土工格柵在平整的下承(chéng)層上按設計要求的寬度鋪設,其上下層填料無刺壞(huài)土工格柵(shān)的雜物(wù),鋪設土工格柵時,將強度高的方向(xiàng)垂直於路堤軸線方向布置,土工格柵橫向鋪設,鋪設時(shí)繃緊,拉挺,避免折皺(zhòu)、扭曲或坑窪,土工格柵(shān)沿縱向拚接采用搭(dā)接法(fǎ),搭接寬度不(bú)小(xiǎo)於20cm。
鋪好土工格柵後,人工鋪設(shè)上層填料,及時完成碾壓,避免長(zhǎng)期暴曬,然後采用機械運料、整平(píng)、碾壓,機(jī)械攤鋪、碾壓從(cóng)兩邊向中間推進,碾壓自兩邊向中間進行(háng),其壓實度保持達到規範要求。杜絕一切施工(gōng)車輛和施(shī)工機械行駛(shǐ)或停放在(zài)已鋪好的土工格柵上,施工中隨時(shí)檢查土工格柵的質量,發(fā)現有折損、刺破、撕裂等(děng)損壞(huài)時(shí),視程度(dù)修補或更換。
一、玻纖土工格柵的特性
1、抗拉(lā)強度、低延伸率:玻(bō)纖土工格柵是以(yǐ)玻纖為原料,而玻璃纖維的強度極高,超過了其它纖維與金屬。同時它的拉(lā)伸模量很高,具(jù)有很高的抗變形能力,斷裂延伸率小於4%
2、無長期蠕變:作為增強材料,具備在長期荷載的作用下低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(shēng)蠕變,這就使其能夠長期保持良好性能。
3、熱穩定性:玻(bō)璃纖維在1000℃才開始熔化,確保了玻纖土工格柵在瀝青混合料攤鋪作業中承受高溫的穩定性。
4、與瀝青混合料的相容性(xìng):玻纖土工格柵在後(hòu)處理工藝中塗覆的材料(liào)是針對(duì)瀝青混合料設計的,每根纖維都被充分塗覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻纖土工格柵在瀝青混合料層麵中不會與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢(láo)固地結合在一(yī)起。
5、物理化學穩定性:經過(guò)特殊處理劑進行塗覆處(chù)理後(hòu),玻纖土工格柵能夠抵抗各類物理磨損和(hé)化(huà)學侵蝕,還能抵禦生物侵蝕和氣(qì)候變化,保證其性能不受損失。
6、集料嵌鎖和限製(zhì):由於玻纖土工格柵(shān)是網狀結構,瀝青混凝土中(zhōng)的集料可以貫(guàn)穿其(qí)中,這樣就形成(chéng)了機械嵌鎖。這種限製阻礙了集料的運動,使瀝青混合料在受荷載(zǎi)的情況下能(néng)夠保(bǎo)持更好的密實狀態,更高的承重能力,更好的荷載傳遞性能以及較小的變形。
二、玻(bō)纖土工(gōng)格(gé)柵的應用及作用機理
玻纖土工格柵具有以上所述特點,當它應用於瀝青路麵施工時(shí),可以在以下幾個方麵發揮重要作用。
1、抗(kàng)疲勞開裂
瀝青混凝土路麵具有(yǒu)一定的承載能力,且在規定的使用期限內不會發生疲勞破(pò)壞(huài)。根據(jù)柔性路麵設計規(guī)範的(de)規定,要求控(kòng)製路表(biǎo)最大彎(wān)沉、層底麵最大彎沉和層底麵(miàn)最大彎拉應力小於相應的容許量,以保證路(lù)麵不致產生過(guò)度的變形和開裂。快手成人版對瀝青路麵受載荷的情況做受力分析,在直接與車輛荷載接(jiē)觸下,麵層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,麵(miàn)層受到(dào)拉力作用,由於兩處受力區域所受力性質不同,而又彼(bǐ)此緊靠,因(yīn)此在兩(liǎng)塊受力區域的(de)交界處,即力的突變容易發生(shēng)破壞,在長期荷載的作用(yòng)下,發生疲勞開裂。
