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[摘要]文章结合东莞市茶山镇旧中心区路网改造施工实践，对路面反射裂缝形成原因及玻纤格栅作用机理进行分析。通过对该工程的观察和分析，认为玻纤格栅能有效抑制和减缓沥青混凝土路面反射裂缝，提高路面的使用寿命。
[关键词]旧水泥混凝土路面；罩面层；玻纤格栅
1.概述
随着珠三角地区的经济迅猛发展，该地区交通量持续增加，原来规划设计的道路越来越负担不起日益繁重的交通任务。具体表现就是道路破损日益严重，交通安全性降低，服务质量下降，交通事故时有发生。因此，原来修建的旧水泥砼道路升级改造势在必行。下面，笔者将结合本身的项目实践来谈谈玻纤格栅在旧水泥砼路面修复中的应用。以往对旧水泥混凝土路病害进行加强补强的常规做法是直接在旧路面上加铺一层沥青混凝土(AC)罩面，但由于旧水泥混凝土板温缩及承载作用，造成沥青混凝土罩面层在原板块接缝处产生反射裂缝，随着反射裂缝的加大会导致雨水渗人路面，从而引起沥青混凝土罩面层新的病害，影响路面的使用寿命。为解决旧水泥混凝土沥青罩面存在的问题，东莞市茶山镇旧中心区路网改造中使用玻纤格栅加固补强的工艺，通过工程实践表明，在旧水泥混凝土路面使用玻纤格栅加固补强，能有效抑制和减缓旧路面对罩面沥青混凝土的反射裂缝。
2.玻纤格栅作用机理
2.1抗疲劳开裂。
沥青混凝土路面在车辆直接作用下受到压力，而在轮载边缘以外的区域受到拉力作用，在长期荷载的作用下，产生疲劳开裂。玻纤格栅在沥青混凝土面层中，以其强度大、模量高、物化性能稳定的优点，将上述的压应力与拉应力分散，减少了应力突变对沥青混凝土面层的破坏。同时玻纤格栅的低延伸率降低了路面的弯沉量，减少了路面的过度变形。
2.2耐高温车辙。
沥青混凝土在高温时具有一定的流变性，使沥青混凝土面层在夏季时热稳定性随路面温度升高而降低，在车辆荷载作用下。受力区域容易产生凹陷，车辆荷载撤除后，沥青混凝土面层无法完全恢复至受荷载之前的状况，产生了塑性变形。玻纤格栅具有良好的耐冷垫性，在沥青混凝土面层中使用玻纤格栅，其在沥青混凝土面层中可以起到骨架及加筋作用。沥青混凝土集料原料贯穿于格栅间，形成了复合力学嵌锁体系。限制集料运动，增加了沥青混凝土面层中的横向约束力，沥青混凝土面层中各部分彼此牵制，防止了沥青混凝土面层的推移，从而起到抵抗车辙的作用。
2.3耐温收缩开裂。
旧混凝土遇冷收缩产生的拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时将产生裂纹，在裂纹集中的地方形成病害。从裂纹的成因看，如何使沥青混凝土有足够的强度抵抗拉应力是解决问题的关键。玻纤格栅在沥青混凝土面层中的应用，提高了面层沥青混凝土的横向拉伸强度，可以抵抗较大的拉应力而不致发生破坏。即使局部区域产生裂纹引起应力集中，应力也会经玻纤格栅的传递而减弱或消失，裂纹也不致发展成裂缝。
2.4延缓反射裂缝。
在旧水泥混凝土路面加铺较厚(8cm-12cm)沥青混凝土罩面后，仍过早地出现与底层相似的反射裂缝，究其原因是路面无法承受由交通荷载(轮胎压力)或超荷载(膨胀和收缩)引起的底层移动而产生的剪切力和拉伸应力。在沥青混凝土罩面层中加铺玻纤格栅夹层，以利用其抑制应力释放应变的作用成为沥青混凝土拉伸增强材料，达到减少裂缝的目的。
