玻璃纖維土工格柵對(duì)抗反射裂縫的相關(guān)研究闡述

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（肥城聯(lián)誼工程塑料有限公司 山東 271600）

反射裂縫作為混凝土公路修舊修復(fù)環(huán)節(jié)常見的故障以及難點(diǎn)，不僅制約路況修復(fù)作業(yè)的順利開展，還會(huì)進(jìn)一步加劇路況的破壞，影響通行，很大程度上制約交通事業(yè)的發(fā)展。針對(duì)這一狀況，相關(guān)人員采用了多種方式進(jìn)行解決，卻難以根治。而隨著施工技術(shù)的日益精進(jìn)，玻璃纖維土工格柵出現(xiàn)并且應(yīng)用到現(xiàn)階段的路況治理中，該技術(shù)作業(yè)能夠利用格柵形式的材料對(duì)混凝土進(jìn)行加固，從而在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中盡可能地避免反射裂縫的出現(xiàn)。所以實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)，該項(xiàng)作業(yè)能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)反射裂縫的治理，成為現(xiàn)階段交通事業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)手段之一。然而實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)，反射裂縫的形式多種多樣，再加上玻璃纖維土工格柵作業(yè)具有一定的技術(shù)性，部分人員在進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中很容易出現(xiàn)失誤，影響其功能的發(fā)揮。在此背景下，相關(guān)人員就需要加強(qiáng)對(duì)玻璃纖維土工格柵的研究，將其合理地運(yùn)用到反射裂縫的對(duì)抗中。

1.玻璃纖維土工格柵以及反射裂縫概述

現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，隨著城市化進(jìn)程的加快，社會(huì)對(duì)于交通的需求也不斷提升，由此推動(dòng)交通設(shè)施建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。而現(xiàn)階段大部分的交通設(shè)施為混凝土架構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的混凝土在使用年限較久之后，隨著通車量的逐漸增長(zhǎng)其路面結(jié)構(gòu)就會(huì)受到破壞，出現(xiàn)混凝土裂縫狀況，這種裂縫就被稱之為反射裂縫。而且實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)，在對(duì)就混凝土路面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)之時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)使用的瀝青罩面也會(huì)由于混凝土產(chǎn)生的強(qiáng)大拉應(yīng)力出現(xiàn)裂縫。實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中，反射裂縫會(huì)在很大程度上影響相關(guān)作業(yè)的開展并且影響路面的質(zhì)量，是現(xiàn)階段交通設(shè)施常見的故障，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)其的重視。隨著施工技術(shù)的逐漸精進(jìn)，玻璃纖維土工格柵逐漸應(yīng)用到反射裂縫的治理環(huán)節(jié)，這種物質(zhì)一般作為路面增強(qiáng)的優(yōu)秀材料而存在，該材料可以對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，從而提升混凝土等材料的抗拉伸性能。這樣一來(lái)，該材料就能夠在很大程度上提升路面的質(zhì)量，規(guī)避裂縫的出現(xiàn)，并可降低造價(jià)，提高施工質(zhì)量[1]。