玻纖土工格柵在(zài)瀝青麵層的下麵(miàn)層中,能夠將上述的壓應力(lì)與拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成一個緩衝(chōng)區,在緩衝區裏應(yīng)力是逐步變化而(ér)不是突變,減少了應力突變對瀝青麵層的破壞,同時玻纖土工格柵的低延身率減小了路麵的彎沉量,保證(zhèng)了路麵不會(huì)發生過(guò)度變形而開(kāi)裂。
2、抗高溫車轍
瀝青混凝土在高溫時具有(yǒu)流變性,具體表現在:夏季瀝青路麵麵層受高溫作(zuò)用而發軟(ruǎn)發粘。在車輛(liàng)荷載作用下,受力區域凹陷,車輛載荷撤除後(hòu),瀝青麵層無法(fǎ)完全恢複受載荷之前的狀態,即(jí)產生了塑性變形(xíng)。在車輛反複碾壓的作用下,塑性變形不斷(duàn)積累,就形成了車(chē)轍。快手成人版對瀝青麵層結構進行分(fèn)析後,可以知道由於高溫作用(yòng)下瀝青(qīng)混(hún)凝土具有流變性,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(hún)凝土集料的塑性變形,造成瀝青混合料的推移,這就是形成車轍的主要原因。
在瀝青麵層中的上麵層與中麵層之間使用(yòng)玻纖土工格柵,其可以(yǐ)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之間,形成複(fù)合力學嵌鎖體係(xì),限製集料運(yùn)動(dòng),增加了瀝青混合料(liào)的橫向約束力,瀝(lì)青麵層中各部分彼此牽製(zhì),防止了瀝青麵層的(de)塑性變形,從而起到抵抗高溫車轍的作用。
3、低(dī)溫(wēn)縮裂
處於我國北(běi)方地區的瀝青道路,冬季麵層溫度接近於大氣(qì)溫度,在這樣的氣候條件下,瀝(lì)青混凝土遇冷收縮,產(chǎn)生拉應力。當拉應力超過瀝青混凝土抗拉伸強度時,就產生裂紋,在裂紋集中的地(dì)方產生裂縫,形成病害。從裂紋的成因看,如何使瀝青混凝土強度抵抗住拉應力是解決問題的關鍵。
玻纖土工(gōng)格柵(shān)在瀝青麵層中的中間層使用(yòng),提高了麵層的橫向拉伸強度,使得瀝青(qīng)混凝土(tǔ)的拉伸強度大大提高,可以抵抗住較大的拉應力(lì)而不致使瀝青混凝土(tǔ)發生破壞(huài)。另(lìng)外,即使因為局部區域產生裂紋,在裂紋發生處的應力集中,經(jīng)玻(bō)纖土工格柵的(de)相互傳遞而消失,裂紋不會發展而形成裂縫。
4、延緩反(fǎn)射裂縫
許多舊瀝青路麵鋪覆了瀝青(qīng)混凝(níng)土加鋪層後,被認為結構牢(láo)固的瀝青混凝(níng)土加鋪層過早地出現了與舊瀝青路麵麵層相(xiàng)似的裂縫。這種舊(jiù)路麵斷(duàn)裂處的原有裂縫向上擴展到或穿透到新(xīn)路麵的現象(xiàng)稱之為反(fǎn)射裂縫.。現今我(wǒ)國許多地方修建的高(gāo)速公路一般(bān)都采用半剛性基層(水泥(ní)穩定(dìng)級配碎石較(jiào)多),瀝青混凝土路麵麵層因半(bàn)剛性基層而產生反射裂縫的現(xiàn)象也已相(xiàng)當(dāng)普遍。反射裂縫破壞瀝青路麵表麵的連續性,降低路麵結構強度,使得水進入(rù)底層,造成(chéng)道路水損病害。而裂縫產生的原因(yīn)是路麵(miàn)麵層(céng)無法承受因底層(céng)位移而產生的剪切應力和拉伸應力。這(zhè)種位移是由於車輛荷載或溫度荷載(膨脹和收(shōu)縮)的作用而引(yǐn)起的。
在瀝青混凝土加鋪層的下麵或半剛(gāng)性基層上(shàng)麵加鋪玻纖土工格柵,能夠抑(yì)製應(yīng)力,釋放應變,作為瀝青混凝土麵層中的拉(lā)伸增強材料,可以達到減少反射裂縫產生的目的。垂直向上的(de)部位,使夾層的每(měi)一邊形成較小的裂縫。因此,必須強調一點的(de)是玻纖土工格柵作為延緩反射裂縫產生的夾(jiá)層,它的幾何尺(chǐ)寸至關重要,橫截麵積足夠大,應力分散也就愈充分。它的寬度必須超過改變了(le)方向的應(yīng)力能的寬度極限,而其孔徑也必(bì)須有助於使加筋後(hòu)的瀝青混合料達到最佳的剪切膠粘性,促進相(xiàng)互之間的嵌鎖與限製。