3加铺玻纤格栅混凝土罩面层的施工
3.1对原旧水泥混凝土路面的处理
(1)沥青混凝土罩面前的路面承载能力进行评定，若承载力不足，达不到设计标准或水泥混凝土路面有底板脱空现象。应进行压浆补强处理。
(2)对原有路面有局部松散、坑洞、填缝料脱落及扩散型裂缝，应事先清理、修补和填塞，以保证表面状况平整完好。
(3)将原有的光滑路面凿毛并冲洗干净。
3.2玻纤格栅的铺设
3.2.1玻纤格栅的选择。
通常使用自粘胶的玻纤格栅，玻纤格栅用孔径选择为沥青混凝土面层集料最大粒径的0．5～1．0倍，极限抗拉强度应大于50KN／m，以便发挥玻纤格栅的抗反射裂缝性能。又能保证加铺玻纤格栅的粘结层抗剪性及粘结力的需要。
3.2.2玻纤格栅搭接距离。
玻纤格栅搭接距离一般为纵向搭接≥20cm，横向搭接≥15cm。纵向搭接应根据沥青混凝土推铺方向将前一幅于后一幅之上。
3.2.3玻纤格栅铺设固定。
玻纤格栅铺设完毕后使用优质水泥钉与尺寸为30mm×30mm厚0.3mm的固定铁皮固定玻纤格栅，可根据施工实际情况确定固定间距，并使用小型机具(手推滚筒等)压实，使玻纤格栅与原路表面粘结牢固。
3.3洒铺粘层沥青。
在铺设好的玻纤格栅路段，洒布粘层沥青。粘层沥青宜采用快裂的洒布型乳化沥青或改性沥青，一般用量为0.6Kg/2～0.8Kg/m2。洒布粘层沥青后根据工程实际情况尽早铺筑沥青混凝土路面，以避免施工现场受到破坏，影响路面施工质量。
3.4沥青混凝土路面。
沥青混凝土罩面层作为直接承受车辆和传递荷载的主要承重结构，应具有足够的结构厚度、强度和耐磨耗能力。最小总厚度应大于5cm厚的中、细粒式沥青混凝土。沥青混凝土的拌和、运输、推铺和压实均应符合《公路沥青路面技术施工技术规范》和设计文件的规定与要求。
3.5施工注意事项
(1)严格控制运送混合料车辆的出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料，防止对格栅的破坏；
(2)自粘式格栅背胶易溶于水，避免雨天或路面潮湿时施工；
(3)玻璃纤维对人体皮肤易产生刺激作用，施工人员须做好防护措施；
(4)使用的胶轮压路机需注水增加重量时，须防止水溢流到格栅上，造成其背胶失去粘性；
(5)格栅铺设过程中，若发现铺设面有较小的坑洞没有填平，可在铺好的格栅上将对应坑洞部分剪去。以便在铺上层沥青混合料时能完全填平坑洞：
(6)格栅铺设时，要求铺设面温度在5℃～60℃之间。
4.使用状况
东莞市茶山镇旧中心区路网改造完工通车后，对该路段试验段进行调查，发现加铺玻纤格栅沥青混凝土罩面层5个月有10％的裂缝，24个月有15％的裂缝，裂缝数量基本稳定，以上数据均比以往未加铺玻纤格栅沥青混凝土罩面层的路面低50％左右，充分说明了玻纤格栅能达到抑制和减缓裂缝的效果。通过调查还发现加铺玻纤格栅比未加铺路面车辙减少。
5.结语
通过东莞市茶山镇旧中心区路网改造工程的实践证明，玻纤格栅应用于路面能有效增强路面的结构强度，抑制和减缓各种裂缝及车辙的产生，延长路面使用寿命，从而减少道路养护费用，提高道路运营综合效益。值得注意的是国内用于沥青路面加筋的玻璃纤维格栅种类较多，但测试指标不明确，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、测试方法和标准。
