龐玉娟
摘 要: 玻璃纖維土工格柵是一種用于路面增強、老路補強,加固路基及軟土基的優良土工合成材料。在處理瀝青路面反射裂紋應用上,已成為不可替代的材料。因其具有良好抗拉強度和較低的延伸率,且耐高溫、耐低寒、抗老化、耐腐蝕等優良性能,被廣泛應用于城市道路瀝青路面施工。為此,本文在充分了解玻璃纖維土工格柵特性的基礎上,對城市道路施工中玻璃纖維土工格柵施工流程進行了分析與探討。
關鍵詞: 玻璃纖維土工格柵;城市道路;特性
隨著城市道路交通量和汽車載重量的增大,城市道路的負荷日益加重,路面開裂的現象時有發生,對道路的養護和改造顯得尤為重要。道路的改造可采用裂縫填補,稀漿封層,石屑封層。瀝青薄層罩面,玻璃纖維土工格柵等方法。其中較為引人注目的,當屬玻璃纖維土工格柵(以下簡稱玻纖格柵)。土工格柵在公路路面改建中的應用研究是國際領先和國內首創的應用技術,這種新材料、新工藝的研究成果,主要解決了瀝青混凝土路面在改建過程中不設底基層的工程難題,有效地提高了路面的整體強度和剛度,延緩路面反射裂縫的出現,增加路面疲勞壽命,耐高溫車轍,抗低溫收縮開裂,從而大大降低工程投資。
一、玻璃纖維土工格柵特性
玻璃纖維土工格柵是以增強后的無堿玻璃纖維網布為基材經表面涂覆處理而成的半剛性制品,是一種增強道路路面性能的新型優良土工基材。玻璃纖維的主要成分屬硅酸鹽,是一種理化性能極其穩定的材料。它具有很高的耐熱性和優異的耐寒性(一般工作溫度為-100~280℃),強度大、模量高、化學穩定性好、耐腐蝕、膨脹系數低、尺寸穩定性好等特點。經表面改性并涂覆處理后,改變了玻璃纖維的表面性能,提高了其同瀝青的復合性能,極大提高了該基材的耐磨性能及抗剪切能力。
1、高抗拉強度、低延伸率——玻纖格柵是以玻璃纖維為原料,而玻璃纖維的強度較高,超過了其它纖維和金屬。同時它的模量很高,具有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小于3%。
2、無長期蠕變——作為增強材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會發生蠕變,這保證產品能夠長期保持性能。
3、熱穩定性——玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上,這確保了玻纖格柵在攤鋪作業中承受熱的穩定性。
4、與瀝青混合的相容性——玻纖格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料產生隔離,而是牢固的結合在一起。
5、物理化學穩定性——經過特殊后處理劑進行涂覆處理后,玻纖格柵能夠抵抗各類物理磨損和化學侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。
6、集料嵌鎖和限制——由于玻纖格柵是網狀結構,瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運動,使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達到更好的壓實狀態,更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能及較小的變形。
二、城市道路施工中玻璃纖維土工格柵施工流程
1、施工準備
全面調查研究工作應在工程建設設計前進行,并對原有路線沿線的地形、地質、水文、氣候等情況進行充分了解并進行相關設計資料的認真收集,同時了解當地路基路面存在的病害問題,如翻漿、坍塌等,并及時選用與之相適應的措施進行處理。在施工前期,還要做好地基勘察工作,特別是軟土地基位置,這樣可以進行軟基分布及土壤厚度的準確確定。在路基施工方案設計中,必須對地形地貌、路基土質條件及施工材料與車輛荷載等問題進行充分了解與分析,同時驗算其穩定性,為路基處理設計方案的確定與完善提供可靠依據。