圖1 反射裂縫

2.反射裂縫的形成以及危害

(1)反射裂縫的形成原因

路面長(zhǎng)時(shí)間處于這種情況下就會(huì)受到溫度以及車輛而荷載的影響出現(xiàn)位移，由此就導(dǎo)致反射裂縫的出現(xiàn)。而根據(jù)相關(guān)人員的研究，現(xiàn)階段反射裂縫的產(chǎn)生主要有兩方面的因素，分別是溫度型反射裂縫以及荷載型反射裂縫，他們產(chǎn)生的原因各不相同，所以針對(duì)其研究也就需要結(jié)合實(shí)際。溫度型的反射裂縫是指由季節(jié)性溫度變化導(dǎo)致的裂縫，其產(chǎn)生主要可以分為三個(gè)階段，首先是溫度變化導(dǎo)致的基層收縮，會(huì)導(dǎo)致基層的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，形成拉力引發(fā)裂縫。其次，路面上層的瀝青也會(huì)隨著基層形變發(fā)生變化，產(chǎn)生收縮，導(dǎo)致其長(zhǎng)度不斷減少，最終引發(fā)裂縫；現(xiàn)階段的荷載形式主要分為三種類型，由此產(chǎn)生的反射裂縫也分為三種狀況，首先是荷載位于一側(cè)之時(shí)，一般發(fā)生在車輛剛上路或者是離開階段；其次是雙向道車輛通車的狀況，這種狀況下裂縫就會(huì)在兩側(cè)產(chǎn)生較大的位移；最后，中層的應(yīng)力是指車輛位于道路中央產(chǎn)生的壓力，此狀況下只有中間產(chǎn)生應(yīng)力。不同狀況產(chǎn)生的壓力不同，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)其重視與研究。在此狀況下，實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)設(shè)施一般會(huì)經(jīng)受兩次剪切和一次拉伸的作用，再加上現(xiàn)階段路面車輛通行量較大，荷載也就成為反射裂縫的主要成因。

(2)反射裂縫的危害

交通設(shè)施作為承載交通通行的重要設(shè)施，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中一旦出現(xiàn)反射裂縫就會(huì)對(duì)設(shè)施的功能產(chǎn)生很大的影響，在此背景下，相關(guān)人員在進(jìn)行治理的過(guò)程中就需要結(jié)合實(shí)際的發(fā)展規(guī)范對(duì)其危害進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)后續(xù)的治理。而經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的研究，現(xiàn)階段的反射裂縫危害主要有以下幾個(gè)方面。首先是降低路面的防水能力，裂縫的出現(xiàn)很大程度上降低了路面的防水能力，降水會(huì)經(jīng)由裂縫進(jìn)入路面內(nèi)部甚至蔓延至地基，影響基礎(chǔ)的穩(wěn)定性；其次是增加路面壓力，路面作為一個(gè)整體具有很強(qiáng)的聯(lián)系性，一旦出現(xiàn)裂縫，就會(huì)破壞路面板體的連續(xù)性。再加上行車荷載的不斷產(chǎn)生，就很容易導(dǎo)致變形狀況的出現(xiàn)，造成路面的質(zhì)量問(wèn)題。再加上變形會(huì)影響到道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生很大的應(yīng)力，所以實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中就會(huì)破壞原有的結(jié)構(gòu)，壽命降低；然后，磨耗層的破壞也是反射裂縫的危害之一。路面常年經(jīng)受風(fēng)霜或者是荷載壓力的情況下其磨損層會(huì)出現(xiàn)瀝青脫落等問(wèn)題，嚴(yán)重者還會(huì)導(dǎo)致磨損層的破壞。所以實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，反射裂縫一方面會(huì)破壞路面的穩(wěn)定性，產(chǎn)生安全性方面的問(wèn)題，另一方面則會(huì)影響路面功能的發(fā)揮，影響到路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性[2]。再加上現(xiàn)階段車流量較大，裂縫還會(huì)向四周擴(kuò)展，進(jìn)一步增加裂縫的影響范圍，進(jìn)而縮短道路的壽命。

3.玻璃纖維格柵的加固機(jī)理以及特點(diǎn)

(1)玻璃纖維土工格柵的加固機(jī)理

現(xiàn)階段的玻璃纖維土工格柵具有網(wǎng)格型的肋條，可以為初始荷載提供一個(gè)系統(tǒng)的支撐點(diǎn)和錨固點(diǎn)，幫助設(shè)施進(jìn)行應(yīng)力的傳遞。這樣一來(lái)，工程本身的承載能力就能夠得到提升，從而增強(qiáng)瀝青路面抗拉強(qiáng)度，一定程度上規(guī)避裂縫的出現(xiàn)。而對(duì)于本應(yīng)該形成大行裂縫的狀況來(lái)說(shuō)，玻璃纖維土工格柵還能夠?qū)α芽p進(jìn)行分散并且將豎向的裂縫轉(zhuǎn)化為水平方向的裂縫，進(jìn)而降低裂縫的危害。實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)，玻璃纖維土工格柵能夠?qū)r青層內(nèi)溫度荷載和汽車荷載產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行擴(kuò)散，將其均勻地分散到較大的范圍內(nèi)，這樣就規(guī)避了大型裂縫的產(chǎn)生，將裂縫轉(zhuǎn)化為多個(gè)小型的裂縫，避免裂縫的擴(kuò)散以及貫通。此外格柵還能夠改變裂縫的方向，通過(guò)合理的格柵設(shè)置，裂縫在擴(kuò)展到夾層底后就會(huì)轉(zhuǎn)化為水平方向，避免裂縫向上延伸影響瀝青路面，一定程度上提高路面的抗裂能力和耐疲勞能力。

