工程科技 民营科技２０１７年第４期 浅谈玻璃纤维土工格栅在防止沥青路面 裂缝方面的应用 林海涛 （黑龙江农垦建工路桥有限公司，黑龙江哈尔滨１５００３６） 摘要：玻璃纤维土工格栅作为一种新型材料，可以有效防止沥青砼表面裂缝的产生。 关键词：玻璃纤维土工格栅；沥青路面；裂缝；应用 在当今公路中，沥青砼路面以其行车舒适、扬尘小、维修方便等 以贯穿其中，这样可以形成机械嵌锁，阻碍了集料的自由运动，使沥青 优点而广泛得以应用，但裂缝的出现不仅使沥青砼路面的质量下降， 混合料在受荷载作用下能够达到更好的压实状态，更好的承重能力， 而且带来路面病害的恶『生循环。在降水的影响下，容易导致路基整体更好的荷载传迷胜和较小的变形。 强度降低，在交通荷载的反复作用下，随裂缝区域的逐渐弱化，外部水 ２．２作用。１）抗疲劳、强度开裂。玻璃纤维土工格栅在下面层中，能够 更容易侵入，引起路面下陷。在北方寒冷地区，还会引起冻胀翻浆。各 将强度开裂及弯抗疲劳的应力分散，在两块受力区域之间形成缓冲 沥青路面的施工单位为此采取了各种不同的措施，其中较简单易行效 带，果较好的方法为在裂缝产生或易发生裂缝的部位铺设玻璃纤维土工 坏。同时玻璃纤维土工格栅的低延伸率减少的弯沉量，格栅。玻璃纤维是一种具有很高的耐热性、耐寒性、强度大、模量高、化 会发生过度变形。２）学稳定ｌ生好，、膨胀系数低、耐磨蚀等优点的材料。同时在经过表面改 玻璃纤维土工格栅，性处理后，提高了其同沥青砼的相溶性。玻璃纤维土工格栅是以玻璃 料贯于网格之间，纤维为原料编织而成的网状结构。经测定可得出玻璃纤维的抗拉强度 层中的横向约束力，达３７０ＭＰａ，抗拉模量达０．６加．８ＧＰａ，温度对玻璃纤维土丁格栅的性能 推移，影响很小。 大量实践证明，玻璃格栅在防治沥青路面裂缝方面具有明显效 度大大提高，果。目前玻璃格栅已在沥青路面施工过程中得到了广泛的应用，并取 部裂纹的局部区域，得了令人满意的效果。 １裂缝产生的原因 １．１由于路基、路面强度不足而引起的裂缝。通常表现为弯沉较大， 变。作为沥青砼的拉伸增加材料，同时有沉陷，车辙等病害情况发生。沥青砼面层强度主要南两部分组 ３玻璃纤维土工格栅的施工方法和施工要求 成：矿料之间的凝聚力和内摩擦力，以及沥青矿料之间的粘结力和沥 ３．青本身的凝聚力。 １Ｉ２沥青面层弯拉疲劳裂缝。指在荷载反复作用下，路面发生弯拉 施工技术规范）（／ｒｊ疲劳裂缝，这种裂缝先在纵向出现进而发展成为网状裂缝。这种裂 查气温和下承层表面情况，缝在填挖交界处、新旧路基相接处、桥头搭板处。以及施工接缝处较 时，易发生。 １．３低温收缩裂缝。严密地区的沥青道路，冬季面层温度接近气温， ３．在这样的温度下，沥青砼路面因温度下降发生较大的收缩应力，当拉 格栅有带白粘胶和不带自粘胶两种。带自粘胶的可直接铺设在已清扫 应力超过沥青砼拉伸强度时，产生裂纹，在裂纹集中的地方产生裂缝， 形成病害。 １４基层反射裂缝。此种裂缝多出现在半刚性基层水泥砼路面中。在 铺设玻璃纤维土工格栅时，铺装沥青砼面层后，其表面过早地出现了与基层裂缝或水泥砼旧路面 布粘层沥青的下承层上，接缝及裂缝位置上相类似的裂缝。这种类型的裂缝产生的原因主要由 拉紧并分段固定。对于沥青砼路面玻璃纤维土工格栅每段固定长度为 于应力集中和沥青砼面层底部最大弯拉力所致。 在沥青砼面层与旧水泥砼路面结合良好的前提下，由于气温和 距分段，行驶车辆的综合作用下，水泥砼路面接缝处应力集中使裂缝直接扩展 直紧张状态。当两块土工格栅相互搭接时，纵向接头距离不小于 进入沥青砼面层。