［文章编号］1006-7619(2009)06-01-414
[关键词]旧水泥混凝土路面；罩面层；玻纤格栅
1.概述
随着珠三角地区的经济迅猛发展，该地区交通量持续增加，原来规划设计的道路越来越负担不起日益繁重的交通任务。具体表现就是道路破损日益严重，交通安全性降低，服务质量下降，交通事故时有发生。因此，原来修建的旧水泥砼道路升级改造势在必行。下面，笔者将结合本身的项目实践来谈谈玻纤格栅在旧水泥砼路面修复中的应用。以往对旧水泥混凝土路病害进行加强补强的常规做法是直接在旧路面上加铺一层沥青混凝土(AC)罩面，但由于旧水泥混凝土板温缩及承载作用，造成沥青混凝土罩面层在原板块接缝处产生反射裂缝，随着反射裂缝的加大会导致雨水渗人路面，从而引起沥青混凝土罩面层新的病害，影响路面的使用寿命。为解决旧水泥混凝土沥青罩面存在的问题，东莞市茶山镇旧中心区路网改造中使用玻纤格栅加固补强的工艺，通过工程实践表明，在旧水泥混凝土路面使用玻纤格栅加固补强，能有效抑制和减缓旧路面对罩面沥青混凝土的反射裂缝。
2.玻纤格栅作用机理
2.1抗疲劳开裂。
沥青混凝土路面在车辆直接作用下受到压力，而在轮载边缘以外的区域受到拉力作用，在长期荷载的作用下，产生疲劳开裂。玻纤格栅在沥青混凝土面层中，以其强度大、模量高、物化性能稳定的优点，将上述的压应力与拉应力分散，减少了应力突变对沥青混凝土面层的破坏。同时玻纤格栅的低延伸率降低了路面的弯沉量，减少了路面的过度变形。
2.2耐高温车辙。
沥青混凝土在高温时具有一定的流变性，使沥青混凝土面层在夏季时热稳定性随路面温度升高而降低，在车辆荷载作用下。受力区域容易产生凹陷，车辆荷载撤除后，沥青混凝土面层无法完全恢复至受荷载之前的状况，产生了塑性变形。玻纤格栅具有良好的耐冷垫性，在沥青混凝土面层中使用玻纤格栅，其在沥青混凝土面层中可以起到骨架及加筋作用。沥青混凝土集料原料贯穿于格栅间，形成了复合力学嵌锁体系。限制集料运动，增加了沥青混凝土面层中的横向约束力，沥青混凝土面层中各部分彼此牵制，防止了沥青混凝土面层的推移，从而起到抵抗车辙的作用。
2.3耐温收缩开裂。
旧混凝土遇冷收缩产生的拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时将产生裂纹，在裂纹集中的地方形成病害。从裂纹的成因看，如何使沥青混凝土有足够的强度抵抗拉应力是解决问题的关键。玻纤格栅在沥青混凝土面层中的应用，提高了面层沥青混凝土的横向拉伸强度，可以抵抗较大的拉应力而不致发生破坏。即使局部区域产生裂纹引起应力集中，应力也会经玻纤格栅的传递而减弱或消失，裂纹也不致发展成裂缝。
2.4延缓反射裂缝。
在旧水泥混凝土路面加铺较厚(8cm-12cm)沥青混凝土罩面后，仍过早地出现与底层相似的反射裂缝，究其原因是路面无法承受由交通荷载(轮胎压力)或超荷载(膨胀和收缩)引起的底层移动而产生的剪切力和拉伸应力。在沥青混凝土罩面层中加铺玻纤格栅夹层，以利用其抑制应力释放应变的作用成为沥青混凝土拉伸增强材料，达到减少裂缝的目的。
3加铺玻纤格栅混凝土罩面层的施工
3.1对原旧水泥混凝土路面的处理
