论文导读：轻者使沥青砼路面产生裂缝、坑槽、沉陷等。随着玻纤格栅在沥青路面中的广泛应用。其明显见好的工程处治效果也得到了认可。为路面提高强度和反射裂缝防治提供了更广泛的选择和施工依据。
关键词：玻纤格栅,路面,反射裂缝,处治
1、引言
旧路改建工程项目中,新老路结合部的裂缝已成为常见的质量通病。其产生的主要原因为:新老路路基的结构层厚度、强度和工后沉降不一，导致新老路结合部出现开裂。轻者使沥青砼路面产生裂缝、坑槽、沉陷等，形成路面早期破坏；在降水作用下，重者可使路基受水浸蚀而失稳，造成路基的整体性破坏。近十年来，随着玻纤格栅在沥青路面中的广泛应用，其明显见好的工程处治效果也得到了认可，为路面提高强度和反射裂缝防治提供了更广泛的选择和施工依据。论文参考网。
2、玻纤格栅的研究概况
沥青路面中采用加筋的方法来改善路面使用性能的设想由来已久。国内自八十年代末才开始研究此技术。1992年北京市公路局设计研究院结合八达岭公路水泥混凝土路面大修，采用金属网防治反射裂缝，使用效果较好。哈尔滨建筑工程学院道路研究所于1993年7月提出了《塑料网格在柔性路面结构工程的应用》报告，对室内外试验进行了详细阐述，并提出了施工工艺。同时长沙交通学院也对加筋塑料格栅进行了室内研究，提出了《土工格栅对改善沥青混凝土开裂性能的试验研究》初步报告。通过近年来国内外对玻纤加筋格栅沥青混凝土试验研究的结果表明：玻纤加筋格栅具有高抗拉强度、与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点，能均匀传递轴载，并将反射裂缝由竖向转为水平方向。基于这一点，玻纤格栅对减薄沥青层厚度、防治反射裂缝、减少车辙作用、改善沥青路面结构性能和延长道路的使用寿命具有显著效果。
1）、玻纤格栅的作用机理
本项目工程中的玻纤格栅设置在水泥稳定粒料基层和沥青混凝土下面层之间，因为这个位置基层产生的极小裂缝即能反射到面层表面，使路面顶层开裂，导致路面的早期破坏。目前认为玻纤格栅起防裂作用的方式有两种：①下面层沥青混合料在压实机械作用下，通过玻纤格栅与水泥稳定粒料基层发生机械咬合、嵌挤，并由透层油粘结成整体，通过玻纤格栅横肋的作用提供抗拉应力。②玻纤格栅经过压实机械作用，使玻纤格栅通过透层油沥青与上基层和下面层粘结成一体，并通过沥青的粘结力发挥作用。
通过上述两种作用力，使玻纤格栅发挥抗拉防裂作用。纵向裂缝的发生主要是拉应力和剪应力作用的结果。在对称荷载作用下，路面结构层某一深度处由竖向受压变成横向受拉。裂缝发生时，垂直于竖向裂缝展开方向受到较大的拉应力作用，而玻纤格栅能提供较大的拉应力，改变路面结构内部应力分布。同时玻纤格栅使路面结构的整体刚度加大，对裂缝尖端处的拉应力集中起到扩散作用，阻止或减轻裂缝的产生，对半刚性水泥稳定粒料基层起到保护作用，延长路面结构的寿命。在非对称荷载作用下，裂缝的破裂面产生较大的剪应力。玻纤格栅对尖端的拉应力和剪应力集中起到扩散作用，对裂缝尖端的拉应力集中的扩散比较明显，裂缝的表现形式为剪切型开裂，随着裂缝的逐渐展开，玻纤格栅的抗剪作用较为显著的表现出来。论文参考网。而抗剪作用的发挥，开始阶段为玻纤格栅与上基层和下面层之间的胶合作用，随着裂缝的展开，玻纤格栅的胶结作用和横向格栅与沥青骨料之间作用力共同作用。因此，洒好透层油来确保玻纤格栅和基层、面层的粘结，是玻纤格栅发挥作用的关键。
