玻纖土工格柵的作用機理

1.控制反射裂縫

反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的，它包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移，以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。前者導(dǎo)致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)較集中的拉應(yīng)力；后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經(jīng)受較大的彎拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力。

由于玻纖土工格柵的模量很大，作為剛度大的硬夾層應(yīng)用在瀝青罩面層中，其作用是控制應(yīng)力，釋放應(yīng)變，同時作為瀝青混凝土加筋材料，增強加鋪層結(jié)構(gòu)的耐拉和耐剪能力，從而實現(xiàn)減少裂縫的目的。實踐表明，一條改變了方向的水平裂縫的對應(yīng)裂縫力量可從其起點移動0.6米，1.5米以上寬度的加筋材料有助于力量在裂縫兩側(cè)消散。

2.控制疲勞開裂

在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層，其主要作用是增強路面的使用功能，對承載作用則貢獻不大，加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面上進行瀝青罩面則不同，瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面一起承載。因此，在瀝青混凝土路面上進行瀝青罩面，除了會出現(xiàn)反射裂縫，同時還會因為荷載的長期作用而出現(xiàn)疲勞開裂。我們對舊瀝青混凝土路面上的瀝青加鋪層受荷情況做受力分析：由于瀝青罩面層下為與瀝青罩面層同一性質(zhì)的柔性面層，當受到荷載作用時，路表將發(fā)生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力，在輪載邊緣以外的區(qū)域，面層受到拉力作用，由于兩處受力區(qū)域所受力性質(zhì)不同，而又彼此緊靠，因此在兩塊受力區(qū)域的交界處即力的突變處容易發(fā)生破壞。在長期荷載的作用下，發(fā)生疲勞開裂。

玻纖土工格柵在瀝青罩面層中，能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散，在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶，在這里應(yīng)力逐步變化而不是突變，減少了應(yīng)力突變對瀝青罩面層的破壞。同時玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量，實現(xiàn)了路面不會發(fā)生過渡變形。

3.控制高溫車轍

瀝青混凝土在高溫時具有流變性，具體表現(xiàn)在：夏季瀝青道路面層發(fā)軟、發(fā)粘；在車輛荷載作用下，受力區(qū)域產(chǎn)生凹陷，車輛荷載撤除后瀝青面層無法恢復(fù)至受荷前的狀況，即產(chǎn)生了塑性變形；在車輛的反復(fù)碾壓的作用下塑性變形不斷積累，形成車轍。我們對瀝青面層結(jié)構(gòu)進行分析后，可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流變性，而在受到荷載時，面層中沒有可以約束瀝青混凝土中集料運動的機制，造成瀝青面層的推移，這就是形成車轍的主要原因。

在瀝青罩面層中使用玻纖土工格柵，其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間，形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系，控制集料運動，增加了瀝青罩面層中的橫向約束力，瀝青面層中各部分彼此牽制，控制了瀝青面層的推移，從而起到抵住車轍的作用。

4.控制低溫收縮開裂

嚴寒地區(qū)的瀝青道路，冬季面層溫度接近于氣溫，在這樣的溫度條件下，瀝青混凝土遇冷收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力。當拉應(yīng)力超出瀝青混凝土拉伸強度時，產(chǎn)生裂紋，在裂紋集中的地方產(chǎn)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住拉應(yīng)力是解決問題的關(guān)鍵。

玻纖土工格柵在瀝青罩面層中的應(yīng)用，使得瀝青混凝土的拉伸強度大大增強，可以抵住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外，即使因為局部區(qū)域產(chǎn)生裂紋，使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過于集中，但經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失，裂紋不會發(fā)展成裂縫。

玻纖土工格柵的應(yīng)用解決方案

一、用于路面面層

1.置放部位

1.1對新建瀝青混凝土道路路面，玻纖格柵可置于半剛性基層與下封層之間，也可置于下封層與瀝青面之間。

1.2對新建水泥混凝土道路路面，玻纖土工格柵應(yīng)置于半剛性基層與剛性水泥混凝土封層之間。

1.3對舊瀝青路面維修，可采用噴油法，錨固法，自粘法，在原路面上鋪設(shè)玻纖土工格柵。做

20mm-30mm細粒式瀝青混凝土找平層，再鋪設(shè)玻纖土工格柵，然后加鋪瀝青混凝土面層，厚度宜為60-100mm。

1.4對舊水泥路面維修，可采用自粘法與噴油法，在原路面上鋪設(shè)玻纖土工格 柵，

也可在原路面上做20mm-30mm細粒式瀝青混凝土找平層，再鋪設(shè)玻纖格柵，然后加鋪瀝青混凝土面層，厚度宜為60-100mm。

1.5新建路面面層均可采用錨固法，自粘法進行施工。

2.施工方法

2.1不帶自粘膠的玻纖土工格柵增強瀝青混凝土路面和路面與路面反射裂縫，采用錨固法施工，施工方法如下：

2.1.1粘層油選用AH-70或AH-90重油熱瀝青，粘層油的規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTJ032-94，采用車輛噴灑。粘層油每平方用量約。

