土工格柵(shān)在(zài)平整的下承層上按設計要求的(de)寬度鋪設,其上下層填料無刺壞土工格柵的雜物(wù),鋪設土工(gōng)格柵時,將強度高的方向垂直於路堤軸線方向布置,土工格柵橫向鋪設,鋪設(shè)時繃緊(jǐn),拉挺,避免(miǎn)折皺(zhòu)、扭曲或(huò)坑窪,土工格柵沿縱(zòng)向拚接采用搭接法,搭接寬度不小於(yú)20cm。
鋪好土工格柵後,人工鋪設上層填料(liào),及時完(wán)成碾壓,避免長(zhǎng)期(qī)暴曬(shài),然後(hòu)采用機械運料(liào)、整平、碾壓,機械攤鋪、碾壓從兩邊(biān)向中(zhōng)間推進,碾壓自兩邊向中間進行,其壓(yā)實度保持達到規範要求。杜絕一切施工車輛和施工(gōng)機械行駛或停放在已鋪好的土工格柵上,施工中隨時檢查土工格柵(shān)的質量,發現有折損、刺破、撕裂等損壞時,視程度修補或更換。
一、玻纖土(tǔ)工格柵的特性
1、抗拉強度(dù)、低延伸率:玻纖土工格柵是(shì)以玻纖為(wéi)原料,而玻璃纖維(wéi)的強度極(jí)高,超過了其它纖維與金(jīn)屬(shǔ)。同時它的拉伸模量(liàng)很高,具有很高的抗變形能(néng)力(lì),斷裂延伸率小於4%
2、無長(zhǎng)期蠕變:作為增強材料,具備在長期荷載的作用(yòng)下低抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的(de),玻(bō)璃纖維不會發(fā)生蠕變,這就使其能夠長期(qī)保持良好性能(néng)。
3、熱穩定性:玻璃纖維在1000℃才開始熔化(huà),確保了玻(bō)纖土工格柵在瀝青混合(hé)料攤鋪作業中承受高溫的穩定性。
4、與瀝青混合(hé)料的(de)相容性:玻纖土工格柵在後處理工(gōng)藝中塗覆的材料是針(zhēn)對瀝青混合(hé)料設計的,每(měi)根(gēn)纖維都被充分塗覆,與瀝青具有(yǒu)很高的相容性,從而(ér)確保了玻纖土工格柵在瀝(lì)青混合料層麵中不會與瀝青混合料產生隔離,而是牢固地結合在(zài)一起。
5、物理化學穩定性:經過特殊處理劑(jì)進(jìn)行(háng)塗覆處理後,玻纖土工(gōng)格柵能夠抵(dǐ)抗各類物(wù)理(lǐ)磨損和化(huà)學侵蝕,還能抵禦生物(wù)侵蝕和氣候變化,保證其(qí)性能不受損(sǔn)失。
6、集料(liào)嵌鎖和限製:由於玻纖土工(gōng)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。這種限製阻(zǔ)礙了集料的運動,使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠保持更好的密實狀態,更(gèng)高的承重能力,更好的(de)荷載傳遞性能以及較小的變形。
二、玻纖土工格柵的應(yīng)用(yòng)及作用機理
玻纖(xiān)土工格柵具有以上所述特點(diǎn),當它應用於(yú)瀝青路麵施工時,可以在以下幾個方麵發揮重要作用。
1、抗(kàng)疲勞開裂