2、放樣
精確放出路基邊坡線,為了保證路基寬度,每側各加寬0.5m,把晾曬好的基底土進行整平后用25T振動壓路機靜壓兩遍,再用50T震壓四遍,不平整的地方人工配合整平。
3、下承層施工
用玻纖網土工格柵補強瀝青路面時,應先做好下承層施工。下承層的承載力、平整度、拱度與平順性必須達到設計和規范的要求,達不到標準的,應在加鋪前進行處理。同時,下承層必須密實,局部有松散、坑洞及伸展性裂縫的,應事先鑿除、填補;下承層中含有碎、塊石等堅硬凸出物的,必須事先去除。在瀝青混合料攤鋪前24h起,進行路面清理,清除塵土、松散顆粒及雜物,并嚴格控制車輛和行人在加鋪格柵的段落通行。
4、玻纖網土工格柵鋪設
土工格柵的材料質量指標必須符合設計和規范要求,外觀無缺損,無老化,無污染現象。 保證土工格柵的軸向和受力方向一致,土工格柵和下承層表面必須密貼。鋪設好的土工格柵表面必須平整、無褶皺、無斷裂、無破損。土工格柵的鋪設時間應當在晴好天氣的上午10點至下午3點間進行,兩端張緊、固定,并留1m左右的翻折長度。在這種條件下,鋪設完成的土工格柵網能充分利用其自身的熱脹冷縮性能,更加平整。土工格柵的固定宜采用自制的U型釘,嵌入下承層的深度宜控制在10 cm左右;也可以使用Φ30×0.3的白鐵皮和2英寸鋼釘進行固定。絕對禁止將鋼釘直接釘在土工格柵上,也不能用鐵錘直接敲打土工格柵。固定如有松動,應立即重新固定。固定間距:延土工格柵縱向為1m,土工格柵橫向為0.5m,呈梅花狀排列,兩端應加密呈直線型固定牢固。
縱向接頭搭接距離不小于20cm,橫向接頭搭接距離不小于15cm;縱向搭接應根據瀝青攤鋪方向將前一幅置于后一幅之上。搭接連結使用的材料:縱向使用U型釘或Φ30×0.3的白鐵皮和2英寸鋼釘;橫向建議使用與土工格柵同強度的尼龍繩進行連接。土工格柵鋪設完成后,應嚴格控制車輛在上行駛,嚴禁車輛在上急轉向、急剎車和傾倒混合料。土工格柵不能雨淋和暴曬,暴露時間不應超過48h,應立即進行下封層施工。
5、下封層施工
土工格柵施工完成并驗收合格后,立即噴灑粘層瀝青油;灑布量依據設計文件要求,一般用量為0.4~0.6kg/m2。瀝青灑布車在土工格柵上應低速、勻速、直線行駛,噴油均勻,無漏灑、不多灑。氣溫低于10℃或下承層潮濕時,不能灑布粘層瀝青。粘層油灑布后,應立即均勻撒布石屑或瓜子片(下封層厚度宜在1cm )。石屑宜先人工撒出一輛車寬,然后人隨車行全幅撒布,石屑不能撒布太厚或漏灑;絕對禁止裝載石屑車直接行駛在噴油后的土工格柵上。石屑撒布完成后,應立即使用輕型膠輪壓路機進行適度碾壓。
6、填料攤鋪與壓實
玻璃纖維土工格柵應確保其鋪筑面的平整性,確保鋪筑層質量符合施工要求后,為避免縱向傾斜情況的出現,可以遵循幅寬將白線或掛線在鋪筑層劃出,就可以進行鋪筑施工,隨后選用鐵釘在格柵端部進行固定。一卷鋪完后,從起始點選用6T-10T壓路機進行碾壓施工。在中面層與找平層進行鋪筑,一般選用鋼輥壓路機進行施工,選用膠輥壓路機在的混凝土路面直接鋪設格柵的工程進行壓實。壓輪在碾壓過程中必須和筋材直接相觸,通常情況下嚴禁車輛在沒有壓實的加筋體上面行駛,防止筋材錯位等情況的出現。將20到30厘米定為分層壓實的厚度。
三、結束語
綜上所述,玻璃纖維土工格柵運用于瀝青路面中能有效增強路面的結構強度、減少各類裂縫的產生,提高瀝青路面質量,從而延長瀝青路面的使用壽命,降低道路的養護成本,優化道路運行的綜合效益。 ■
參考文獻
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