淮北玻纤格栅在高速公路改造工程中的应用与质量控制

         一、 玻纤格栅的性能为解决刚性路面改造为柔性路面带来的反射裂缝问题，一般在公路改造工程设计中采用土工新材料玻纤格栅，目的是抑制和延缓沥青混凝土路面反射发生的裂缝，从而提高路面的使用寿命。玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质，经过特殊的涂复处理工艺而成的土工复合材料。玻璃纤维的主要成份是：氧化硅、是无机材料，其理化性能极具稳定，并具有强度大、模量高，无长期蠕变,耐磨性、热稳定性好。因其表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能，极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。玻纤土工格栅以玻璃纤维为原料，具有很高的抗变形能力，断裂延伸率小于3%。作为增强材料，具备在长期荷载的情况下抵抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的，玻璃纤维不会发生蠕变，这保证产品能够长期保持性能。由于玻璃纤维的熔化温度在1000℃以上，这确保了玻纤土工格栅在摊铺作业中承受较高的温度，热稳定性好。玻纤土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的，每根纤维都被充分涂覆，与沥青具有很高的相容性，从而确保了玻纤土工格栅在沥青层中不会与沥青混合料产生隔离，而是牢固的结合在一起。经过特殊后处理剂进行涂覆处理，玻纤土工格栅能够抵抗各类物理磨损和化学侵蚀，还能抵御生物侵蚀和气候变化，保证其性能不受影响。由于玻纤土工格栅是网状结构，沥青混凝土中的集料可以贯穿其中，这样就形成了机械嵌锁。这种限制阻碍了集料的运动，使沥青混合料在受荷载的情况下能够达到更好的压实状态，更高的承重能力，更好的荷载传递性能及较小的变形。玻纤格栅技术参数（见下表）玻璃纤维土工格栅是一种用于路面增强、老路补强，加固路基及软土基的优良土工合成材料。玻纤格栅是选用优质增强型无碱玻纤纱，利用国外先进经编机织成基材，采用经编定向结构，充分利用织物中纱线强力，改善其力学性能，使其具有良好的抗拉强度，抗撕裂强度和耐蠕变性能，并经过优质改性沥青涂覆处理而成的平面网络状材料。其因循相似相容原理，重点突出其与沥青混合料的复合性能，并充分保护玻纤基材，极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力，从而得以用于路面增强，抵抗裂缝车辙等公路病害产生，结束了沥青路面难以增强的难题。在处理沥青路面反射裂纹应用上，已成为不可替代的材料，具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率，并具有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。设计中将玻纤格栅布设在沥青混凝土中下面层之间，主要利用玻纤格栅抗拉强度大和弹性模量高的特点，与钢筋混凝土中的钢筋具有异曲同工的效果。玻纤格栅的主要作用是均匀传递轴载，并将反射裂缝应力由垂直方向转化为水平方向，增强沥青混凝土的整体抗拉强度，减少永久变形，防止和减少路面发射裂缝，延缓疲劳破坏，提高路面使用寿命。由于高速化改造工程路面施工周期较长，影响玻纤格栅施工的不利因素较多，为保证玻纤的使用效果和铺设质量应因地制宜采用有效措施，控制施工质量。保持待铺路面清洁干燥。施工现场要求压实平整、呈水平状、清除尖刺突起物。在玻纤铺设前要求将路面上可能影响格栅与底层结合牢度的物质清除干净，如油漆、封层料、油脂、水渍等，是铺设表面清洁干燥。
       二、玻纤格栅在路面改造的应用
如路面有水迹时，应待路面干燥后再进行铺设。雨天和潮湿路面不得施工。铺设玻纤格栅前需洒粘层油，粘层油如采用乳化沥青需在乳化沥青完全破乳后铺设格栅。玻纤铺设时，在平整压实的场地上，安装铺设的格栅其主要受力方向（纵向）应垂直于路堤轴线方向，应保持玻纤平整、拉紧同时不得有起皱现象，用插钉及土石压重固定，铺设的格栅主要受力方向*好是通长无接头，幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接，搭接宽度不小于10cm。如设置的格栅在两层以上，层与层之间应错缝。大面积铺设后，要整体调整其平直度。当填盖一层土后，未碾压前，应再次用人工或机具张紧格栅，力度要均匀，使格栅在土中为绷直受力状态，使格栅具备有效的张力，铺完以后再用干净的钢轮压路机碾压一遍。格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉钉于玻纤上，不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固。严格控制运送混料的车辆出入现场，在格栅层上禁止车辆急转弯、急刹车和倾卸混合料脚料，以防止对玻纤的格栅的损坏。施工前地面温度较低时，要在玻纤格栅表面后处理配方中加大粘胶剂的含量，采用软化点较低的改性剂，同时将固定钉子有行列式改为梅花型，将每段50 米拉直绷紧改为每米拉直绷紧，使格栅铺设后经碾压能与下层粘结牢固，当得起温度低于10℃时不得施工。施工后期如天气炎热，地面温度高达70℃以上时，前期使用的玻纤格栅后处理配方中粘胶剂含量和改性剂的软化点在在高温下施工难度较大，质量得不到有效控制，摊铺机摊铺沥青混凝土中面层是时玻纤格栅容易起卷。要求及时改善配方中粘胶剂和改性剂，保证玻纤与沥青只见具有较好地复合型，发挥其应有的骨架功能。采用玻纤格栅加筋沥青混凝土路面能大大改善其结构性能，这已经成为业内共识，但改善的原因尚有待于进一步研究。目前我国国内用于沥青路面加筋的玻纤格栅种类较多，但生产厂家的玻纤格栅指标不明确、测试方法和标准也不统一，急需制定出适合行业内使用的产品规格、性能要求、测试方法和产品标准。对于玻纤格栅抑制反射裂缝的*终效果尚有待今后作长期观察。

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