三、適用(yòng)範圍
瀝青混凝土路麵作為一種無接縫的連(lián)續式路麵(miàn),具有造價低,行車平穩、舒適,噪音(yīn)低,便於施工和維(wéi)修等特點,但是其一些固有特性(xìng)會造成路麵開裂、車轍、推移和(hé)擁包(bāo)等主要病害,影響了行車的舒適(shì)性、安全性和道路使用的耐久性,一旦水從裂縫中滲入,就會造成水損病害,加速路麵麵層、基層乃至路基的損害。近年來(lái)許(xǔ)多公路工程設計都采用了玻纖土工格柵,實(shí)踐證(zhèng)明,玻纖土工格(gé)柵不但在(zài)防止瀝青路麵開裂,減少或延緩反射裂紋的數量或出現時間,減少瀝青路麵的(de)車轍和(hé)擁包,還可(kě)適當提高半(bàn)剛性基層的(de)疲勞壽命。
1、舊(jiù)瀝青混凝土路麵嚴重開裂,加筋增強加鋪瀝青麵層,防(fáng)止反射裂縫病害。
2、舊水泥混凝土路麵改建複合式路麵,抑製板塊伸縮縫等引起反射裂縫。
3、道路拓(tuò)改工程,防止新舊結合部(bù)產生不(bú)均勻沉降而而成裂(liè)縫。
4、軟(ruǎn)土地基加(jiā)筋(jīn)處理,利於軟土固結,有效抑製沉(chén)降,均勻應力分布,增強路基整體強度。
5、新建道路半剛性基層(céng)產生收縮(suō)裂縫,采用加筋增強措施防止基層裂縫反射而引(yǐn)起瀝青路麵裂縫。
6、在瀝(lì)青混合料中摻加鋼纖維或玻璃(lí)纖維,可以提高瀝青(qīng)路麵(miàn)的強(qiáng)度,同時大大增強瀝(lì)青路麵的高溫穩定性和低溫穩(wěn)定性,防止疲勞開(kāi)裂。
四、玻纖(xiān)格柵施工方法
1、璃(lí)纖維土工格柵的層位
(1)路麵麵層
對新建瀝青混凝土路麵,玻纖格柵可置於半剛(gāng)性基層與下封層(céng)之間,也可置於下封層與瀝(lì)青麵層之間。對舊瀝青路麵補強,可采用噴油法、錨固法、自粘法在原路麵上鋪設玻纖格柵。也(yě)可在原路麵上做20mm-30mm細(xì)粒(lì)式(shì)瀝青混凝土找平層(céng),再鋪設玻纖格柵,然後加鋪瀝青混凝土(tǔ)麵層,厚度(dù)宜(yí)為60mm-100mm。對(duì)舊水泥混凝土路麵補強,可(kě)采用自粘(zhān)法和(hé)噴(pēn)油法在原路麵上鋪設玻纖格(gé)柵,也可在原路麵(miàn)上做20mm-30mm細粒式瀝青混(hún)凝土找平層,再鋪設玻纖格柵,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(kě)采用錨固法、自粘法進行施工(gōng)。
(2)基層
基層(céng)采用玻纖格柵,鋪設(shè)位置宜放在基層的底部,采用錨固法施工。
(3)路基
玻纖格柵必須鋪放在路基較低的(de)1/3處。玻纖格柵亦可鋪放在路基的底部,但下(xià)麵至少要鋪設50mm-100mm厚的砂墊層或鋪設(shè)土工布。用錨固法施工。
2、加筋路麵的要求
(1)縱向(xiàng)平整度,橫向路拱的坡度(dù)與平順性均符(fú)合規範要求,若達不到規範要求,則應在加鋪之前(qián)作出處理。
(2)加鋪前須對(duì)路麵承載力進行評定,若(ruò)承載力達不到規範要求,或水泥混凝土路麵有(yǒu)板底脫空現象,均應作補強處理。水泥混凝土(tǔ)路麵的伸縮(suō)縫(féng)與裂縫應提前清理和填(tián)充。
(3)原有路麵(miàn)或基層表麵有局部鬆散、坑洞或擴散型裂縫,均應提前作(zuò)補強或填充處理,以保持其表(biǎo)麵狀況完好。
(4)原有路麵表麵須清(qīng)掃幹淨,清除塵土、鬆散顆粒及雜物。
3、玻璃纖維土(tǔ)工格柵瀝(lì)青路麵施工方法
(1)錨固法
不帶自粘膠的玻璃纖維土工(gōng)格柵能增強瀝青混凝土路麵層間連接和防止路(lù)麵反射裂縫,可采(cǎi)用錨固法施工。但宜(yí)先鋪設玻纖土工格柵,再灑布熱瀝(lì)青作粘層油,施工方(fāng)法如下:
粘層油選用AH-70或AH-90重油熱瀝青,粘層油的(de)規格及質量應符合規範要求,采用專用灑(sǎ)布車噴灑,粘層油每平方米用量約0.4kg-0.6kg。
鋪設玻璃纖維土工格柵時,必須要鋪設平順、拉緊,橫(héng)向(xiàng)搭接長度為80mm-100mm,縱向搭(dā)接長度為(wéi)150mm-200mm。並(bìng)根(gēn)據攤鋪方向,將後一端壓在(zài)前一端端部之下。
用50×50×1mm的固定鐵皮,要求平整不翹角,周邊宜(yí)做倒角處理,2英寸鋼釘(優質水泥釘、射釘或膨脹螺釘)。
釘子固定玻纖土工格柵時,先將一端用固定鐵皮和釘子固定在已灑布粘(zhān)層瀝青的下層結構上,釘子可用錘擊或高壓射釘(dìng)槍射入,再將格柵縱(zòng)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(wèi)置設入接(jiē)縫處。要求格柵拉緊時玻纖縱(zòng)橫(héng)向均處於挺直(zhí)、張緊狀態。
固定時不能將釘子釘於玻纖上,也不能用錘(chuí)子直接敲擊玻纖,固定後如發現釘子斷裂(liè)或鐵皮鬆(sōng)動,則必須予以重新固定。
使用膠輪(lún)壓路機(jī)碾壓(膠輪壓路機需有灑水裝置)。
為防止施工車輛將玻纖格(gé)柵和粘層油粘起來,或攤鋪機機輪出現打滑的現(xiàn)象,可在粘層油表麵灑布石屑(xiè),石屑用量為3m3-5m3/1000m2。
大氣溫度低(dī)於10℃或路麵潮濕時不得施工。
瀝青(qīng)混合料加鋪層施工方法與普通瀝青路麵麵層施工方法一致,但應注意(yì)施工車輛(liàng)不得在已鋪設玻纖格柵的路(lù)麵上(shàng)急轉彎和(hé)急刹(shā)車。
(2)自粘式玻璃纖維(wéi)土工格(gé)柵直鋪法
對(duì)舊瀝青混(hún)凝土路麵或舊水泥混凝土路麵加鋪(pù)瀝青混凝土麵層時,要首先對舊路麵進行(háng)清掃(sǎo),可用真空車或(huò)灑水車,保證表麵清潔幹淨。然 後進行舊路麵(miàn)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(yóu)熱瀝青,用量宜為0.3kg-0.4kg/m2。
采用專(zhuān)用攤鋪車,鋪設自粘式玻纖格柵,鋪設時應平順、拉緊。
橫向搭接長度宜為50mm-100mm,縱向搭接長度宜為150mm-200mm,搭接重疊方向與瀝青混凝土攤鋪機運行的方向一致。
使用膠輪壓路機碾壓(膠輪壓路機需有灑水裝置)。
鋪築瀝青混合料加鋪層。
4、土工格柵增強基層及下(xià)層路基施工方法
玻(bō)璃纖維土工格(gé)柵增強基層及下層路基均(jun1)采用錨固法施工。具體施工方法同路麵麵層錨固法基本相同,但(dàn)不需噴灑(sǎ)粘層油。鋪(pù)設麵要求壓實、平整。符合(hé)相關規(guī)範要求。
沿(yán)路基橫向鋪設玻纖格柵,要求平順,拉緊(jǐn),橫向兩端布設玻(bō)纖土工格柵的長度要多出2-3m。
橫向兩端要放砂袋壓實。
縱向搭接寬度宜為80mm-100mm,以每段長(zhǎng)度為500mm用鐵皮和水(shuǐ)泥釘錨固,或用鐵(tiě)絲綁紮固定。
兩端玻纖格柵翻過(guò)壓實砂袋後,再用砂袋壓實玻纖格柵。
在48h之內用砂平整,壓實,以免玻纖格柵被日光(guāng)照射或雨水淋(lín)泡時間過長(zhǎng)。
隨著我國經(jīng)濟的發展(zhǎn)和道路交通量的日益增(zēng)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(xǔ)多高速公路使用不到三、四年,已開始大麵積修補路麵裂縫(féng)。目(mù)前我國合資興(xìng)辦的土工合成(chéng)材料(liào)生產廠家的生產(chǎn)工藝也日益成熟,科研和施工單位對土工合成材料的材料特性、力學(xué)機理、施工方法等方麵都研究(jiū)出一些(xiē)初步規律和一套比較成熟的施(shī)工工藝。鋼纖維、玻(bō)璃纖維、玻璃纖維土工格柵作為瀝青混合料的加筋材料,日益得到推廣和應用。