原水泥混凝土面層將產(chǎn)生各種形式的破壞。施工選用薄層瀝青加鋪的方式。

2、路面要求

自粘型與固定型為現(xiàn)階段玻璃纖維土工格柵的兩種形式。在維修舊水泥混凝土路面時(shí)，一般可在原有路面通過(guò)噴油法、錨固法及自粘法等方式進(jìn)行玻纖格柵鋪設(shè)，可在原有路面做細(xì)粒式瀝青混凝土找平層（20到30毫米），隨后進(jìn)行玻纖格柵地鋪設(shè)，并進(jìn)行瀝青混凝土面層加鋪，其厚度控制在60到100毫米之間。在鋪設(shè)玻纖格柵前，必須處理舊路面病害問(wèn)題，并利用機(jī)械銑刨拉毛，應(yīng)重新將舊路面接縫位置進(jìn)行封縫，鋪設(shè)玻纖格柵一天前，可先清理干凈路面，同時(shí)進(jìn)行交通管制。玻纖格柵加筋混凝土路面必須與下列要求相符合。

（1）道路縱向平整度、橫向路拱坡度及平順性應(yīng)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合，如無(wú)法達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，應(yīng)在加鋪施工前選用科學(xué)有效的方式進(jìn)行處理。

（2）評(píng)定路面承載能力必須在加鋪施工前進(jìn)行，如承載力與設(shè)計(jì)規(guī)定不符合，或板底脫空情況出現(xiàn)在水泥混凝土路面，可做增強(qiáng)施工，同時(shí)先清理、填充水泥混凝土路面接縫、裂縫位置。

（3）局部松散、坑洞及擴(kuò)散型裂縫出現(xiàn)在道路結(jié)構(gòu)層表面時(shí)，必須先進(jìn)行修補(bǔ)、填塞施工，只有這樣才能確保表面的質(zhì)量。

（4）先沖洗干凈結(jié)構(gòu)層表面，如路面出現(xiàn)對(duì)格柵、底層結(jié)合強(qiáng)度造成影響的物質(zhì)，如水漬、油漆等，必須在鋪設(shè)前將其清理干凈，以此提高鋪設(shè)表面的清潔性。

3、鋪設(shè)流程

（1）底層表面平整度必須控制在5毫米以上，以此提高底層表面的清潔性，遵循相關(guān)施工要求，進(jìn)行裂縫填塞與消除，一層整平層的鋪筑可以對(duì)表面平整度要求加以滿足，與此同時(shí)，應(yīng)充分壓實(shí)全部鋪設(shè)材料。

（2）在瀝青粘層油灑布中，都會(huì)選用機(jī)械進(jìn)行施工，在瀝青噴灑施工中，應(yīng)確保其均勻性，充分黏結(jié)瀝青與玻纖格柵。將粘層瀝青澆灑到原有路面上，可確保玻纖格柵和原有路面具有不錯(cuò)的粘結(jié)性，更能對(duì)瀝青混凝土機(jī)械化攤鋪施工提供便利。在粘層瀝青灑布施工后，等到粘層瀝青已破乳或凝結(jié)，即可鋪設(shè)玻纖格柵。特殊情況下，可先進(jìn)行玻纖格柵的鋪設(shè)，再進(jìn)行粘層瀝青澆灑施工，隨后將一些細(xì)粒石屑適當(dāng)撒到玻纖格柵上，并選用輕型膠輥壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

（3）選用機(jī)械與人工的方式進(jìn)行玻纖格柵鋪設(shè)，選用鐵釘、鐵皮分段固定。完成玻纖格柵鋪設(shè)及碾壓工作后，應(yīng)確保玻纖格柵和原有路面具有良好的粘結(jié)性與牢固性。

（4）在確保玻纖格柵鋪設(shè)質(zhì)量符合施工要求，及能夠?qū)r青混合料攤鋪進(jìn)度加以滿足的情況下，可進(jìn)行瀝青混合料攤鋪施工。將瀝青混合料鋪設(shè)到玻纖格柵上，瀝青層厚度最小值控制在4厘米左右，拌制、運(yùn)輸、攤鋪及壓實(shí)瀝青混合料，必須與現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定相符合。