或者在车辆荷载作用下使沥青砼面层在下承层接缝 ２０ｅｍ，或裂缝处产生最大的弯沉而相应产生最大的应力，从而使接缝或裂缝 将前一幅置于后一幅之上。在固定玻璃格栅时，顶部的沥青砼面层成为反射裂缝产生的最可能部位。 １＿５构筑物周围沥青砼路面的裂缝。沥青砼路面由于温度应力、集中 裂或铁皮松动，应力、弯拉等联合作用使构筑物周围的沥青路面产生破坏，破坏情况 用胶辊适当碾压稳定，也随使用时间呈宽度、深度不等的裂缝。 ２玻璃纤维土工格栅的特性及作用 ２．１特ｌ生。１）高抗拉强度和低延伸率。玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤 维为原料，而玻璃纤维强度极高，具有得高的抗变形能力，断裂延伸率 理的方法对沥青砼进行改造，小于４％。２）热稳定性。玻璃纤维熔化温度高达１０００％，这就确保了沥 可以提高中面结构的抗拉、青砼摊铺过程中的稳定性。３）与沥青混合料的相容性。玻璃格栅在后 提高稳定性，序处理工艺中涂覆的材料是对沥青混合料设计的，且每根纤维都被充 业』分涂覆，与沥青砼有很高的相容性。保证了格栅与沥青混合料不会隔 降低日常维修费用。因此，离。４）集料嵌锁和限制。由于玻璃格栅是网状结构，沥青砼中的集料可 一种经济适用的技术。在这里应力逐渐变化而不是突变，减少了应力突变对沥青砼的破 保证了路面不 抗高温车辙。在沥青砼上面层和中面层之间使用 其在沥青砼面层中起到骨架作用，沥青砼中的集 形成嵌锁结构，限制集料的自由运动，增加沥青砼面 沥青砼面层中多部分彼此牵制，防止沥青面层的 从而起到抵抗车辙的作用。３）抗低温缩裂。在沥青砼中面层使用 玻璃纤维土工格栅，可以提高面层的横向拉伸强度，使沥青砼拉伸强 可以抵抗较大的拉力而不致于发生破坏。即使在产生局 在裂纹发生处的应力集中，经过玻璃格栅的传递 而消失，避免了裂纹发展成为裂缝。４）延缓反射裂缝。在沥青路面上面 层或中面层下铺设玻璃纤维土工格栅，可以有效地抑制应力，释放应 可以达到减少乃至消除裂缝的目的。 １在铺设玻璃格栅的结构层上喷洒粘层沥青。用作粘层的沥青宜 采用快裂的洒布型乳化沥青。沥青规格和质量应符合《公路沥青路面 ０３２－９４）中的有关规定。粘层沥青喷洒前，应先检 如遇大气温度低于１０￣Ｃ或下承层表面潮湿 不能进行此丁序。在粘层沥青喷洒完毕后，应立即铺设玻璃纤维土 工格栅。 ２玻璃纤维土Ｔ格栅的铺设。目前公路Ｔ程常用的玻璃纤维土Ｔ 干净的下承层上，带自粘胶的，通常采用丁字固定法。固定所需材料 为：３ｃｍ￣３ｅｍｘ０．３ｍｍＣ）ｅ￣，要求平整无翘角；５．０８ｃｍ钢钉。用钉子固定 先将其一端用固定铁皮和钉子固定在已洒 钉子可用锤击或射钉枪射人，再将格栅纵向 ２－５ｍ；在旧水泥路面加铺沥青砼面层时，每段固定长度可按伸缩缝间 钢钉位置设于接缝处。要求格栅拉紧时，纵、横方向均处于挺 横向接头距离不小于１５ｅｍ。纵向搭接距离可根据沥青摊铺方向 应注意不能将钉子钉 在玻璃纤维上也不能用锤子直接敲击玻璃纤维。固定后如发现钉子断 则应重新固定。玻璃纤维土工格栅铺设固定完毕后，宜 使格栅与下承层表面粘结牢固。严格控制车辆 出入，在格栅上禁止车辆行驶及转向、急刹车和倾泻混合料，以防止对 玻璃纤维土工格栅的损伤。 综上所述，在沥青砼路面中加铺玻璃纤维土工格栅是以一种物 相当于在沥青混合料中加筋，此种方法 抗剪和抗弯拉强度，约束了沥青砼的变形， 延缓反射裂缝。从施工角度来看，其具有易操作性和轻作 生。从成本角度来看，铺设玻璃纤维土工格栅可延长中面使用寿命， 在沥青砼面层中加设玻璃纤维土工格栅是