玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的应用

张明伟

前言

在公路工程建设中，往往需要改造旧路，来满足不断增长的交通需求。为对旧路面进行充分利用，必须对其路面使用性能加以改善，一般选用沥青混凝土对旧路面进行罩面补强。随着沥青罩面使用年限的不断增加，将产生诸多病害，如疲劳开裂、车辙等。进年来，为对沥青路面使用性能进行有效改善，在路面使用各种新型路面加筋材料，如玻璃纤维土工格栅，可以对旧混凝土路面沥青加铺层反射裂缝进行有效减缓或抑制，是抗疲劳开裂性能提升的主要方式。本文主要对玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的概况、应用及注意事项进行了分析与探究。

一、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的概况

玻璃纤维土工格栅的简称为玻纤格栅，通过优质增强型无碱玻纤纱，利用国外先进经编机织成基材，选用经编定向结构，对织物中纱线强力充分利用，以此对其力学性能进行改善，提升其抗拉强度、抗撕裂强度，同时，利用优质改性沥青涂覆处理而成的平面网络状材料。

当裂缝出现在道路中，遵循裂缝受力特点与扩展时位移情况，可将其进行分类，如图1所示。

图1 裂纹扩展基本类型

1、张开型。垂直裂纹平面的正应力为外荷载，裂纹表面相对位移与裂纹平面垂直，温度变化将影响到该裂缝形式与水泥混凝土。

2、滑开型。裂缝面与裂缝前缘垂直的剪切力为外荷载，在裂缝面内进行裂缝表面的相对位移，并与裂纹前缘相垂直。

3、撕开型。裂缝面与裂纹前缘平行的剪切力为外荷载，在裂缝面内进行裂缝表面的相对位移，并与裂缝前缘平行。

目前我国《公路沥青路面设计规范》对旧水泥混凝土路面加铺沥青层做了明确的规定，要求选用热沥青或改性乳化沥青、改性沥青作为水泥混凝土路面加铺理沥青层的黏层。进行聚合物改性沥青应力吸收层（厚度：20到25毫米）设置，可有效避免渗水等情况的出现，同时还可以对反射裂缝进行有效减缓。作为一种增强路面及路基的新型优良土工基材，玻纤格栅具有较高纵横向抗拉强度、抗碱、耐老化等优点。在公路沥青路面施工中，可降低不均匀沉降、提升路基承载力及延缓减少反射裂缝等。

二、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂中的应用

1、施工案例

某公路总长度为56千米，双向六车道，公路等级为一级。原路基层为二灰碎石，水泥混凝土板为面层。原路基层稳定，但原水泥混凝土面层将产生各种形式的破坏。施工选用薄层沥青加铺的方式。

2、路面要求

自粘型与固定型为现阶段玻璃纤维土工格栅的两种形式。在维修旧水泥混凝土路面时，一般可在原有路面通过喷油法、锚固法及自粘法等方式进行玻纤格栅铺设，可在原有路面做细粒式沥青混凝土找平层（20到30毫米），随后进行玻纤格栅地铺设，并进行沥青混凝土面层加铺，其厚度控制在60到100毫米之间。在铺设玻纤格栅前，必须处理旧路面病害问题，并利用机械铣刨拉毛，应重新将旧路面接缝位置进行封缝，铺设玻纤格栅一天前，可先清理干净路面，同时进行交通管制。玻纤格栅加筋混凝土路面必须与下列要求相符合。

（1）道路纵向平整度、横向路拱坡度及平顺性应与设计标准相符合，如无法达到相关设计规定，应在加铺施工前选用科学有效的方式进行处理。

（2）评定路面承载能力必须在加铺施工前进行，如承载力与设计规定不符合，或板底脱空情况出现在水泥混凝土路面，可做增强施工，同时先清理、填充水泥混凝土路面接缝、裂缝位置。

（3）局部松散、坑洞及扩散型裂缝出现在道路结构层表面时，必须先进行修补、填塞施工，只有这样才能确保表面的质量。

（4）先冲洗干净结构层表面，如路面出现对格栅、底层结合强度造成影响的物质，如水渍、油漆等，必须在铺设前将其清理干净，以此提高铺设表面的清洁性。

3、铺设流程

（1）底层表面平整度必须控制在5毫米以上，以此提高底层表面的清洁性，遵循相关施工要求，进行裂缝填塞与消除，一层整平层的铺筑可以对表面平整度要求加以满足，与此同时，应充分压实全部铺设材料。