4、錨固法施工

一般選用錨固法進(jìn)行固定型纖維土工格柵增強(qiáng)瀝青混凝土路面施工，其選用材料與施工流程如下：

首先，固定鐵皮的直徑應(yīng)控制在50毫米左右，厚度為0.3毫米，不能出現(xiàn)翹角等情況，應(yīng)確保其平整性。一般選用倒角的形式處理周邊。選用液體瀝青或乳化瀝青作為粘層油，其質(zhì)量必須與《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》相符合。

其次，釘子固定法進(jìn)行玻纖格柵鋪設(shè)時(shí)，在已灑布粘層瀝青的下層結(jié)構(gòu)上選用固定鐵皮與釘子將其一端固定，隨后拉緊格柵縱向，并分段固定，相隔2到5米的將一個(gè)鋼釘釘入。一般選用錘擊或射槍將釘子射入，對(duì)于水泥混凝土路面，可遵循縮縫間距分段，在接縫位置設(shè)置鋼釘，在拉緊格柵時(shí)，應(yīng)確保其處于挺直張緊狀態(tài)。玻纖格柵固定時(shí)，不能在玻纖上直接釘入釘子，也不能用錘子對(duì)玻纖進(jìn)行直接敲擊，防止對(duì)其抗拉強(qiáng)度造成極大的影響。固定后如出現(xiàn)釘子斷裂或鐵皮松動(dòng)情況，必須及時(shí)進(jìn)行再次固定。

再次，玻纖格柵與粘層極可能在施工中被車輪粘起，為避免這種情況的出現(xiàn)，可將石屑撒在粘層油表面，如氣溫在10攝氏度以下或路面較為潮濕，則不能進(jìn)行施工。

最后，完成玻纖格柵鋪設(shè)后，應(yīng)對(duì)混合料運(yùn)送車輛出入加以控制，避免車輛在格柵層上進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎、急剎車及混合料倒卸等行為，以此降低對(duì)格柵的損害。在格柵鋪設(shè)同時(shí)，應(yīng)在當(dāng)天將全部玻纖格柵進(jìn)行瀝青混凝土加鋪，避免車輛直接損害玻纖格柵。

三、玻纖格柵在瀝青路面加鋪層防裂施工中的注意事項(xiàng)

在具體施工中，施工質(zhì)量是否良好將直接影響到玻纖格柵的使用效果，為此，必須加大施工質(zhì)量控制力度，對(duì)施工作業(yè)人員技術(shù)水平進(jìn)行有效提升，才能提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。施工前將影響格柵和底層結(jié)合強(qiáng)度的路面物質(zhì)清理干凈，確保鋪設(shè)表面的清潔性與干燥性，如濕潤(rùn)性較大，應(yīng)確保其干燥后在進(jìn)行鋪設(shè)。格柵鋪設(shè)過(guò)程中，應(yīng)保證其具有平整性，不能出現(xiàn)褶皺等問(wèn)題，為確保格柵具有良好的拉力，鋪設(shè)后必須用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

鋪設(shè)玻纖格柵時(shí)，路面溫度應(yīng)控制在5到60攝氏度。玻璃纖維是玻纖格柵的主要材料，該材料對(duì)人體皮膚將造成極大的影響，為此，施工過(guò)程中，施工人員必須進(jìn)行防護(hù)手套的佩戴。選用的膠輪壓路機(jī)需注水增加重量時(shí)，應(yīng)將其注水量控制在合理范圍，避免水過(guò)多流到玻纖格柵。在瀝青加鋪層鋪設(shè)中，應(yīng)確保其溫度在140攝氏度以下，一般控制在130攝氏度左右。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)公路工程施工中，水泥混凝土路面因超載車輛通行、天氣不良及養(yǎng)護(hù)規(guī)范性低等問(wèn)題，導(dǎo)致公路水泥混凝土出現(xiàn)早期病害問(wèn)題，如路面面板碎裂、裂縫等，嚴(yán)重影響到車輛行駛的安全性與舒適度。玻纖格柵作為路面施工的重要材料，在瀝青路面加鋪層防裂施工中具有良好的效果。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提升鋪設(shè)施工的質(zhì)量，更能為公路工程事業(yè)發(fā)展提供可靠的保障。