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        聚酯玻纖布在路面裂縫處治中的應(yīng)用與分析

        2020-02-26 06:14:01張隆偉
        卷宗 2020年34期
        關(guān)鍵詞:聚酯鋪設(shè)寬度

        張隆偉

        (河南縱凡建設(shè)工程有限公司,河南 三門峽 472400)

        步入21世紀(jì)之后,我國修筑了大量高等級(jí)公路,半剛性基層路面基于自身優(yōu)勢(shì),在高等級(jí)公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而,經(jīng)過長期實(shí)踐研究表明,半剛性基層路面往往會(huì)出現(xiàn)路面裂縫問題,這也是一直困擾交通行業(yè)發(fā)展的主要因素。聚酯玻纖布是由聚酯纖維和玻璃纖維加工而成的一種短纖針刺無紡?fù)凉げ?,其分散?yīng)力較強(qiáng),可有效防治及控制路面裂縫。為此,將聚酯玻纖布用于路面裂縫防治,能夠提高路面耐久性,節(jié)約資源,有助于推進(jìn)公路交通建設(shè)持續(xù)、健康發(fā)展。

        1 工程概況

        某公路處于亞熱帶地區(qū),常年氣溫偏高,降雨充沛。自通車運(yùn)營之后,因交通量持續(xù)增大,及環(huán)境因素的長期影響,此路段路面開裂問題顯著,局部路段已發(fā)生了較為嚴(yán)重的網(wǎng)裂變形情況,對(duì)行車舒適性造成了嚴(yán)重影響。

        2 裂縫分布狀況及成因淺析

        1)縱向裂縫??v向裂縫主要沿著輪跡帶呈相對(duì)規(guī)則化縱向線性分布,在縱向線性分布的基礎(chǔ)上略有不同程度的不規(guī)則小范圍零散延伸,縫長不一,縫寬較寬??v向裂縫主要是通車十幾年以來車輛荷載長期作用形成的,以及受溫度應(yīng)力影響,沿著基層縱向不良施工縫反射到面層產(chǎn)生的。

        2)橫向裂縫。橫向裂縫主要沿著基層收縮縫和施工搭接縫分布,裂縫較為規(guī)則,基本為路幅寬度范圍內(nèi)的直線型通縫,縫寬較寬。橫向裂縫主要因基層預(yù)留切割的收縮縫收縮而產(chǎn)生的,也有橋涵通道結(jié)構(gòu)物臺(tái)背處,因臺(tái)身為剛性材料臺(tái)背為柔性或半剛性填筑料間的剛性差異,以及臺(tái)背填料自身相對(duì)均勻整體沉降引起的。

        3)網(wǎng)狀裂縫。網(wǎng)狀裂縫多數(shù)和路面縱向裂縫及橫向裂縫交織出現(xiàn),裂縫不規(guī)則,縫寬不一,有寬有窄。網(wǎng)狀裂縫,主要因本地區(qū)晝夜溫差較大,溫差梯度較大,而導(dǎo)致路面伴隨縱向裂縫在溫度應(yīng)力和車輛荷載應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的。

        4)龜裂。龜裂較少,裂縫間距較小,縫寬略窄。龜裂的形成主要是因土基或基層小范圍內(nèi)有病害,或者局部強(qiáng)度不足形成的,通過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn),也有個(gè)別是因?yàn)槊鎸颖旧聿牧陷p微離析或材料不干凈混入泥土等形成的。

        基于本工程實(shí)際情況,針對(duì)路面裂縫問題,決定采取聚酯玻纖布進(jìn)行裂縫處治。

        3 聚酯纖維布防治路面裂縫的作用機(jī)理

        聚脂玻纖布夾層主要通過自身變形來進(jìn)行應(yīng)力吸收,其特點(diǎn)為高彈性、防水能力強(qiáng),及具有良好的柔韌性。為此,聚脂玻纖防裂布可達(dá)到分散應(yīng)力的效用,能夠改變裂紋位置,保證與原有位置偏移。在防治路面裂縫施工中,當(dāng)裂紋達(dá)到瀝青層之后,聚脂玻纖布可對(duì)裂紋的不斷擴(kuò)展起到延緩作用,從而增強(qiáng)路面性能,增加使用年限。其作用主要包括以下幾點(diǎn):

        1)隔離作用。通過聚酯玻纖布隔離開裂紋和瀝青層,從而降低裂紋尖端應(yīng)力集中情況,從而減少縫尖端位置的拉應(yīng)力情況,有效延緩或控制裂縫向路面反射的速度,若基層產(chǎn)生裂縫,聚酯玻纖布材料具有強(qiáng)大抗拉強(qiáng)度,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)在粘結(jié)強(qiáng)度以上,能夠有效分散原本集中的應(yīng)力,最大限度降低裂縫產(chǎn)生的概率。

        2)加筋作用。因聚酯玻纖布的拉伸強(qiáng)度極強(qiáng),因此,可有效去除一部分裂縫的拉應(yīng)力,從而增強(qiáng)瀝青加鋪層的抗拉強(qiáng)度,并在此前提下,降低裂縫張拉變形的可能性。若為半剛性基層,在相應(yīng)范圍內(nèi)進(jìn)行反復(fù)性上下剪切,因此類材料的抗折性、延伸性能良好,不會(huì)出現(xiàn)折斷聚酯玻纖布的可能,從而增強(qiáng)應(yīng)力擴(kuò)展能力。

