自改革開放以后,我國交通運(yùn)輸事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,公路建設(shè)里程越來越長。但隨之而來的還有路面病害問題。作為瀝青路面主要病害之一,反射裂縫一直以來都是國內(nèi)外急需攻克的技術(shù)難題。反射裂縫的產(chǎn)生,不利于路基路面穩(wěn)定,更會影響行車舒適性及安全。在雨水、高溫、凍融等自然因素長期作用下,路面裂縫又會造成水損壞,加劇結(jié)構(gòu)破壞程度,嚴(yán)重影響公路通行能力及服務(wù)能力。為此,必須做好反射裂縫防治工作。目前,針對半剛性瀝青路面反射裂縫,國內(nèi)外常用的防治措施包括:優(yōu)化半剛性基層組成設(shè)計(jì)、加設(shè)土工格柵、基層預(yù)切縫等。玻纖土工格柵是利用編織工藝將土工格柵編制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并在特殊涂覆技術(shù)作用下,可構(gòu)成一種新型土工材料。經(jīng)大量工程實(shí)踐表明,玻纖土工格柵的應(yīng)用,可有效提升路面整體性,增加強(qiáng)度,且可控制反射裂縫發(fā)展及減少產(chǎn)生幾率,為此,在公路路面養(yǎng)護(hù)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
一、反射裂縫的形成機(jī)理及特點(diǎn)反射裂縫是指在舊混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)時,往往會將一層瀝青罩面加鋪其上,當(dāng)混凝土發(fā)生位移,其拉應(yīng)力在罩面層抗拉強(qiáng)度以上時,罩面層就會產(chǎn)生反射裂縫。一旦產(chǎn)生裂縫,路標(biāo)水將會沿裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)層,并會浸濕土基,導(dǎo)致土基含水率增加。特別是在動水壓力反復(fù)作用下,將會對路面材料不斷沖刷,從而減弱材料之間的粘結(jié)性,甚至?xí)?yán)重降低路基強(qiáng)度,導(dǎo)致路基失穩(wěn)。若瀝青路面反射裂縫處治不到位,將大大增加瀝青面層底面的拉應(yīng)力及頂面剪應(yīng)力,從而引發(fā)其他更大的損壞,如坑槽、沉陷等,導(dǎo)致路面使用壽命大大縮短。為此,在瀝青路面病害類型中,反射裂縫影響較大,且具有擴(kuò)散性,基于此,深入研究瀝青路面反射裂縫防治措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、工程概況
某公路工程全長12.1km,路面結(jié)構(gòu)為30cm 水泥穩(wěn)定土基層+4cmAC-20C 型中粒式瀝青混凝土下面層+3cmAC-13C 型細(xì)粒式瀝青混凝土上面層。經(jīng)路面調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),本路段局部沉陷、推移病害嚴(yán)重,路基整體狀況良好,但路面老化裂縫問題較為嚴(yán)重,為此,決定對本路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修施工。針對反射裂縫問題,認(rèn)為可選擇玻纖土工格柵處理,選擇其中K32+500~K34+500 段作為試驗(yàn)段進(jìn)行施工。
三、玻纖土工格柵的應(yīng)用設(shè)計(jì)
( 一) 粘結(jié)固定
玻纖土工格柵加鋪施工中,考慮到熱瀝青粘結(jié)性能要比乳化瀝青好,因此決定選擇熱瀝青施工。在土工格柵裝設(shè)時,一般情況下,應(yīng)先噴灑乳化瀝青,隨后按照格柵。但熱瀝青也按照此工序,一方面兩者相互黏連,無法有效應(yīng)對張力作用;另一方面,先噴灑熱瀝青,若其固結(jié)速度快,則會影響粘結(jié)效果。為此,決定先進(jìn)行玻纖土工格柵安裝固定,再噴灑熱瀝青,要求在整個噴灑環(huán)節(jié)不得出現(xiàn)漏灑現(xiàn)象。熱瀝青的應(yīng)用不僅能夠有效粘結(jié)路面與格柵,充當(dāng)粘結(jié)劑的作用,還能起到路面裂縫封層養(yǎng)護(hù)的功能。
