唐廣賓
摘 要:土工合成材料具有耐酸、耐堿、耐鹽等特點,在我國土工合成材料起步晚,卻發展迅速。目前,在公路工程建設當中應用廣泛。尤其是無紡土工布的應用,不僅具有良好的防水性能,且價格低,可縮短工期,保證工程質量。本文在全面了解無紡土工布特性的基礎上,結合具體案例,闡述了無紡土工布在路面裂縫防治中的應用要點,以期全面提升工程質量。
關鍵詞:無紡土工布;路面裂縫防治;特性
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A
0 引言
隨著我國土工合成材料應用范圍的不斷擴大,土工合成材料研究日益深入,在公路路面病害防治中土工合成材料起到了舉足輕重的作用。近年來,隨著公路建設逐步進入“建養并重”時期,養護任務愈加繁重。土工合成材料被廣泛用于公路維修養護,促使大量新產品、新技術不斷涌現。無紡土工布是最常用的一種路面養護材料,具有良好的耐溫性、柔韌性、耐酸堿和抗老化性能,合理應用無紡土工布材料,可以有效提升路面病害防治效果,尤其是在路面裂縫防治施工當中效果更顯著。
1 無紡土工布的特性
無紡土工布也被叫做土工織物,其屬于一種透水性土工合成材料,是通過合成纖維利用針刺、編織等形式構成的材料。成品呈布狀,4 m~6 m寬,50 m~100 m長。其特點為過濾性良好、加固防護效果突出,且具有較高抗拉強度和耐高溫性能等。將無紡土工布用于公路工程建設,不僅可以加固軟弱地基,還能有效防治路面裂縫等病害,具有良好的施工應用效果。在防治路面病害,延緩反射裂縫方面,無紡土工布具有良好的應用效果。其工程特性如下:
(1)耐溫性良好。采取熱鋪瀝青混合料時,溫度高達150℃以上,改性瀝青具有更高溫度要求。因此,在此施工溫度條件下,為保證施工效果,土工布材料必須具有良好的耐溫性,耐高溫必須超過170℃。
(2)抗壓強度高。對于無紡土工布而言,必須具有較高抗壓強度,保證滿足大于或等于8 kN/m。
(3)瀝青吸附性良好。按照正常施工工序,需先進行瀝青粘層均勻噴灑,隨后進行無紡土工布鋪設,在此工序下,要求無紡土工布必須能夠充分吸收瀝青,且能夠達到飽和,要求無紡土工布的瀝青吸附性良好。
(4)柔性良好。柔性不僅包含韌性,還包含表面硬度,具有雙重意義。韌性是無紡土工布吸收沖擊能力的真實反映,則其表面硬度則可通過CBR試驗頂破強度表示。
(5)厚度要求嚴格。為避免無紡土工布加設之后,會影響瀝青面層質量,出現瀝青層剝離現象,必須嚴格控制無紡土工布厚度,通常情況下應控制在2.0 mm以內。
2 路面裂縫防治中無紡土工布的應用特點
基于無紡土工布的特性,在路面裂縫防治施工當中,無紡土工布的應用特點如下所示。
(1)根據相關資料顯示,基礎溫縮位移具有連續性,通過鋪設無紡土工布,可以大幅降低面層和基層的結合力,從而減小瀝青最大拉應力。
(2)無紡土工布的延伸性較大,通過無紡土工布,基礎裂縫位移的應力擴展范圍更廣,進而有效控制裂縫尖端部位的應力集中現象。據大量理論計算分析,加鋪無紡土工布之后,位于裂縫尖端部位的正應力下降顯著。
(3)無紡土工布浸透瀝青之后,能夠有效抑制基層內滲入地表水,有效控制基層病害加劇。
(4)針對軟弱夾層材料的溫度熱能,無紡土工布具有吸收作用,可大大降低基礎裂縫部位的位移量。
3 工程概況
