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酒航路重鋪工程中玻纖土工格柵的使用情況

發布時間:2018-06-29 23:06   閱讀:次   字號:  

一、工程概況及技術標準 

  隨著公路交通流量和汽車載重量的增大,路麵原結構的破壞日漸加重,越來越多的瀝青路麵麵臨著修複工作。在原瀝青路麵上進行罩麵是一種改善其使用性能的有效預防性措施,但在瀝青麵層中出現的反射裂縫仍是需要解決的主要問題。反射裂縫本身對瀝青麵層的使用性能有一定的影響,再加上環境 (如雨雪)等諸多的外界因素影響,常常使得裂縫迅速向四周擴展,縮短罩麵層壽命,甚至影響到基層,造成翻漿、沉陷等病害。


  S214線酒航路新建於2002年,是酒泉至十四號基地的重要戰備公路。起點位於酒泉市,並與國道312線相接。途經酒泉市、懷茂鄉、金塔縣、大莊子鄉、鼎新鎮、航天鎮等村鎮,全長144.72Km。屬平原微丘區二級公路標準,路基寬度12m,路麵寬度7.0m。由原酒航局承建,2008年10月移交酒泉公路總段養護。我項目部承建的大中修工程全長2Km,設定的玻璃纖維土工格柵鋪築路段長度為500m,起點樁號為K33+000,終點樁號為K33+500。 


  為了能有效地減緩裂縫的反射速度,改善酒航路的路況,S214線大中修工程首次鋪築了玻纖土工格柵,該段鋪築方案為水泥穩定層上灑布透層油+玻纖格柵+4cm AC-16瀝青混凝土麵層,並在施工後對鋪築玻纖格柵的路段效果進行觀察,現在距離施工完畢已有三個月,現就材料玻纖格柵和玻纖格柵應用後的效果做以分析總結。 


  玻璃纖維土工格柵的主要成分是氧化矽,以玻璃纖維無堿無撚粗紗為主要原料,采用一定的編織工藝製成的網狀結構材料,為保護玻璃纖維、提高整體使用性能,經過特殊的塗複處理工藝而形成新型優良的土工基材。具有強度高、伸長率低、耐高溫等優點,這種格柵具有兩種功能:一是能提高瀝青結構層的強度,具有長期抵抗拉應力的能力,可給路麵增強、補強,防止路麵車轍疲勞裂紋,熱冷伸縮裂紋和下麵層的反射裂紋;二是能將路麵承載應力分散,使應力均勻分布在較大的麵積範圍內,大大減輕瀝青結構層的徐變作用,最終達到防止瀝青路麵開裂的目的,延長路麵的使用壽命。廣泛應用於瀝青路麵、水泥路麵及路基的增強和鐵路路基、堤壩護坡、機場跑道、防沙治沙等工程項目。 



玻璃纖維土工格柵的種類:目前常用的玻纖土工格柵有帶自粘膠和不帶自粘膠兩種,帶自粘膠的可直接在已平整的基層鋪設,不帶自粘膠的,通常采用釘子固定法。 


玻璃纖維土工格柵的作用 


  1、減緩反射裂縫 

  反射裂縫是由於舊混凝土麵層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內出現應力集中所造成的,它包括因溫度和濕度變化而產生的水平位移,以及因交通荷載作用而產生的豎向剪切位移。前者導致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內出現較集中的拉應力;後者則使接縫上方的瀝青加鋪層經受較大的彎拉應力和剪切應力。 

  由於土工格柵的模量很大,達到67Gpa,作為剛度大的硬夾層應用在瀝青罩麵層中,其作用是抑製應力,釋放應變,同時作為瀝青混凝土加筋材料,提高加鋪層結構的抗拉和抗剪能力,從而達到減少裂縫的目的。

  

     2、抗疲勞開裂 

  在瀝青混凝土路麵上進行瀝青罩麵,除了會出現反射裂縫,同時還會因為荷載的長期作用而出現疲勞開裂。由於瀝青罩麵層下為與瀝青罩麵層同一性質的柔性麵層,當受到荷載作用時,路表將發生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩麵層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,麵層受到拉力作用,由於兩處受力區域所受力性質不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處容易發生破壞。在長期荷載的作用下,發生疲勞開裂。 

  玻纖土工格柵在瀝青罩麵層中,能夠將上述的壓應力與拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成緩衝帶,減少了應力突變對瀝青罩麵層的破壞。同時玻纖土工格柵的低延伸率減小了路麵的彎沉量,保證了路麵不會發生過渡變形。 


  3、耐高溫車轍 

  在瀝青罩麵層中使用玻纖土工格柵,其在瀝青麵層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿於格柵間,形成複合力學嵌鎖體係,限製集料運動,增加了瀝青罩麵層中的橫向約束力,瀝青麵層中各部分彼此牽製,防止了瀝青麵層的推移,從而起到抵抗車轍的作用。 


  4、抗低溫收縮開裂 

  嚴寒地區的瀝青道路,冬季麵層溫度接近於氣溫,在這樣的溫度條件下,瀝青混凝土遇冷收縮,產生拉應力。當拉應力超過瀝青混凝土拉伸強度時,產生裂紋,在裂紋集中的地方產生裂縫,形成病害。 


  玻纖格柵施工,所確定的具體施工工藝如下: 


  基層修整→清掃→均勻灑布透層油→待乳化瀝青破乳幹燥→鋪設→碾壓→用特製的鐵皮和鋼釘分段固定格柵搭接(橫向搭接大於15cm,縱向搭接大於20cm)→格柵平鋪無褶皺→碾壓→攤鋪瀝青混凝土→壓實成型。 


  鋪築玻纖格柵施工方法為:先將一端用固定鐵皮和釘子固定在已灑布透層油的下層結構上,再將玻纖格柵縱向拉緊並分段固定,每段長度為2-5m,縱向接頭搭接距離不小於20㎝,橫向搭接距離不小於15㎝,縱向搭接應根據瀝青攤鋪方向,將前一幅處於後一幅之上。如鋼釘位置設於接縫處,格柵拉緊時,其縱橫向均處於挺直張緊狀態。固定時不能將鋼釘釘於玻纖上,不能用錘子直接敲擊玻纖,固定後如發現鋼釘斷裂或鐵皮鬆動,則需重新固定。玻纖格柵鋪設固定完畢後,須用膠輥壓路機適度碾壓穩定,使格柵與原路表麵粘結牢固。 


玻璃纖維土工格柵具有高抗拉強度、低伸長率、抗腐蝕、抗老化、與瀝青混合料相容性好、物理化學性能穩定、耐高溫等多種特性,是道路工程使用的優良材料。在道路工程中,使用玻纖土工格柵可以有效地防止路麵車轍疲勞裂縫、熱冷伸縮裂縫和基層反射裂紋,並能分散路麵承載應力,減緩路麵損壞程度,可增強瀝青混合料的整體抗拉強度,有效地改善路麵結構應力分布,抵抗和延緩由於路麵的基層裂縫引起的瀝青混凝土路麵反射裂縫的發生,提高道路的使用壽命。在工程中使用新工藝、新材料,增大科技含量,提高工程質量。 酒航路重鋪工程采用的玻纖格柵鋪築層,從目前通車情況來看,效果較為理想,由於裂縫的發展需要一定的時間,對於玻纖格柵抑製反射裂縫的最終效果尚有待今後做長期觀察。


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