自粘式玻纤格栅施工方法

　玻璃纤维土工格栅概述玻璃纤维土工格栅在国外尤其是欧美、日本的应用极广,已有几十年的历史了,它广泛涉及到道路建设、铁路施工、水库水坝、地下工程建设等诸多领域。但由于观念所限在我国尤其是在道路建设方面的应用还很窄,基本上是一个空白,这种新型复合材料不仅质优价低,而且突出的优点是降低了道路养护费用,延长了道路使用寿命,降低了路面病害的产生。道路专用玻璃纤维土工格栅是一种增强道路路面的新型优良基材,该产品采用纤维长丝双面涂覆而成,具有很高的纵横向抗拉强度,低延伸率,耐高温性。经表面处理之后,抗碱性较高,可应用于沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工。同传统结构的路面相比能降低工程造价和工程的维护费用,延长道路的使用寿命。有效地防止了道路反射裂缝、龟裂、网裂等质量通病。2.?1?　玻璃纤维土工格栅的优良特性1)?高抗拉强度玻璃纤维土工格栅的强度/?重量比要比钢材大,在20?℃时其弹性模量与沥青混凝土的弹性模量比高达20∶1?,这说明该复合材料为防止反射裂缝的发生提供了足够的强度保证。2)?低延伸性经过我们的实验研究表明:玻璃纤维土工格栅的应力/?应变图形实际上接近一条垂直线,这说明该材料具有很高的抗变形能力,而且在发生断裂时其延伸率小于2?％。3)?没有长期蠕变性玻璃纤维土工格栅不发生蠕变,从而可以确保该产品的长期使用。4)?和路面混合料具有很好的相溶性玻璃纤维土工格栅是经表面有机涂层处理以后与混合料有机物具有很好的相溶性。特别是沥青材料,并彻底改善了玻璃纤维土工格栅不耐磨、不耐折的缺点。可以发挥其优良的技术性能。5)?高温稳定性玻璃纤维土工格栅的熔点在100℃以上,对160℃热铺沥青混凝上不受任何影响。其它材料的弹性模量均会受到温度的影响,如碳纤维、开夫拉纤维、钢筋、涤纶纤维等在断裂强力之前由于受温度的影响,发生伸长,影响反射裂缝的控制。所以只有玻璃纤维土工格栅能达到之 效果。6)?优良的物理化学稳定性玻璃纤维土工格栅其表面经特殊处理之后,能防止各类物理磨蚀、化学侵蚀。同时也能抵抗生物侵蚀和气候变化,其抗碱性在5?％的NaOH?溶液中浸泡28?天之后,其强度大于原来的50?％。7)?嵌锁和限制作用沥青混凝土混合料穿过玻璃纤维土工格栅结构,形成了一复合嵌锁结构。这种限制区域能够阻碍混合料的活动,沥青混合料可以得到更好的压实,获取更大的承载力,并且能够提高传荷能力,减少变形,增强沥青混凝土路面。将其变为一整体结构,犹如混凝土中加入钢筋一样,具有优良的结构强度,在道路罩面中起到骨架作用。使用玻璃纤维土工格栅可以有效地改善路面结构的应力分布,抵抗和延缓由于路面的基层裂缝所造成的路面病害的发生,从而提高路面的使用寿命。使用该材料和传统路面相比能大幅度地降低工程综合造价,如果用在新建道路施工工程中可以起到加筋骨架的作用,用于道路养护可以防止反射裂缝的再发生。3?　玻璃纤维土工格栅在工程中的应用为了探究复合材料在城市道路施工中的应用,我们在平阳南路道路拓宽工程中,选用了由江苏省如皋市九鼎集团生产的GGAIOII?型道路专用玻璃纤维土工格栅。主要用在新旧道路的衔接段,之所以选在此部位原因有二:1)?作为材料的局部实验段较为典型(处于机动车道且交通量大可以经受实践的检验)?,可以取得一些基本的施工经验和数据以便今后更大面积的推广应用；2)?新旧路结构段是施工技术难点,所暴露的质量问题也较多,同时从设计角度而言也有其不合理的地方,本次施工将从根本上解决这些问题。选用的GGAIOH?型玻璃纤维土工格栅有关技术指标如表1?。3.?1?　工程概况及应用层位平阳南路道路拓宽工程全长2.?2km?,规划红线50m?,属旧路拓宽工程(原旧路15m?宽)?,工程总投资1100?万元。玻璃纤维土工格栅用在快车道东西各7.?5m?的部位。根据设计和多年的施工经验,新旧路结合段的设计存在以下问题:1)?从施工质量而言:结合段直接连接(无连接措施)?,这无疑会使路面在荷载重复作用下短期内出现通长纵缝、龟裂等质量问题。2)?从政治经济而言:短期内出现这些质量问题不仅会造成养护费用上的浪费；社会影响和社会效益差。所以选用玻璃纤维土工格栅可以有效地防止沥青混凝土路面各种裂缝的产生。3.?2?　对原有旧路的要求为了达到良好的施工效果,使玻璃纤维土工格栅的应用起到真正的作用,我们在基层施工中重点做了以下几方面的工作；1)?纵向平整度、横断面路拱的坡度和平顺度,应 符合设计要求和质量标准,全线施工三级检测中,合格率百分之百。2)?对基层压实度的评价,这是关键。