( 二) 面層厚度
根據(jù)施工具體情況,在玻纖土工格柵施工中,應(yīng)在5cm 以上控制面層厚度。若重載交通量過大,則需適當(dāng)增加厚度。瀝青路面撓曲疲勞與裂縫的產(chǎn)生過程極為復(fù)雜,若層厚較薄,則會嚴(yán)重影響施工效果。
四、玻纖土工格柵的施工工藝
( 一) 施工準(zhǔn)備
施工前,路面裂縫內(nèi)的灰塵、雜物等可通過壓縮空氣徹底清理。要求預(yù)先處理路基強(qiáng)度不足處,若裂縫寬度較大,可先通過瀝青混凝土進(jìn)行添堵,坑槽處可則通過冷拌料或熱拌料填充,要整平表層,確保鋪裝玻纖土工格柵時,順平、均勻。
( 二) 粘層施工
熱瀝青噴灑時,與玻纖土工格柵寬度相比,其噴灑橫向范圍略寬,可多出5~10cm。
為保證瀝青噴灑均勻,能夠充分向格柵底面滲透,提高粘結(jié)性能,需合理控制溫度,一
般路表溫度控制在30℃以上,瀝青溫度控制在150℃以上。因本工程需先固定玻纖土工
格柵,再噴灑熱瀝青,兩者接頭處,可鋪設(shè)一層油氈,長度約15m 左右,避免因噴灑過
度,造成局部泛油等情況。
( 三) 玻纖土工格柵鋪裝
按照施工流程完成鋪裝施工,先將油面清理干凈,并做初步整修,保證其平整度。隨后通過人工方式進(jìn)行玻纖土工格柵攤鋪,要求先固定好前端格柵,按照梯形方式進(jìn)行攤鋪并固定,待鋪裝完玻纖土工格柵之后,即可噴灑熱瀝青,隨后將養(yǎng)護(hù)料撒布其上,最后攤鋪油面。在整個鋪裝環(huán)節(jié)嚴(yán)禁一次攤開長度過長,每幅以5 人協(xié)作施工即可,其中固定需3 人,拉扯、整平需2 人,預(yù)付一定張力,避免張力不足或松弛。
格柵搭接時,縱橫向搭接寬度各有不同,一般縱向搭接寬度需控制在20cm 以上,橫向搭接寬度控制在15cm 以上。按照瀝青攤鋪方向,縱向接縫前一幅需搭接至下一幅。鋪設(shè)玻纖格柵時,要采取相應(yīng)的固定措施,避免出現(xiàn)褶皺問題,如出現(xiàn)褶皺情況,將會大幅減弱其反射應(yīng)力吸收能力,從而影響防裂效果。一般可選擇鐵皮、鋼釘進(jìn)行固定,保證最大限度拉平、拉直玻纖格柵。但在玻纖土工格柵上嚴(yán)禁使用鋼釘釘子、錘子直接捶打,若出現(xiàn)鋼釘斷裂、鐵皮松動,需再次進(jìn)行固定。完成玻纖格柵鋪設(shè)固定作業(yè)之后,可選擇膠輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓,保證土
工格柵和路表緊密粘結(jié)。完成上述施工后,即可進(jìn)行瀝青混凝土面層施工。
( 四) 碾壓施工
初壓時,應(yīng)避免出現(xiàn)路面推移情況,可在1.5~2km/h 控制碾壓速度。復(fù)壓施工中選擇雙輪式壓路機(jī),則需控制噴水量,不宜多噴。壓路機(jī)的振幅、頻率均可按照碾壓層厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,該階段碾壓速度可控制在2.5~3.5km/h。終壓階段,每次碾壓輪跡重疊寬度控制在20cm 以上,碾壓速度控制在2.5~3.5km/h,若施工過程中溫度下降過快,需及時采取措施,加快進(jìn)度。
五、結(jié)束語
綜上所述,隨著交通量的不斷增加,早期修建的大量公路工程逐步進(jìn)入了大中修階段,尤其是一些公路路面病害問題極為突出,如裂縫、坑槽等,作為瀝青路面常見病害,裂縫程度不同,則選用的修補(bǔ)方法也不相同。為有效防治瀝青路面反射裂縫,必須根據(jù)實(shí)際情況,采取科學(xué)、有效的防治措施,全面提升抗裂性能,解決裂縫問題。相比普通處理技術(shù),玻纖土工格柵應(yīng)用效果更佳,尤其是在反射裂縫治理方面,可滿足施工需求。
參考文獻(xiàn):
[1] 郜業(yè)強(qiáng),錢海濤. 半剛性路邊反射裂縫的應(yīng)力吸收復(fù)合夾層防治技術(shù)研究[J]. 交通科技,2011(04).
[2] 薛倩,穆菁. 工程玻纖格柵在防治反射裂縫中的應(yīng)用淺析[J]. 科技與企業(yè),2013(09).
[3] 馬志鵬,張?jiān)倥d,王春霞. 玻璃纖維格柵瀝青涂層的工藝研究[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品,2012(12).