瀝青混凝土(tǔ)路麵具有一定的承載能(néng)力,且在規定(dìng)的使用期限內不會發(fā)生(shēng)疲勞破壞。根據(jù)柔性路麵設計規範的規定,要求控製路表最大彎沉、層底麵最大彎沉和層底麵最大彎拉應力小於相應的容許量,以保證路麵不致產生過度的變形和開裂。快手成人版(men)對瀝青路麵(miàn)受載荷的情況做受力分析,在直接與車(chē)輛荷載接觸下(xià),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(yóu)於兩處受力區域所受力性(xìng)質不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處,即力的突變容易發生(shēng)破壞,在長期荷(hé)載的作用下,發生疲勞開裂。
玻纖土工格柵在瀝青麵層的下麵層中,能夠將上述的壓應力與拉應力分散,在(zài)兩塊受力區(qū)域之間形成一個(gè)緩衝區,在緩衝區裏應力是逐步變化而(ér)不是突變,減(jiǎn)少了應力突(tū)變對瀝青麵(miàn)層的(de)破壞,同時玻纖(xiān)土工格柵的低延身率減小了路麵的彎沉量,保證了路麵不會發生過度變形(xíng)而(ér)開裂。
2、抗高溫車轍
瀝青混凝土在高溫時具有流變性(xìng),具體(tǐ)表現在:夏季瀝青路麵(miàn)麵(miàn)層受(shòu)高溫作用而發軟發粘。在車輛荷載作用下,受力區域凹陷,車輛載荷撤(chè)除後,瀝青麵層無法完全恢複受載(zǎi)荷(hé)之(zhī)前的狀態,即產生了塑性變形。在車輛反複碾壓的作用下,塑性變形不(bú)斷積累,就形成了車轍。快手成人版對瀝青(qīng)麵層結構進行分析後,可以知道由於高溫(wēn)作用下瀝青混凝土具有流變(biàn)性,而在受到載荷時,僅靠瀝青混凝土路麵的路(lù)麵結構無法約束瀝青混凝(níng)土集料的塑性變形,造成瀝青混合料的推移,這(zhè)就是形(xíng)成車(chē)轍的主要原因。
在瀝青麵層中的上麵層與中麵層之間使用玻纖土工格柵,其可以在瀝青麵層中起到骨架作用(yòng)。瀝青混凝土中集料貫穿於格柵之間,形成複合力學嵌鎖體係,限製集料運動(dòng),增加了瀝青混合料的(de)橫向約束力,瀝青麵(miàn)層中各部分彼此牽製,防止了(le)瀝青麵層的塑性變形,從(cóng)而起到抵抗(kàng)高溫車轍的作用。
3、低溫縮(suō)裂
處於我國北方地區的瀝青道路,冬季麵層溫度接近於大氣溫度,在這樣的氣候條件下,瀝青(qīng)混凝土(tǔ)遇冷收縮,產生拉應力。當拉應力超過瀝青(qīng)混凝土抗拉伸強度時,就(jiù)產生裂紋,在裂紋(wén)集(jí)中的地方產生裂縫,形成病害。從裂紋的(de)成因看,如何使瀝青混(hún)凝土強(qiáng)度抵抗住拉應力是解決問題的關(guān)鍵(jiàn)。
玻纖土工格柵在瀝青麵層中的中間層(céng)使(shǐ)用,提高了麵層的(de)橫向拉伸強度,使得瀝青混凝土的拉伸強度大大提高,可以抵抗住較大的拉應力而不致使瀝青混(hún)凝土發生破壞。另外,即使因為局部區域產生裂紋,在裂紋發生處(chù)的(de)應(yīng)力集中,經玻纖土工格柵的相互傳遞而消失,裂紋不會發展而形(xíng)成裂縫。
4、延緩反射裂縫