若压实度局部达不到要求,新旧路结合部会逐渐下沉开裂,玻璃纤维土工格栅将不起任何作用。为此我们做到工序施工专人专职,施工验收检测率高出规范要求5?倍,全部合格,加大了随机性。3)?不得出现局部坑洞、松散、裂缝,在铺设玻璃纤维土工格栅之前,基层应清洁,并打一层结合油,以保证上下一体3.?3?　玻璃纤维土工格栅的施工工艺1)?目前常用的玻璃纤维土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种,本次采用的是不带自粘胶的,故而需用钢钉固定。固定所需之材是:?(a)?50mm?×50mm?×0.?3mm?的固定铁皮,要求不翘角,平整。(b)两英寸的优质水泥钢钉。2)?在用钢钉固定玻璃纤维土工格栅时,将一端用固定铁皮和钉子固定,在洒了结合油的基层上,将材料纵向展开拉紧,每隔10?至15m?钉一个钢钉,通常一卷玻璃纤维上工格栅长100?米,幅宽1～1.?5m?左右。3)?固定所用的钢钉不应置于土工格栅骨架上,否则应重新固定,固定之后 用大吨位的胶轮压路机稳压,以确保和基层结合,使其表面平整。在玻璃纤维土工格栅上应严禁机动车辆刹车或转向,以防破坏基材。4)?沥青黑色碎石和沥青混凝土面层的铺筑依照现行的施工技术规范即可。4?　综合造价和社会效益分析1)?我们于99?年6?月铺筑玻璃纤维土工格栅,于当月完工,使用半年多后。全线道路通行顺畅,路面完好无损,质量和外观明显好于传统结构的路面,取得了较好的社会效益。2)?玻璃纤维土工格栅综合造价15?元/?m2?,该工程共用4400m2?,合计6.?6?万元。在使用该材料以后可以确保沥青混凝土路面在长时期内不需养护(除去材料老化和其它特殊原因)?,节省了大量的养护经费和工、料、机的投入。如果是传统结构的路面,以道路使用寿命十年计,养护周期为两年一次,共需养护经费110?万元(以4400m2?做为一个核算单元)?。其经济效益是显著的。5?　施工体会1)?使用玻璃纤维土工格栅综合造价低,社会效益明显,施工工艺容易掌握。具有很广的应用价值,如果我们能够在新建和养护工程中大面积使用,不但可节省大量的资金,而且可以做到 基础建设的资金合理使用发挥其 的效益。2)?在市政工程建设施工中融进一些技术含量高的先进的工艺、设备、材料是我们今后探究的一个重要课题

减缓反射裂缝的措施。反射裂缝是由于旧面层在接缝或裂缝附近的位移，引起接缝或裂缝上方沥青混凝土加铺层内出现应力集中所造成的，其包括因温度和湿度变化而产生的水平位移以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。而根据国内外理论，在旧混凝土板与加铺层之间设置玻纤土工格栅加筋层可以使沥青混凝土加铺层底面的应力或应变因离开应力集中的接缝或裂缝端部而降低，同时也可以改变加铺层结构的抗拉和抗剪切能力，从而可以有效减少由荷载、温度、地基脱空等产生的不利影响和提高沥青混凝土加铺层的抗反射裂缝能力；且根据研究，在加铺层底部加设土工格栅时，延缓反射裂缝的效果非常明显。故本工程在加铺层底部采用玻纤格栅作为加筋层面来作为减缓反射裂缝的措施。三、基层弯沿测量采用BZZ－100型、后轴重10t的标准车，5.4m的长杆弯沉仪，每隔20m对拓宽范围路面基层进行弯沉测量。共测N＝90个点，平均弯沉为L＝0.240 mm，均方差S＝5.28，计算代表弯沉为L＝0.331mm。混土板测定点n＝28，平均弯沉为L＝0.102mm，均方差为δ＝5.4，代表弯沉为L＝0.195mm。其中＞0.10mm占34.60％，≥0.15mm占11.51％，≥0.20mm占7.70％，≥0.30mm占2.55％。以上结果符合设计要求。四、铺设土工格栅（一）路面铺筑。由于旧水泥混凝土路面，以及新拓宽部分的混凝土路面是沿按旧水泥混凝土路面的坡度进行浇筑的，表面的平整度较好，但是由于混凝土路面的路拱不对称，要调整为路拱对中，则路拱两边路面的沥青铺筑厚度是不相同的，薄的为7cm，厚的为15 cm，因此，采用沥青碎石作为沥青混凝土调平层。调平层铺筑完后，再进行面层的铺筑。（二）土工格栅技术要求1．土工格栅厚度应薄，一般3.0mm左右，以便摊铺；2．格栅网格尺寸应为0.5～1.0倍骨料粒径。本工程采用25.4×25.4mm；3．土工格栅抗拉强度应选大值，纵向大于等于50KN/M，横向大于等于50KN/M，抗变形能力强；4．伸长率小于4％；5．含胶量大于等于20％；6．土工格栅采用自粘式，幅宽为2m，耐温性－100至280摄氏度。（三）铺筑土工格栅1．在清扫干净的水泥混凝土路面上用小型沥青洒布机按0.5┧/┫喷洒粘层乳化沥青，幅宽为2.0 m；2．