当然，关于路面结构层加筋设计尚无成熟的理论设计计算体系，也有人对“路面结构加筋可以增大路面结构层的弹性模量，可以减薄路面结构层厚度”提出质疑。因为根据目前我国“强基薄面”的路面设计概念，国内目前路面设计体系中推荐的高速公路沥青路面的最大厚度为18cm，分3层进行施工。若对沥青路面厚度减薄却又不能满足沥青混凝土路面最小摊铺厚度的要求，因此不能对路面结构层厚度减少。玻纤格栅不参与路面结构设计计算，按照加铺层对待。
在裂缝防治中，强调玻纤格栅的极限抗拉强度意义不大，在极限抗拉强度下的变形已不满足裂缝防治的要求。应根据实际需要将某一允许应变下的应力水平作为重要参数，即强调玻纤格栅在某应力水平下的刚度和刚度模量值。目前研究中，建议选择抗拉刚度在1.0MN/m以上的筋材，最好选择抗拉刚度大于40.0MN/m、抗拉强度大于40.0MN/m的筋材。
2）、玻纤格栅的施工要点
①透层油的洒布：由玻纤格栅的作用机理知道，透层油的洒布质量是玻纤格栅发挥作用大小的关键。新版《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）要求：用于半刚性基层的透层油宜紧接在基层碾压成型后表面稍变干燥、但尚未硬化的情况下喷洒。要求透层油的透入深度不小于5mm，如使用乳化沥青，需在完全破乳干燥后铺设玻纤格栅，且保证破乳后沥青膜厚度不小于0.3mm。在实际工程中，按照规范要求洒布沥青油，很难保证基层养生用水量，尤其是日照较强的季节，容易造成上基层表面松散，不利于玻纤格栅作用的发挥。因此，在操作过程中，饱水养生一定时间后再洒布透层油，以确保透入深度、沥青膜厚度。
②根据新老路结合处的坐标按照20m桩放线，标出接缝位置，确保玻纤格栅的中线和新老路接缝重合。论文参考网。
③玻纤格栅的铺设：将玻纤格栅裁好后先在起始端用铁条固定，沿用人工或机械路线方向拉紧，张拉伸长率宜为1.0%-1.5%，并用固定器固定另一端。然后在垂直于路线方向按照上述过程张拉、固定，固定好的玻纤格栅要表面平整、无褶皱。应根据摊铺方向，将后一端压在前一端部之下，纵向搭接宽度应为5~8cm；纵向搭接处采用尼龙绳或铁丝绑扎固定，固定间距不应超过1.5m。固定铁皮经实践证明，采用厚1mm、宽3cm的铁皮条能达到预期的固定效果；固定钉采用射钉枪打入的水泥钉或射钉。固定好的玻纤格栅再用洁净的钢轮压路机碾压一遍。
④沥青面层施工：摊铺过程中，摊铺机的行走应保持连续而不能急转弯，以免搓坏玻纤格栅。运料车也不能在玻纤格栅表面转弯、掉头和急刹。
玻纤格栅施工过程中应特别注意：铺完固定后，一定使玻纤格栅张紧并保持平整，否则沥青混凝土下面层碾压后，玻纤格栅形成横向裂纹，影响工程质量；另外玻纤格栅背胶朝下，而背胶易溶于水，故上基层要保持干燥，否则造成其背腹失去粘性并影响玻纤格栅与基层、面层的粘结。
3、工程应用效果
省道S221线长铺至乐安公路改建工程路面施工完成后，对于施工过程中出现在水泥稳定粒料基层上的裂缝，通过沥青下面层铺设玻纤格栅处理，未发现裂缝反射现象。从目前通车情况来看，铺设玻纤格栅效果较理想，至于玻纤格栅抑制反射裂缝和减少车辙作用的最终效果尚待以后长期跟踪调查。
4、结束语
通过对旧路改建工程中的路面裂缝防治和分析，并在省道S221线长乐公路基层施工过程中铺设玻纤格栅可以抵抗和延缓由于路面基层裂缝引起反射裂缝的实践证明，使我们对玻纤格栅在裂缝防治方面有了更新的认识。它也解决了重载、超载单向性的路面早期破损问题，使左右幅路面使用寿命一致。
参考文献：
1、 JTJ/T035-91，公路加筋土工程施工技术规范[S].
2、 周志刚.郑健龙.张起森，沥青路面抗裂设计理论与方法[M].人民交通出版社，2003.
|