許多舊瀝青路麵鋪覆了瀝青混凝土加鋪層後,被認為結構牢固的瀝青混凝土加鋪層過(guò)早地出現了(le)與舊瀝青路麵麵層相似的裂(liè)縫。這種舊路麵斷裂處的原有裂縫向上擴展到或(huò)穿(chuān)透到新路麵(miàn)的現象稱(chēng)之為反射裂縫.。現今我國許多地方修建的(de)高速公路一般都采用半剛性基層(水泥穩定(dìng)級配碎石較多),瀝青混凝(níng)土路麵麵層因半剛性基層而產(chǎn)生反射裂縫的現象也(yě)已相當普遍。反射裂縫破壞瀝青路麵(miàn)表麵的連續性,降低路麵結構強度,使得水進入底層,造成道路水損病害。而裂縫產生(shēng)的(de)原(yuán)因是路麵麵層無法承受因底層位移而(ér)產生的剪切應力和拉伸應力。這種位移是由於車輛荷載或溫度荷載(膨脹和收縮)的作(zuò)用而引起的。
在瀝青混凝土加鋪層的下(xià)麵或半剛性(xìng)基層(céng)上麵加鋪玻纖土工格柵,能夠抑製應力,釋放應變,作為(wéi)瀝青混凝(níng)土麵層中的拉伸增強材料(liào),可以達到減(jiǎn)少(shǎo)反(fǎn)射裂縫產生的目的。垂直向上的部位,使夾層的每一邊形成較小的裂縫。因此,必須強調一點的是玻纖土(tǔ)工格柵作為延(yán)緩反射裂縫產生的夾層,它的幾何尺寸至關重要,橫截麵積足夠(gòu)大,應力分散(sàn)也就愈充(chōng)分。它的寬度必須超過改變了方向的(de)應力能的寬(kuān)度極限,而其孔徑也必須(xū)有助於使(shǐ)加筋後的瀝青混合料達到最佳的剪切膠粘性,促進相(xiàng)互之間的嵌(qiàn)鎖與限製(zhì)。
三、適用範圍
瀝青混凝(níng)土路麵作為一種無接縫的連續式路麵,具(jù)有造價低,行車平穩、舒適,噪音低,便於施工和(hé)維修等特點,但是其一些固有特性會造(zào)成路麵開裂、車轍、推移和擁包等主要病害,影響了行車的(de)舒適性、安全性和道(dào)路使用的耐(nài)久性,一旦水從裂縫中滲入,就會造成水損病害,加速路麵麵層、基層(céng)乃(nǎi)至路基的損(sǔn)害。近年來許多公路工(gōng)程設計都采用了(le)玻纖土工格柵,實(shí)踐證明,玻纖土工格柵不但在防止瀝青路麵開裂,減少或延緩反射裂(liè)紋的(de)數量或出(chū)現時間,減少瀝青路麵的車轍和擁(yōng)包,還可適當(dāng)提高半剛性(xìng)基層的疲勞壽命。
1、舊瀝青混凝土路麵(miàn)嚴重開裂,加筋增強加鋪(pù)瀝青麵層,防止反射裂縫病害。
2、舊(jiù)水泥混凝土路麵改建複合式(shì)路麵,抑製板塊(kuài)伸縮縫等引起反射裂縫。
3、道路拓改工程,防止新舊結合部產生不均勻沉降而而成裂縫。
4、軟土地基加筋處理,利於軟土固結,有效抑製沉降,均勻應力分布,增強路基整體強度(dù)。
5、新建道路半剛性基層產生收縮裂縫,采用加筋增強措施防止基層裂縫反射而引起瀝青路麵裂縫。
6、在瀝青混合料(liào)中摻加鋼纖維(wéi)或玻璃纖維,可以提高瀝青路(lù)麵的強(qiáng)度,同時大大(dà)增強瀝青路麵的高溫穩定性和低溫穩定性,防止疲勞開裂。
四、玻纖格柵施工方法
1、璃(lí)纖維(wéi)土工格柵的層位
(1)路麵麵層