（2）在沥青粘层油洒布中，都会选用机械进行施工，在沥青喷洒施工中，应确保其均匀性，充分黏结沥青与玻纤格栅。将粘层沥青浇洒到原有路面上，可确保玻纤格栅和原有路面具有不错的粘结性，更能对沥青混凝土机械化摊铺施工提供便利。在粘层沥青洒布施工后，等到粘层沥青已破乳或凝结，即可铺设玻纤格栅。特殊情况下，可先进行玻纤格栅的铺设，再进行粘层沥青浇洒施工，随后将一些细粒石屑适当撒到玻纤格栅上，并选用轻型胶辊压路机进行碾压施工。

（3）选用机械与人工的方式进行玻纤格栅铺设，选用铁钉、铁皮分段固定。完成玻纤格栅铺设及碾压工作后，应确保玻纤格栅和原有路面具有良好的粘结性与牢固性。

（4）在确保玻纤格栅铺设质量符合施工要求，及能够对沥青混合料摊铺进度加以满足的情况下，可进行沥青混合料摊铺施工。将沥青混合料铺设到玻纤格栅上，沥青层厚度最小值控制在4厘米左右，拌制、运输、摊铺及压实沥青混合料，必须与现行《公路沥青路面施工技术规范》等相关规定相符合。

4、锚固法施工

一般选用锚固法进行固定型纤维土工格栅增强沥青混凝土路面施工，其选用材料与施工流程如下：

首先，固定铁皮的直径应控制在50毫米左右，厚度为0.3毫米，不能出现翘角等情况，应确保其平整性。一般选用倒角的形式处理周边。选用液体沥青或乳化沥青作为粘层油，其质量必须与《公路沥青路面施工技术规范》相符合。

其次，钉子固定法进行玻纤格栅铺设时，在已洒布粘层沥青的下层结构上选用固定铁皮与钉子将其一端固定，随后拉紧格栅纵向，并分段固定，相隔2到5米的将一个钢钉钉入。一般选用锤击或射枪将钉子射入，对于水泥混凝土路面，可遵循缩缝间距分段，在接缝位置设置钢钉，在拉紧格栅时，应确保其处于挺直张紧状态。玻纤格栅固定时，不能在玻纤上直接钉入钉子，也不能用锤子对玻纤进行直接敲击，防止对其抗拉强度造成极大的影响。固定后如出现钉子断裂或铁皮松动情况，必须及时进行再次固定。

再次，玻纤格栅与粘层极可能在施工中被车轮粘起，为避免这种情况的出现，可将石屑撒在粘层油表面，如气温在10摄氏度以下或路面较为潮湿，则不能进行施工。

最后，完成玻纤格栅铺设后，应对混合料运送車辆出入加以控制，避免车辆在格栅层上进行急转弯、急刹车及混合料倒卸等行为，以此降低对格栅的损害。在格栅铺设同时，应在当天将全部玻纤格栅进行沥青混凝土加铺，避免车辆直接损害玻纤格栅。

三、玻纤格栅在沥青路面加铺层防裂施工中的注意事项

在具体施工中，施工质量是否良好将直接影响到玻纤格栅的使用效果，为此，必须加大施工质量控制力度，对施工作业人员技术水平进行有效提升，才能提升工程建设的整体质量。施工前将影响格栅和底层结合强度的路面物质清理干净，确保铺设表面的清洁性与干燥性，如湿润性较大，应确保其干燥后在进行铺设。格栅铺设过程中，应保证其具有平整性，不能出现褶皱等问题，为确保格栅具有良好的拉力，铺设后必须用钢轮压路机进行碾压施工。

铺设玻纤格栅时，路面温度应控制在5到60摄氏度。玻璃纤维是玻纤格栅的主要材料，该材料对人体皮肤将造成极大的影响，为此，施工过程中，施工人员必须进行防护手套的佩戴。选用的胶轮压路机需注水增加重量时，应将其注水量控制在合理范围，避免水过多流到玻纤格栅。在沥青加铺层铺设中，应确保其温度在140摄氏度以下，一般控制在130摄氏度左右。

四、结束语

综上所述，在我国公路工程施工中，水泥混凝土路面因超载车辆通行、天气不良及养护规范性低等问题，导致公路水泥混凝土出现早期病害问题，如路面面板碎裂、裂缝等，严重影响到车辆行驶的安全性与舒适度。玻纤格栅作为路面施工的重要材料，在沥青路面加铺层防裂施工中具有良好的效果。通过该技术的应用，可以有效提升铺设施工的质量，更能为公路工程事业发展提供可靠的保障。