2.1.2鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵時，應(yīng)保持鋪設(shè)平順，拉緊，橫向搭接長度宜為50-100mm，縱向搭接長度 宜為150-200mm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一端壓在前一端之下。

2.1.3用膠輪壓路機碾壓。

2.1.4采用50×50的固定鐵皮，要求平整不翹角，周邊宜倒角處理。

2.1.5釘子固定法鋪設(shè)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層瀝青的下層結(jié)構(gòu)上，釘子可用錘擊或射槍射入。再將格柵縱向拉緊時玻纖橫向均處于挺直張緊狀態(tài)。

2.1.6釘子固定時，格柵搭接距離為：縱向接頭搭接距離不小于15cm，橫向搭接距離不小于5cm?？v向搭接應(yīng)根據(jù)瀝青攤鋪方向?qū)⑶耙环糜诤笠环纳戏健?/span>

2.1.7固定時不能將釘子釘玻纖上，也不能用錘子直接敲擊玻纖。固定后如發(fā)現(xiàn)釘子斷裂或鐵皮松動，則需予重新固定。

2.1.8為控制施工車輛的輪胎將玻纖格柵和粘油粘起來和瀝青混凝土攤鋪機機輪打滑的現(xiàn)象，應(yīng)在粘層油表面撒石屑，石屑用量為3m3/1000m2-5m3/1000m2。

2.1.9大氣溫度低于10攝氏度或路面潮濕時不得施工。

2.1.10瀝青面層施工方法與普通瀝青路面面層施工方法一致，但應(yīng)注意施工車輛不得在玻纖格柵表面表面急轉(zhuǎn)彎，急剎車。

2.2自粘式玻纖土工格柵采用直鋪法施工，施工方法如下：

2.2.1對舊瀝青混凝路面和舊水泥混凝路面，做20mm-30mm厚的調(diào)平層，使用真空車或灑水車使路表面清潔干凈。

2.2.2噴灑AH-70或AH-90重油熱瀝青。

2.2.3采用攤鋪車，鋪設(shè)自粘式玻纖格柵，鋪設(shè)應(yīng)平順，拉緊。

2.2.4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。

2.2.5使用膠輪壓路機碾壓。

2.2.6罩面。

二、用于基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層采用玻纖格柵，鋪設(shè)位置宜放在基礎(chǔ)層的底部，采用錨固法施工。

三、用于下層路基層

1.玻纖格柵要放在下層基礎(chǔ)層較低的1/3處。

2.亦可放在下層路基層底部，玻纖格柵下面至少放20mm厚的砂墊層或鋪設(shè)土工布。

四、用于加筋混凝土路面

1.縱向平整度，橫向路拱的坡度與平順性均應(yīng)符合設(shè)計標準，若達不到標準，應(yīng)在加鋪之前作處理。

2.加鋪前對路面承載能力進行平定，若承載能力不足，達不到標準，或水泥混凝土路面有板底脫空現(xiàn)象，均應(yīng)作增強處理。水泥混凝土路面的接逢與裂縫應(yīng)事先清理，填充。

3.原有路面及基層表面有局部松散，洞及擴散型裂縫，應(yīng)事先修補，填充，以保持表面完好。

4.原有路面表面應(yīng)沖洗干凈，清理塵土。松散顆料及雜物。

五、用于增強鐵路路基

1.沿鐵路路基橫向鋪設(shè)玻纖格柵，要求平順，拉緊，橫向兩端多放玻纖格柵長度為2000mm-3000mm。

2.兩端放沙袋壓實。

3.縱向搭接寬度宜為80mm-100mm，以每段長度為50mm，用鐵皮和水泥釘錨固，或用鐵絲捆絞。

4.將兩端玻纖格柵翻過壓實沙袋后，再用沙袋壓實玻纖格柵。

5.加沙土壓實、平整。