(2)玻璃纖維土工格柵的特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)

①實(shí)用性能較強(qiáng)。相較于傳統(tǒng)的裂縫治理技術(shù)來(lái)說(shuō)，玻璃纖維土工格柵具有很強(qiáng)的性能，首先，其抗拉伸性能較強(qiáng)，由于玻璃纖維土工格柵有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性能，再加上其與瀝青混合料的相容性、嵌擠作用強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，格柵就具有很強(qiáng)的抗拉伸性，在很大程度上增強(qiáng)混凝土路面的整體強(qiáng)度，并且規(guī)避了基層裂縫的反射。而且實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)，混凝土瀝青路面在出現(xiàn)反射裂縫的同時(shí)還會(huì)由于長(zhǎng)期的荷載影響出現(xiàn)疲勞性的開裂。實(shí)際的車輛通行環(huán)節(jié)，由于路面受到的荷載存在差異，長(zhǎng)期處于這種荷載之下就會(huì)發(fā)生疲勞開裂。將玻璃纖維土工格柵運(yùn)用到該環(huán)節(jié)，由于其強(qiáng)度比要比鋼材大，就能夠?yàn)榉乐狗瓷淞芽p的發(fā)生提供足夠的強(qiáng)度保證；其次，經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的研究，現(xiàn)有的玻璃纖維土工格柵的應(yīng)力/應(yīng)變圖形實(shí)際上接近一條垂直線，這說(shuō)明該材料具有很高的抗變形能力，延伸性較低，所以其就能夠很好地控制反射裂縫的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的治理。

②熱穩(wěn)定性較強(qiáng)。反射裂縫的產(chǎn)生還和溫度的變化有關(guān)，所以實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)對(duì)反射裂縫的治理還需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)溫度變化的重視。一般來(lái)說(shuō)，玻璃纖維土工格柵的熔點(diǎn)在1000℃以上，常見的熱鋪瀝青混凝則在165℃左右，所以實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中就不會(huì)受到混凝土溫度變化的影響。而在溫差方面，由于其溫度抵抗力較強(qiáng)，所以其對(duì)于溫差的適應(yīng)能力也較強(qiáng)。相較于碳纖維、開夫拉纖維以及鋼筋等其他材料來(lái)說(shuō)，其對(duì)于溫度的抵抗能力更強(qiáng)，所以只有玻璃纖維土工格柵能達(dá)到反射裂縫的最佳治理效果。將其作用到現(xiàn)階段的反射裂縫治理中，就能在很大程度上減緩反射裂縫溫度和濕度交替變化引起較大的水平位移，并且對(duì)于較大位移引起瀝青層內(nèi)局部出現(xiàn)應(yīng)力集中狀況進(jìn)行分散，以實(shí)現(xiàn)加筋材料的作用，規(guī)避反射裂縫的形成。此外，部分地區(qū)冬季氣溫較低，工程設(shè)施很容易遇冷收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成裂縫。借助玻璃纖維土工格柵，就能夠在很大程度上提升瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度，使得拉應(yīng)力逐漸減弱，進(jìn)而規(guī)避裂縫的產(chǎn)生[3]。所以實(shí)際的發(fā)展環(huán)節(jié)，玻璃纖維土工格柵就能夠在很大程度上解決由于溫度變化導(dǎo)致的反射裂縫，是現(xiàn)階段反射裂縫治理的關(guān)鍵技術(shù)，相關(guān)人員需要合理地將其運(yùn)用到現(xiàn)階段的反射裂縫治理中。