對新建瀝青混(hún)凝土路(lù)麵,玻纖格(gé)柵可置於半剛性(xìng)基(jī)層與下封層(céng)之間,也可置於下封層與瀝青麵層之間。對舊(jiù)瀝青路麵(miàn)補(bǔ)強,可采用噴油法、錨固法(fǎ)、自粘法在原路麵上鋪設玻纖格柵。也可在原路麵上做(zuò)20mm-30mm細粒式瀝青混凝(níng)土找平層,再鋪設玻纖格柵,然後加鋪瀝青混凝土(tǔ)麵層,厚度宜為60mm-100mm。對舊水泥混凝土路麵補強,可采(cǎi)用(yòng)自粘法和噴油法(fǎ)在原路麵上鋪設玻纖格(gé)柵,也可在原路麵上做20mm-30mm細粒式瀝青混凝土找平層,再鋪設玻纖格(gé)柵,然後加鋪瀝青混凝土麵層,厚度宜為60mm-100mm。新建路麵麵層均可采用錨固法(fǎ)、自粘法進行(háng)施工。
(2)基層
基層采用(yòng)玻纖格柵,鋪設位置宜放在基層的底部,采用錨固法施工。
(3)路基
玻纖格柵(shān)必須(xū)鋪放在路基較低的1/3處。玻纖格柵亦可(kě)鋪放(fàng)在(zài)路(lù)基的(de)底部,但下麵至少要鋪設50mm-100mm厚的砂墊層或鋪設土工布。用錨固法施工。
2、加筋路麵的要求
(1)縱向平整(zhěng)度,橫向(xiàng)路(lù)拱的坡度與平順性均符合規範要求,若達不到規範要求,則應在加鋪之前作出處理。
(2)加鋪前須對路麵承(chéng)載力進行評定,若承載力達不到規範要求,或(huò)水泥(ní)混凝土路麵有板(bǎn)底脫空現象,均應作補強處(chù)理。水泥混(hún)凝土路麵(miàn)的伸縮縫與裂縫應提前清(qīng)理和填充(chōng)。
(3)原有路麵或基層表麵有(yǒu)局部鬆散、坑洞或擴散型裂縫,均應提前作補強或填充處理,以保持其表麵(miàn)狀況完好。
(4)原有(yǒu)路麵表麵須清掃幹淨,清除(chú)塵土、鬆散顆粒及雜物。
3、玻璃(lí)纖維土工格柵瀝青路麵施工方法
(1)錨固法(fǎ)
不帶自粘膠的(de)玻璃纖(xiān)維土工格柵能(néng)增強瀝青混凝土路麵層間連接和防止路麵反射裂縫,可采(cǎi)用錨固(gù)法施工(gōng)。但宜先(xiān)鋪設玻纖土工格(gé)柵,再灑布熱瀝青作粘層油,施工方法如下:
粘層(céng)油(yóu)選用AH-70或AH-90重油熱瀝青,粘層油的規格及質量應符合規範(fàn)要求(qiú),采(cǎi)用專用灑布車噴灑,粘層油(yóu)每平方米用量(liàng)約0.4kg-0.6kg。
鋪設玻璃纖維土工格柵時,必須(xū)要鋪設平順、拉緊,橫向搭接長(zhǎng)度(dù)為80mm-100mm,縱(zòng)向搭接長度為150mm-200mm。並根(gēn)據攤鋪方向,將後一端壓在前一(yī)端端部之下。
用50×50×1mm的固定鐵皮,要求平整不翹角(jiǎo),周邊宜做倒角處理,2英寸鋼釘(優質水泥釘、射釘(dìng)或膨脹螺釘)。
釘子固定玻(bō)纖土工格柵時,先將一端(duān)用固定鐵皮和釘子固定在已灑布粘層瀝青的下層結構上,釘子可用錘擊(jī)或高(gāo)壓射釘槍射入,再將格柵縱向拉緊並分段固定,每段長度為2-5m。對於水泥混凝土路麵,可按伸縮縫間距分段,鋼釘位置設入接(jiē)縫處。要求格柵拉(lā)緊時玻纖縱橫向(xiàng)均處於挺直、張緊狀態。