(1)沥青混凝土罩面前的路面承载能力进行评定，若承载力不足，达不到设计标准或水泥混凝土路面有底板脱空现象。应进行压浆补强处理。
(2)对原有路面有局部松散、坑洞、填缝料脱落及扩散型裂缝，应事先清理、修补和填塞，以保证表面状况平整完好。
(3)将原有的光滑路面凿毛并冲洗干净。
3.2玻纤格栅的铺设
3.2.1玻纤格栅的选择。
通常使用自粘胶的玻纤格栅，玻纤格栅用孔径选择为沥青混凝土面层集料最大粒径的0．5～1．0倍，极限抗拉强度应大于50KN／m，以便发挥玻纤格栅的抗反射裂缝性能。又能保证加铺玻纤格栅的粘结层抗剪性及粘结力的需要。
3.2.2玻纤格栅搭接距离。
玻纤格栅搭接距离一般为纵向搭接≥20cm，横向搭接≥15cm。纵向搭接应根据沥青混凝土推铺方向将前一幅于后一幅之上。
3.2.3玻纤格栅铺设固定。
玻纤格栅铺设完毕后使用优质水泥钉与尺寸为30mm×30mm厚0.3mm的固定铁皮固定玻纤格栅，可根据施工实际情况确定固定间距，并使用小型机具(手推滚筒等)压实，使玻纤格栅与原路表面粘结牢固。
3.3洒铺粘层沥青。
在铺设好的玻纤格栅路段，洒布粘层沥青。粘层沥青宜采用快裂的洒布型乳化沥青或改性沥青，一般用量为0.6Kg/2～0.8Kg/m2。洒布粘层沥青后根据工程实际情况尽早铺筑沥青混凝土路面，以避免施工现场受到破坏，影响路面施工质量。
3.4沥青混凝土路面。
沥青混凝土罩面层作为直接承受车辆和传递荷载的主要承重结构，应具有足够的结构厚度、强度和耐磨耗能力。最小总厚度应大于5cm厚的中、细粒式沥青混凝土。沥青混凝土的拌和、运输、推铺和压实均应符合《公路沥青路面技术施工技术规范》和设计文件的规定与要求。
3.5施工注意事项
(1)严格控制运送混合料车辆的出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料，防止对格栅的破坏；
(2)自粘式格栅背胶易溶于水，避免雨天或路面潮湿时施工；
(3)玻璃纤维对人体皮肤易产生刺激作用，施工人员须做好防护措施；
(4)使用的胶轮压路机需注水增加重量时，须防止水溢流到格栅上，造成其背胶失去粘性；
(5)格栅铺设过程中，若发现铺设面有较小的坑洞没有填平，可在铺好的格栅上将对应坑洞部分剪去。以便在铺上层沥青混合料时能完全填平坑洞：
(6)格栅铺设时，要求铺设面温度在5℃～60℃之间。
4.使用状况
东莞市茶山镇旧中心区路网改造完工通车后，对该路段试验段进行调查，发现加铺玻纤格栅沥青混凝土罩面层5个月有10％的裂缝，24个月有15％的裂缝，裂缝数量基本稳定，以上数据均比以往未加铺玻纤格栅沥青混凝土罩面层的路面低50％左右，充分说明了玻纤格栅能达到抑制和减缓裂缝的效果。通过调查还发现加铺玻纤格栅比未加铺路面车辙减少。
5.结语
通过东莞市茶山镇旧中心区路网改造工程的实践证明，玻纤格栅应用于路面能有效增强路面的结构强度，抑制和减缓各种裂缝及车辙的产生，延长路面使用寿命，从而减少道路养护费用，提高道路运营综合效益。值得注意的是国内用于沥青路面加筋的玻璃纤维格栅种类较多，但测试指标不明确，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、测试方法和标准。
［文章编号］1006-7619(2009)06-01-414