在大气温度10℃以上，路面不潮湿时喷洒粘层乳化沥青；3．在喷洒粘层乳化沥青后，待粘层沥青已破乳时开始进行土工格栅铺设。铺设完土工格栅后，用轻型胶轮压路机在其上作适度碾压，以确保土工格栅与原路面有良好的粘接。4．采用土工格栅铺筑设备，人工一次摊铺土工格栅。对不平整处，应用摊杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工格栅用剪力裁开，然后将一侧推平，涂刷沥青，再将另一侧叠盖搭接，铺设时应保证平顺并使纵横向张紧。5．一卷土工格栅摊完后，再喷洒另一幅土工格栅的粘层沥青。铺设时土工格栅的搭接：纵向距离不小于15 cm，横向距离不小于10 cm；要在前一幅摊好的土工格栅上补洒20 cm的沥青带，然后再摊铺第二幅土工格栅。按此铺摊的工艺顺序直到半幅路面的土工格栅铺满，并超出半幅路面宽度20 cm，以便与第二幅路面的土工格栅搭按。（四）铺筑沥青砼1．为了方便汽车在土工格栅上和已喷洒沥青路面上行走而不带动土工格栅，在半幅路面摊铺完土工格栅后，再洒上5mm的石粉。2．在土工格栅的起始端要用铁钉加强固定，并洒一层粘层沥青。3．禁止汽车在土工格栅上刹车、转弯、调头。4．当土工格栅被汽车拉起，应立即用摊杆推平。5．用沥青混凝土铺机摊铺沥青混凝土路面。五、试验路检测1.弯沉测定。试验路铺筑后，用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪，每隔50m测定混凝路面弯沉值。2.实侧弯沉和平均弯沉L＝11.50 mm，均方差δ＝2.21，代表弯沉L?代＝15.14mm。3.按理论计算，在旧路上(δ＝0.330mm)加铺10cm沥青混凝土，计算弯沉到达0.24mm，增加一层土工格栅计算弯沉值能达到0.14mm，相当于增加了8cm厚的沥青混凝土，实测数据表明＞0.10mm的点占2.8％；≥0.15mm的点占2％，≥0.30点占1.1％。以上数据表明在沥青混凝土中加设土工格栅作用明显。

土工格栅的铺设方法（1）锚固法 不带自粘胶的玻璃纤维土工格栅增强沥青混凝土路面和防止路面与路面反射裂缝，可采用锚固法施工，但宜先铺设玻纤土工格栅，再洒布热沥青作粘曾油，施工人员必须戴手套，施工方法如下： a.粘层油选用AH-70或AH-90重油热沥青，粘层油的规格及质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94，采用专用车辆喷洒。粘层油每平方米用量约0.4kg-0.6kg。 b.铺设玻璃纤维土工格栅时，应保持铺设平顺，拉紧，横向搭接长度宜为50-100mm，纵向搭接长度 宜为150-200mm，并根据摊铺方向，将后一端压在前一端之下。 c.用胶轮压路机碾压。 d. 50?0?.3mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理，2英寸钢钉（优质水泥钉） e 钉子固定法铺设玻纤土工格栅时，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钉子可用锤击或射枪射入。再将格栅纵向拉紧时玻纤横向均处于挺直张紧状态。 f.钉子固定时，格栅搭接距离为：纵向接头搭接距离不小于15cm，横向搭接距离不小于5cm。纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。 g.固定时不能将钉子钉玻纤上，也不能用锤子直接敲击玻纤。固定后如发现钉子断裂或铁皮松动，则需予重新固定。 h.为防止施工车辆的轮胎将玻纤格栅和粘油粘起来。和沥青混凝土摊铺机机轮打滑的现象，应在粘层油表面撒石屑，石屑用量为3m3/1000m2-5m3/1000m2。 i.大气温度低于10摄氏度或路面潮湿时不得施工。 j.沥青面层施工方法与普通沥青路面面层施工方法一致，但应注意施工车辆不得在玻纤格栅表面表面急转弯，急刹车。 (2）自粘式玻璃纤维土工格栅直铺法 自粘式玻璃纤维土工格栅是我集团的 产品，其施工方法便捷，质量稳定。施工方法如下： a.对旧沥青混凝路面和旧水泥混凝路面，做20mm-30mm厚的调平层，使用真空车或洒水车保证路表面清洁干净。 b.喷洒AH-70或AH-90重油热沥青，用量宜为0.3kg-0.4kg/m2。 c.采用我集团提供的专用摊铺车，铺设自粘式玻纤格栅，铺设应平顺，拉紧。 d.横向搭接长度宜为50mm-100mm,纵向搭接长度宜为150mm-200mm,搭接重叠方向与沥青混凝土摊铺机运行的方向一致。 e.使用胶轮压路机碾压（胶轮压路机需有洒水装置）。