③穩(wěn)定性較強(qiáng)。相較于傳統(tǒng)的治理技術(shù)來(lái)說(shuō)，玻璃纖維土工格柵技術(shù)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以經(jīng)受各種外界因素的影響。首先是抗疲勞能力很強(qiáng)，就瀝青加鋪層而言，對(duì)面層行車舒適性有很大的幫助，但對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的貢獻(xiàn)卻受到限制，一定程度上產(chǎn)生疲勞開裂狀況。玻璃纖維格柵的運(yùn)用能夠分散應(yīng)力突變對(duì)瀝青面層的影響，在減緩裂縫發(fā)生的同時(shí)有效地抵抗路面疲勞開裂；其次是對(duì)車轍的限制，道路由于車流量較大，長(zhǎng)期使用就會(huì)出現(xiàn)車轍，一定程度上影響道路的質(zhì)量，甚至是破壞道路的承重結(jié)構(gòu)，造成反射裂縫。將玻璃纖維土工格柵應(yīng)用到該環(huán)節(jié)，就能夠起到一定的勁性骨架作用，增加瀝青面層的抗拉應(yīng)力，有效地防止瀝青面層推移現(xiàn)象，提高路面的抗車轍能力；然后是蠕變性，蠕變性即對(duì)變形的抵抗能力，相較于其他材料來(lái)說(shuō)，玻璃纖維土工格柵不發(fā)生蠕變，從而可以確保該材料的長(zhǎng)期使用，具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)性；此外，抗腐蝕性也是格柵需要具備的功能之一，由于格柵需要和混凝土的物質(zhì)接觸，就很容易受到侵蝕，所以抗腐蝕性也就成為其功能發(fā)揮的關(guān)鍵。玻璃纖維土工格柵其表面經(jīng)特殊處理之后，能防止各類物理磨蝕以及化學(xué)侵蝕，還能夠增強(qiáng)對(duì)生物以及環(huán)境變化的抵抗力，更好地發(fā)揮功能，為反射裂縫治理奠定基礎(chǔ)[4]；最后則是強(qiáng)相溶性，現(xiàn)階段的格柵是經(jīng)表面有機(jī)涂層處理以后與混合料有機(jī)物，所以其就具有很強(qiáng)的相溶性，實(shí)際的作業(yè)環(huán)節(jié)，瀝青材料更是徹底地改善了玻璃纖維土工格柵不耐磨、不耐折的缺點(diǎn)，進(jìn)一步深化其功能，為反射裂縫的治理奠定基礎(chǔ)。

4.玻璃纖維土工格柵的運(yùn)用技術(shù)

現(xiàn)階段反射裂縫的發(fā)展環(huán)節(jié)，由于反射裂縫的形式較多，格柵的使用就存在一定難度，再加上玻璃纖維土工格柵本身就具有一定的技術(shù)性，現(xiàn)階段的格柵運(yùn)用還存在一定的難度，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)其的研究。

（1）路面鋪設(shè)的處理。玻璃纖維土工格柵功能的發(fā)揮狀況和路面鋪設(shè)息息相關(guān)，所以為了保證格柵的功能正常發(fā)揮，還需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)路面鋪設(shè)的重視。在進(jìn)行鋪設(shè)之前，作業(yè)人員需要對(duì)路面進(jìn)行清潔，將可能影響格柵強(qiáng)度的物質(zhì)去除，如油脂、油漆、水漬以及污物等；其次，作業(yè)人員還需要保證作業(yè)面的干燥，由于玻璃纖維土工格柵上感壓式背腹屬水溶性物質(zhì)，會(huì)和雨水發(fā)生反應(yīng)，所以如果作業(yè)面存在水跡，作業(yè)人員需要進(jìn)行干燥處理；然后就是灑粘層油，該物質(zhì)關(guān)系到格柵的粘連程度，作業(yè)人員需要加強(qiáng)對(duì)其的重視。如果粘層油是乳化瀝青，則需要等待瀝青完全破乳干燥后再進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè)。