固(gù)定時不(bú)能將釘子釘於玻纖上,也不(bú)能用錘子直接敲擊玻纖,固定後如(rú)發(fā)現釘子斷裂或鐵皮鬆動,則必須予以(yǐ)重新固(gù)定(dìng)。
使用膠(jiāo)輪壓路機碾壓(膠輪(lún)壓路機需(xū)有灑水裝置)。
為防止施工車輛將玻纖(xiān)格柵和(hé)粘層(céng)油粘起(qǐ)來,或攤鋪機機輪出現打滑的現象,可在粘層油表麵灑布石屑,石屑用量為3m3-5m3/1000m2。
大氣溫(wēn)度低於10℃或(huò)路麵潮(cháo)濕時(shí)不得施工。
瀝青混(hún)合料加鋪層施工方法與普通瀝青路麵(miàn)麵層施工方(fāng)法一致,但(dàn)應注意(yì)施工車輛不得在已鋪設玻纖格柵的路麵上急轉彎和急刹(shā)車。
(2)自粘(zhān)式玻璃纖維土工格柵直(zhí)鋪法
對舊瀝青混凝土路麵或舊水泥混凝土路麵加鋪瀝(lì)青混凝土麵(miàn)層時,要首先對舊路麵進(jìn)行清(qīng)掃,可用(yòng)真空車或灑水車,保證表麵清潔幹(gàn)淨。然 後進行舊路麵整平,也可先做20mm-30mm厚的瀝青混合料調平層。
噴灑AH-70或AH-90重油熱瀝青,用量宜為0.3kg-0.4kg/m2。
采用(yòng)專用(yòng)攤鋪車,鋪設自粘式玻纖格(gé)柵,鋪設時應(yīng)平(píng)順、拉緊。
橫(héng)向搭接長度宜為50mm-100mm,縱向搭接長度(dù)宜為150mm-200mm,搭接重疊方向與瀝青混凝土攤鋪機運行的方向(xiàng)一致。
使用膠輪壓路機碾壓(膠輪壓路機需有灑水裝(zhuāng)置)。
鋪築瀝青混合料加鋪層。
4、土工格(gé)柵增強基層及下層路基施工方法
玻璃纖維土工格柵增強基層(céng)及下(xià)層路基均采用(yòng)錨固法施工。具體施(shī)工(gōng)方法同路麵麵層錨(máo)固法基本(běn)相同,但不需(xū)噴灑粘(zhān)層油。鋪設麵要求壓實、平(píng)整。符合相關規範要(yào)求。
沿路(lù)基橫向鋪設玻纖格柵,要求平順,拉緊,橫向兩端布設玻纖土工格(gé)柵的長度要多出2-3m。
橫向兩端要放砂袋壓實。
縱向(xiàng)搭接寬度宜為80mm-100mm,以每段(duàn)長度為500mm用鐵皮和水泥釘錨固,或(huò)用鐵絲綁紮固(gù)定。
兩(liǎng)端玻纖格柵翻過壓實砂袋後,再用砂袋壓實(shí)玻纖格(gé)柵。
在48h之內用(yòng)砂平整,壓實,以免(miǎn)玻纖格柵被日光照射(shè)或雨水淋泡時間過長。
隨著我國經濟的(de)發展和道路交通量的(de)日益增加,瀝青路麵早期開裂現象作為瀝青路麵主要病害之一越(yuè)來越得到重視。許多高速(sù)公路使用不(bú)到三、四(sì)年,已開始大麵積修補路麵(miàn)裂縫。目前我國合資興辦的土工合成材料生產廠家的生產工藝也日益成熟,科研和施(shī)工單位(wèi)對土工合成材料的材料特性、力學機理、施工方法等方麵都(dōu)研究出(chū)一些初步規律和一套比較成熟的施工工藝。鋼纖維(wéi)、玻璃(lí)纖維、玻璃纖維土工格柵作為瀝青混合料(liào)的加筋材料,日益得到(dào)推廣和應用。


中文