某公路工程通車運營多年,通車之后,交通量不斷增加,超載重載現象嚴重,為此,在短短幾年當中,路面已經出現了不同程度的病害問題,比如翻漿、龜裂、坑洞、縱橫裂縫、網裂等,其中裂縫問題最為嚴重。為了確保本工程正常運營,有效防治路面裂縫病害,本工程決定進行維修養護施工。根據施工現場具體情況,經多方商議,最終決定采用鋪設無紡土工布防止路面病害,以有效修復路面裂縫病害,提高路面通行質量和服務水平。
4 路面裂縫防治中無紡土工布施工要點
4.1 無紡土工布選擇
在公路工程施工當中,所采用的無紡土工布材料,多為聚酯長絲無紡土工合成材料,其特點為耐高溫、吸附性強、化學穩定性良好,且具有較高抗拉強度。在施工應用前,應對其力學性能進行檢驗,保證滿足現行技術規范要求。在裂縫防治當中,通過無紡土工布的應用,可以延緩裂縫部位應力集中,起到吸收一部分拉伸能量的效果。此外,通過無紡土工布浸透瀝青之后,往往會產生一層密封防水層,有效避免地表水下滲到基層,避免基層病害進一步發展。在設置無紡土工布時,可根據病害類型進行合理化設置,一般設于基層頂面,且在土工布鋪設前,將透層油噴灑到基層頂面。
4.2 施工流程
第一,清理原路面。施工前,必須先將路面清理干凈,若路面存在凸出部位,需及時鏟除。針對路面破碎等病害嚴重處,需銑刨破碎部位,并填筑材料進行找平處理。此外,針對局部凹陷及坑槽處,同樣要進行處理。保證原路面平整、干凈。
第二,處理裂縫部位。鋪設無紡土工布前,還要處理路面裂縫和預制接縫等部位,針對裂縫或接縫內存留的雜物,要采取高壓空氣或者高壓水進行清理。隨后,將填縫料填筑其中。
第三,噴灑瀝青粘層。按照試驗確定的噴灑量進行瀝青粘層噴灑,待均勻噴灑之后,即可進行無紡土工布鋪設,隨后再進行粘層油噴灑。保證噴灑范圍略寬于無紡土工布。
第四,張拉及固定無紡土工布。鋪設無紡土工布材料過程中,可采取固定器進行一端固定,隨后通過機械設備或者人工方式將無紡土工布拉緊,張拉伸長率控制在1.0%~1.5%之間。此時,另一端同樣要采取固定器進行固定。保證鋪設無紡土工布時,平整,無褶皺。橫向方面,無紡土工布要搭接一定距離,為4 cm~5 cm左右。
第五,瀝青面層施工。可按照普通瀝青路面面層施工方式進行本工程瀝青面層施工,但嚴禁車輛在無紡土工布表面轉彎,避免損壞無紡土工布。若攤鋪過程中,攤鋪設備出現“打滑”情況,可將一定量石屑灑布到粘層油表面。
4.3 施工效果分析
工后1年后,對比無紡土工布鋪設路段和普通常規養護路段可知:(1)無紡土工布鋪設路段,路面狀況良好,未見路面網裂、橫縱向裂縫等病害。(2)普通常規養護路段,路面存在病害問題,存在裂縫、路面網裂、破碎等病害,將直接影響行車舒適性和安全。由此可見,瀝青路面鋪設無紡土工布之后,可有效防治路面裂縫病害,具有顯著應用效果。
5 結束語
綜上所述,改革開放以來,我國交通運輸事業取得了令人矚目的成績。隨著公路建設規模的持續擴大,越來越多公路出現了病害問題,裂縫作為瀝青路面的一種病害形式,不僅會影響路面行車的舒適性,還會因水分的侵入出現路面早期病害問題,導致整個路面結構過早破壞,進而影響路面服務水平。為了有效防治裂縫病害,大量新技術、新材料不斷涌現,尤其是土工合成材料的應用,可有效控制裂縫發生,是最關鍵的抗裂處治措施。其中,鋪設無紡土工布是目前最為常見的抗裂處治措施之一,將無紡土工布鋪設到路面,可達到加筋及延緩反射裂縫發生的作用,具有良好的施工應用效果。因此,開展無紡土工布在路面裂縫防治中的應用研究,對于有效抑制裂縫病害,提高公路施工質量,延長道路使用壽命具有重大意義。
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