        3)傳遞荷載能力。通過聚酯玻纖布可將裂紋一側(cè)的作用力向另一側(cè)傳遞,這樣不單單可以達(dá)到裂縫尖端剪應(yīng)力集中情況的分散作用,還能降低接縫位置產(chǎn)生彎沉差的概率。

        4、隔水作用。相比其他材料,聚酯玻纖布的隔水效果極佳,可將地表水浸入基層裂縫的情況予以隔斷,從而穩(wěn)固地基,降低裂縫產(chǎn)生的可能性。

        4 路面裂縫處治中聚酯玻纖布施工技術(shù)要點(diǎn)

        1)底層表面清理。在黏結(jié)料噴灑前,需清理干凈底層表面。保證工作面干燥,若遇到降雨情況,需待其干燥之后,才能進(jìn)行施工。此外,還要做好底層裂縫處理工作,合理控制縱向拼接縫或縱、橫裂縫兩側(cè)高差,要控制在3mm以內(nèi),待清理干凈表面之后,可進(jìn)行乳化瀝青封層或乳化瀝青稀漿封層。

        2)測(cè)量、劃線。待底面驗(yàn)收合格之后,與拼接縫相對(duì)照,從而找出拼接縫的位置??筛鶕?jù)擬鋪寬度,確定基準(zhǔn)線位置,將通過劃線,為鋪筑聚酯玻纖布提供保障。在底面劃線范圍內(nèi),均勻?qū)⒄硨佑蛧姙⑵渖?,與聚酯玻纖布寬度相比,噴灑寬度應(yīng)多出一些,可多出5~10cm。若施工溫度在5℃以上,灑布的熱粘層油出料溫度需合理控制在165~180℃之間。要求熱粘結(jié)料噴灑均勻,并對(duì)其用量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,可控制在0.8~1.0kg/㎡之間,特殊情況下,可適當(dāng)摻加瀝青,從而增加粘結(jié)效果。若噴灑量過多,高溫施工條件下極易出現(xiàn)粘輪問題,從事可將一層0.1mm以下粒徑的細(xì)沙撒鋪其上,并對(duì)輪胎進(jìn)行灑水保濕。

        3)聚酯玻纖布鋪設(shè)及搭接。當(dāng)熱瀝青粘層油為液體狀,且向底面全部滲透之后,需及時(shí)進(jìn)行聚酯玻纖布鋪設(shè),但要合理控制噴灑車和鋪設(shè)設(shè)備之間的距離,要適量縮短距離,便于及時(shí)進(jìn)行聚酯玻纖布鋪設(shè)。一般可采用人工方式鋪筑,必須保持速度一致,若存在速度快慢不同情況時(shí),需馬上調(diào)整,確保能夠平滑鋪設(shè)。為了快速壓實(shí)鋪設(shè)后的聚酯玻纖布,需配置輔助工具,如手扶式鋼輪壓路機(jī)等,及時(shí)在粘層油上碾壓。若鋪設(shè)過程中出現(xiàn)不平整等情況,需及時(shí)出現(xiàn),如有褶皺問題,可通過工具刀及時(shí)將褶皺部位切開鋪平。在鋪設(shè)過程中不可避免會(huì)遇到接縫搭接情況,一般可在10cm左右控制縱向搭接寬度,在15cm左右控制橫向搭接寬度。根據(jù)要求,可采用橫縫搭接作為瀝青混凝土攤鋪方向,將其前端壓在后端上面,通過熱瀝青進(jìn)行粘結(jié)、穩(wěn)固。為避免搭接位置夾層過厚,可適當(dāng)減少搭接過寬部位,從而減弱底面和上面層之間的結(jié)合力,防止起鼓、脫離等問題出現(xiàn)在上面層。在聚酯玻纖布鋪設(shè)之后,可通過石屑灑蓋兩側(cè)外露的熱粘結(jié)料,防止將封層粘起。當(dāng)鋪設(shè)完土工布,還沒有對(duì)保護(hù)層進(jìn)行覆蓋前,可通過手扶式鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行土工布鋪設(shè),可一邊鋪設(shè)、一邊碾壓。為了便于在小范圍內(nèi)進(jìn)行施工,可在600~700mm之間控制鋼輪寬度,而最大壓實(shí)工作重量則可控制在500kg。根據(jù)本工程實(shí)際情況,可在每小時(shí)2~4km之間控制壓路機(jī)行駛速度,壓實(shí)施工可分為3個(gè)階段,即初壓、復(fù)壓與終壓,保證各階段壓實(shí)度滿足要求,合理控制壓實(shí)遍數(shù)。

        4)保養(yǎng)維護(hù)。待聚酯玻纖布鋪設(shè)完以后,若熱瀝青尚未冷卻,則不允許開放交通,防止損壞聚酯玻纖布。在特殊情況下,如需及時(shí)開通,要求將一定量的機(jī)制砂撒布其上,做好防護(hù)。在聚酯玻纖布施工結(jié)束24h之后才能攤鋪上層瀝青混合料,保證施工質(zhì)量。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,瀝青路面使用中由于多種因素影響,將產(chǎn)生裂縫病害,相比其他病害,此類病害分布廣泛,數(shù)量多,且影響較大。在眾多瀝青路面裂縫防治中,鋪設(shè)聚酯玻纖布是一種十分有效的防治措施。通過合理鋪設(shè)聚酯玻纖布,可提高路面使用性能,有效防治路面裂縫,提高施工質(zhì)量。

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