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前言
在公路工程建设中,往往需要改造旧路,来满足不断增长的交通需求。为对旧路面进行充分利用,必须对其路面使用性能加以改善,一般选用沥青混凝土对旧路面进行罩面补强。随着沥青罩面使用年限的不断增加,将产生诸多病害,如疲劳开裂、车辙等。进年来,为对沥青路面使用性能进行有效改善,在路面使用各种新型路面加筋材料,如玻璃纤维土工格栅,可以对旧混凝土路面沥青加铺层反射裂缝进行有效减缓或抑制,是抗疲劳开裂性能提升的主要方式。本文主要对玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的概况、应用及注意事项进行了分析与探究。
一、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的概况
玻璃纤维土工格栅的简称为玻纤格栅,通过优质增强型无碱玻纤纱,利用国外先进经编机织成基材,选用经编定向结构,对织物中纱线强力充分利用,以此对其力学性能进行改善,提升其抗拉强度、抗撕裂强度,同时,利用优质改性沥青涂覆处理而成的平面网络状材料。
当裂缝出现在道路中,遵循裂缝受力特点与扩展时位移情况,可将其进行分类,如图1所示。
图1 裂纹扩展基本类型
1、张开型。垂直裂纹平面的正应力为外荷载,裂纹表面相对位移与裂纹平面垂直,温度变化将影响到该裂缝形式与水泥混凝土。
2、滑开型。裂缝面与裂缝前缘垂直的剪切力为外荷载,在裂缝面内进行裂缝表面的相对位移,并与裂纹前缘相垂直。
3、撕开型。裂缝面与裂纹前缘平行的剪切力为外荷载,在裂缝面内进行裂缝表面的相对位移,并与裂缝前缘平行。
目前我国《公路沥青路面设计规范》对旧水泥混凝土路面加铺沥青层做了明确的规定,要求选用热沥青或改性乳化沥青、改性沥青作为水泥混凝土路面加铺理沥青层的黏层。进行聚合物改性沥青应力吸收层(厚度:20到25毫米)设置,可有效避免渗水等情况的出现,同时还可以对反射裂缝进行有效减缓。作为一种增强路面及路基的新型优良土工基材,玻纤格栅具有较高纵横向抗拉强度、抗碱、耐老化等优点。在公路沥青路面施工中,可降低不均匀沉降、提升路基承载力及延缓减少反射裂缝等。
二、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的应用
1、施工案例
某公路总长度为56千米,双向六车道,公路等级为一级。原路基层为二灰碎石,水泥混凝土板为面层。原路基层稳定,但原水泥混凝土面层将产生各种形式的破坏。施工选用薄层沥青加铺的方式。
2、路面要求
自粘型与固定型为现阶段玻璃纤维土工格栅的两种形式。在维修旧水泥混凝土路面时,一般可在原有路面通过喷油法、锚固法及自粘法等方式进行玻纤格栅铺设,可在原有路面做细粒式沥青混凝土找平层(20到30毫米),随后进行玻纤格栅地铺设,并进行沥青混凝土面层加铺,其厚度控制在60到100毫米之间。在铺设玻纤格栅前,必须处理旧路面病害问题,并利用机械铣刨拉毛,应重新将旧路面接缝位置进行封缝,铺设玻纤格栅一天前,可先清理干净路面,同时进行交通管制。玻纤格栅加筋混凝土路面必须与下列要求相符合。
(1)道路纵向平整度、横向路拱坡度及平顺性应与设计标准相符合,如无法达到相关设计规定,应在加铺施工前选用科学有效的方式进行处理。
(2)评定路面承载能力必须在加铺施工前进行,如承载力与设计规定不符合,或板底脱空情况出现在水泥混凝土路面,可做增强施工,同时先清理、填充水泥混凝土路面接缝、裂缝位置。
(3)局部松散、坑洞及扩散型裂缝出现在道路结构层表面时,必须先进行修补、填塞施工,只有这样才能确保表面的质量。
(4)先冲洗干净结构层表面,如路面出现对格栅、底层结合强度造成影响的物质,如水渍、油漆等,必须在铺设前将其清理干净,以此提高铺设表面的清洁性。
3、铺设流程