（2）格柵的鋪設(shè)與固定?，F(xiàn)階段的格柵鋪設(shè)分為機(jī)械和人工作業(yè)兩種形式，前者效率較高，后者精密度較強(qiáng)，施工單位需要結(jié)合實(shí)際合理地選擇鋪設(shè)方式。而在鋪設(shè)階段，玻璃纖維土工格柵每卷產(chǎn)品的紙筒兩端各標(biāo)有橙色和藍(lán)色標(biāo)記，作業(yè)人員需要仔細(xì)辨別，將膠面向下進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè)。而且鋪設(shè)環(huán)節(jié)還需要保證格柵的平整和緊密，并在鋪設(shè)完畢之后進(jìn)行壓實(shí)，規(guī)避起皺等狀況的發(fā)生，保證其張力。而在格柵的固定環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段一般采用用鋼釘法進(jìn)行作業(yè)，該方法在作業(yè)時(shí)作業(yè)人員需要先將一端用鐵皮和鋼釘固定在已灑布粘層瀝青的下層結(jié)構(gòu)上，然后再將格柵縱向拉緊并分段固定，保障其穩(wěn)定性。在該環(huán)節(jié)，作業(yè)人員需要保證每段的長(zhǎng)度在2～5m之間，也可以按照縮縫間距分段，將鋼釘設(shè)于接縫處[5]。而且整個(gè)環(huán)節(jié)需要保證格柵拉緊時(shí)玻纖縱橫向均處于挺直張緊狀態(tài)。

（3）注意事項(xiàng)。由于格柵的施工涉及面較為廣泛，所以實(shí)際的施工環(huán)節(jié)還需要作業(yè)人員加強(qiáng)對(duì)一些事項(xiàng)的注意。首先是運(yùn)輸環(huán)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)管理人員需要嚴(yán)格控制運(yùn)送混合料的車輛出入，已經(jīng)設(shè)置完畢的格柵層要禁止車輛進(jìn)行急剎以及急轉(zhuǎn)等操作，避免格柵受到破壞；其次是溫度和濕度的注意，由于格柵背膠會(huì)溶于水，所以相關(guān)人員禁止在雨天作業(yè)，也要避免其他水源和格柵產(chǎn)生接觸。而在溫度控制方面，格柵鋪設(shè)階段的路面溫度需要控制在5～60℃之間，雖然格柵具有很強(qiáng)的耐高溫性，但是格柵和路面的融合需要適宜的溫度[6]；然后是安全管理，現(xiàn)階段的玻璃纖維格柵為玻璃纖維制造，會(huì)對(duì)人體的皮膚產(chǎn)生影響，相關(guān)人員需要穿戴好防護(hù)服，避免直接接觸。而對(duì)于鋪設(shè)過(guò)程中路面存在的坑塘，則需要在鋪好的格柵上將對(duì)應(yīng)坑塘的部分剪去，然后進(jìn)行填平作業(yè)。

5.結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，隨著城市化進(jìn)程的加快，社會(huì)對(duì)于交通設(shè)施的需求也不斷提升，公路等工程也就成為社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵。然而在公路修繕的環(huán)節(jié)，由于溫度或者是荷載等因素的影響，現(xiàn)階段的路面很容易出現(xiàn)反射裂縫，影響公路質(zhì)量，需要相關(guān)人員運(yùn)用玻璃纖維土工格柵進(jìn)行治理。然而反射裂縫的形式多樣，再加上格柵鋪設(shè)具有一定的技術(shù)性，現(xiàn)階段格柵的作業(yè)還存在一些難點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，還需要作業(yè)人員通過(guò)路面鋪設(shè)、格柵固定鋪設(shè)以及危險(xiǎn)事項(xiàng)注意等，對(duì)格柵作業(yè)流程進(jìn)行規(guī)范，保證其功能的發(fā)揮。