(1)底层表面平整度必须控制在5毫米以上,以此提高底层表面的清洁性,遵循相关施工要求,进行裂缝填塞与消除,一层整平层的铺筑可以对表面平整度要求加以满足,与此同时,应充分压实全部铺设材料。
(2)在沥青粘层油洒布中,都会选用机械进行施工,在沥青喷洒施工中,应确保其均匀性,充分黏结沥青与玻纤格栅。将粘层沥青浇洒到原有路面上,可确保玻纤格栅和原有路面具有不错的粘结性,更能对沥青混凝土机械化摊铺施工提供便利。在粘层沥青洒布施工后,等到粘层沥青已破乳或凝结,即可铺设玻纤格栅。特殊情况下,可先进行玻纤格栅的铺设,再进行粘层沥青浇洒施工,随后将一些细粒石屑适当撒到玻纤格栅上,并选用轻型胶辊压路机进行碾压施工。
(3)选用机械与人工的方式进行玻纤格栅铺设,选用铁钉、铁皮分段固定。完成玻纤格栅铺设及碾压工作后,应确保玻纤格栅和原有路面具有良好的粘结性与牢固性。
(4)在确保玻纤格栅铺设质量符合施工要求,及能够对沥青混合料摊铺进度加以满足的情况下,可进行沥青混合料摊铺施工。将沥青混合料铺设到玻纤格栅上,沥青层厚度最小值控制在4厘米左右,拌制、运输、摊铺及压实沥青混合料,必须与现行《公路沥青路面施工技术规范》等相关规定相符合。
4、锚固法施工
一般选用锚固法进行固定型纤维土工格栅增强沥青混凝土路面施工,其选用材料与施工流程如下:
首先,固定铁皮的直径应控制在50毫米左右,厚度为0.3毫米,不能出现翘角等情况,应确保其平整性。一般选用倒角的形式处理周边。选用液体沥青或乳化沥青作为粘层油,其质量必须与《公路沥青路面施工技术规范》相符合。
其次,钉子固定法进行玻纤格栅铺设时,在已洒布粘层沥青的下层结构上选用固定铁皮与钉子将其一端固定,随后拉紧格栅纵向,并分段固定,相隔2到5米的将一个钢钉钉入。一般选用锤击或射枪将钉子射入,对于水泥混凝土路面,可遵循缩缝间距分段,在接缝位置设置钢钉,在拉紧格栅时,应确保其处于挺直张紧状态。玻纤格栅固定时,不能在玻纤上直接钉入钉子,也不能用锤子对玻纤进行直接敲击,防止对其抗拉强度造成极大的影响。固定后如出现钉子断裂或铁皮松动情况,必须及时进行再次固定。
再次,玻纤格栅与粘层极可能在施工中被车轮粘起,为避免这种情况的出现,可将石屑撒在粘层油表面,如气温在10摄氏度以下或路面较为潮湿,则不能进行施工。
最后,完成玻纤格栅铺设后,应对混合料运送車辆出入加以控制,避免车辆在格栅层上进行急转弯、急刹车及混合料倒卸等行为,以此降低对格栅的损害。在格栅铺设同时,应在当天将全部玻纤格栅进行沥青混凝土加铺,避免车辆直接损害玻纤格栅。
三、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂施工中的注意事项
在具体施工中,施工质量是否良好将直接影响到玻纤格栅的使用效果,为此,必须加大施工质量控制力度,对施工作业人员技术水平进行有效提升,才能提升工程建设的整体质量。施工前将影响格栅和底层结合强度的路面物质清理干净,确保铺设表面的清洁性与干燥性,如湿润性较大,应确保其干燥后在进行铺设。格栅铺设过程中,应保证其具有平整性,不能出现褶皱等问题,为确保格栅具有良好的拉力,铺设后必须用钢轮压路机进行碾压施工。
铺设玻纤格栅时,路面温度应控制在5到60摄氏度。玻璃纤维是玻纤格栅的主要材料,该材料对人体皮肤将造成极大的影响,为此,施工过程中,施工人员必须进行防护手套的佩戴。选用的胶轮压路机需注水增加重量时,应将其注水量控制在合理范围,避免水过多流到玻纤格栅。在沥青加铺层铺设中,应确保其温度在140摄氏度以下,一般控制在130摄氏度左右。
四、结束语
综上所述,在我国公路工程施工中,水泥混凝土路面因超载车辆通行、天气不良及养护规范性低等问题,导致公路水泥混凝土出现早期病害问题,如路面面板碎裂、裂缝等,严重影响到车辆行驶的安全性与舒适度。玻纤格栅作为路面施工的重要材料,在沥青路面加铺层防裂施工中具有良好的效果。通过该技术的应用,可以有效提升铺设施工的质量,更能为公路工程事业发展提供可靠的保障。
在公路工程建设中,往往需要改造旧路,来满足不断增长的交通需求。为对旧路面进行充分利用,必须对其路面使用性能加以改善,一般选用沥青混凝土对旧路面进行罩面补强。随着沥青罩面使用年限的不断增加,将产生诸多病害,如疲劳开裂、车辙等。进年来,为对沥青路面使用性能进行有效改善,在路面使用各种新型路面加筋材料,如玻璃纤维土工格栅,可以对旧混凝土路面沥青加铺层反射裂缝进行有效减缓或抑制,是抗疲劳开裂性能提升的主要方式。本文主要对玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的概况、应用及注意事项进行了分析与探究。
一、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的概况
玻璃纤维土工格栅的简称为玻纤格栅,通过优质增强型无碱玻纤纱,利用国外先进经编机织成基材,选用经编定向结构,对织物中纱线强力充分利用,以此对其力学性能进行改善,提升其抗拉强度、抗撕裂强度,同时,利用优质改性沥青涂覆处理而成的平面网络状材料。
当裂缝出现在道路中,遵循裂缝受力特点与扩展时位移情况,可将其进行分类,如图1所示。
图1 裂纹扩展基本类型
1、张开型。垂直裂纹平面的正应力为外荷载,裂纹表面相对位移与裂纹平面垂直,温度变化将影响到该裂缝形式与水泥混凝土。
2、滑开型。裂缝面与裂缝前缘垂直的剪切力为外荷载,在裂缝面内进行裂缝表面的相对位移,并与裂纹前缘相垂直。
3、撕开型。裂缝面与裂纹前缘平行的剪切力为外荷载,在裂缝面内进行裂缝表面的相对位移,并与裂缝前缘平行。
目前我国《公路沥青路面设计规范》对旧水泥混凝土路面加铺沥青层做了明确的规定,要求选用热沥青或改性乳化沥青、改性沥青作为水泥混凝土路面加铺理沥青层的黏层。进行聚合物改性沥青应力吸收层(厚度:20到25毫米)设置,可有效避免渗水等情况的出现,同时还可以对反射裂缝进行有效减缓。作为一种增强路面及路基的新型优良土工基材,玻纤格栅具有较高纵横向抗拉强度、抗碱、耐老化等优点。在公路沥青路面施工中,可降低不均匀沉降、提升路基承载力及延缓减少反射裂缝等。
二、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的应用
1、施工案例
某公路总长度为56千米,双向六车道,公路等级为一级。原路基层为二灰碎石,水泥混凝土板为面层。原路基层稳定,但原水泥混凝土面层将产生各种形式的破坏。施工选用薄层沥青加铺的方式。
2、路面要求
自粘型与固定型为现阶段玻璃纤维土工格栅的两种形式。在维修旧水泥混凝土路面时,一般可在原有路面通过喷油法、锚固法及自粘法等方式进行玻纤格栅铺设,可在原有路面做细粒式沥青混凝土找平层(20到30毫米),随后进行玻纤格栅地铺设,并进行沥青混凝土面层加铺,其厚度控制在60到100毫米之间。在铺设玻纤格栅前,必须处理旧路面病害问题,并利用机械铣刨拉毛,应重新将旧路面接缝位置进行封缝,铺设玻纤格栅一天前,可先清理干净路面,同时进行交通管制。玻纤格栅加筋混凝土路面必须与下列要求相符合。
(1)道路纵向平整度、横向路拱坡度及平顺性应与设计标准相符合,如无法达到相关设计规定,应在加铺施工前选用科学有效的方式进行处理。
(2)评定路面承载能力必须在加铺施工前进行,如承载力与设计规定不符合,或板底脱空情况出现在水泥混凝土路面,可做增强施工,同时先清理、填充水泥混凝土路面接缝、裂缝位置。
(3)局部松散、坑洞及扩散型裂缝出现在道路结构层表面时,必须先进行修补、填塞施工,只有这样才能确保表面的质量。
(4)先冲洗干净结构层表面,如路面出现对格栅、底层结合强度造成影响的物质,如水渍、油漆等,必须在铺设前将其清理干净,以此提高铺设表面的清洁性。
3、铺设流程
(1)底层表面平整度必须控制在5毫米以上,以此提高底层表面的清洁性,遵循相关施工要求,进行裂缝填塞与消除,一层整平层的铺筑可以对表面平整度要求加以满足,与此同时,应充分压实全部铺设材料。
(2)在沥青粘层油洒布中,都会选用机械进行施工,在沥青喷洒施工中,应确保其均匀性,充分黏结沥青与玻纤格栅。将粘层沥青浇洒到原有路面上,可确保玻纤格栅和原有路面具有不错的粘结性,更能对沥青混凝土机械化摊铺施工提供便利。在粘层沥青洒布施工后,等到粘层沥青已破乳或凝结,即可铺设玻纤格栅。特殊情况下,可先进行玻纤格栅的铺设,再进行粘层沥青浇洒施工,随后将一些细粒石屑适当撒到玻纤格栅上,并选用轻型胶辊压路机进行碾压施工。
(3)选用机械与人工的方式进行玻纤格栅铺设,选用铁钉、铁皮分段固定。完成玻纤格栅铺设及碾压工作后,应确保玻纤格栅和原有路面具有良好的粘结性与牢固性。
(4)在确保玻纤格栅铺设质量符合施工要求,及能够对沥青混合料摊铺进度加以满足的情况下,可进行沥青混合料摊铺施工。将沥青混合料铺设到玻纤格栅上,沥青层厚度最小值控制在4厘米左右,拌制、运输、摊铺及压实沥青混合料,必须与现行《公路沥青路面施工技术规范》等相关规定相符合。
4、锚固法施工
一般选用锚固法进行固定型纤维土工格栅增强沥青混凝土路面施工,其选用材料与施工流程如下:
首先,固定铁皮的直径应控制在50毫米左右,厚度为0.3毫米,不能出现翘角等情况,应确保其平整性。一般选用倒角的形式处理周边。选用液体沥青或乳化沥青作为粘层油,其质量必须与《公路沥青路面施工技术规范》相符合。
其次,钉子固定法进行玻纤格栅铺设时,在已洒布粘层沥青的下层结构上选用固定铁皮与钉子将其一端固定,随后拉紧格栅纵向,并分段固定,相隔2到5米的将一个钢钉钉入。一般选用锤击或射枪将钉子射入,对于水泥混凝土路面,可遵循缩缝间距分段,在接缝位置设置钢钉,在拉紧格栅时,应确保其处于挺直张紧状态。玻纤格栅固定时,不能在玻纤上直接钉入钉子,也不能用锤子对玻纤进行直接敲击,防止对其抗拉强度造成极大的影响。固定后如出现钉子断裂或铁皮松动情况,必须及时进行再次固定。
再次,玻纤格栅与粘层极可能在施工中被车轮粘起,为避免这种情况的出现,可将石屑撒在粘层油表面,如气温在10摄氏度以下或路面较为潮湿,则不能进行施工。
最后,完成玻纤格栅铺设后,应对混合料运送車辆出入加以控制,避免车辆在格栅层上进行急转弯、急刹车及混合料倒卸等行为,以此降低对格栅的损害。在格栅铺设同时,应在当天将全部玻纤格栅进行沥青混凝土加铺,避免车辆直接损害玻纤格栅。
三、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂施工中的注意事项
在具体施工中,施工质量是否良好将直接影响到玻纤格栅的使用效果,为此,必须加大施工质量控制力度,对施工作业人员技术水平进行有效提升,才能提升工程建设的整体质量。施工前将影响格栅和底层结合强度的路面物质清理干净,确保铺设表面的清洁性与干燥性,如湿润性较大,应确保其干燥后在进行铺设。格栅铺设过程中,应保证其具有平整性,不能出现褶皱等问题,为确保格栅具有良好的拉力,铺设后必须用钢轮压路机进行碾压施工。
铺设玻纤格栅时,路面温度应控制在5到60摄氏度。玻璃纤维是玻纤格栅的主要材料,该材料对人体皮肤将造成极大的影响,为此,施工过程中,施工人员必须进行防护手套的佩戴。选用的胶轮压路机需注水增加重量时,应将其注水量控制在合理范围,避免水过多流到玻纤格栅。在沥青加铺层铺设中,应确保其温度在140摄氏度以下,一般控制在130摄氏度左右。
四、结束语
综上所述,在我国公路工程施工中,水泥混凝土路面因超载车辆通行、天气不良及养护规范性低等问题,导致公路水泥混凝土出现早期病害问题,如路面面板碎裂、裂缝等,严重影响到车辆行驶的安全性与舒适度。玻纤格栅作为路面施工的重要材料,在沥青路面加铺层防裂施工中具有良好的效果。通过该技术的应用,可以有效提升铺设施工的质量,更能为公路工程事业发展提供可靠的保障。