合成材料在公路项目施工的工艺检测和质量监管探究

祝介东

摘 要：合成材料是以高分子聚合物为原料的新型建筑材料，广泛应用于公路工程中。合成材料种类很多，根据工程的不同需要，织物除制成布状以外，还可制成粗格架状的土工格、土工网和土工垫等多种形状，或者将上述织物组成复合材料。

关键词：合成材料;沥青砼路面;质量检测;公路应用

随着城市的高速发展，人们对道路的使用功能要求越来越高，如何提高道路的使用功能就成为迫切的问题。在路面结构中添加其它材料以提高道路的使用功能，成为目前研究发展的方向。

1 土工合成材料功能特点

土工合成材料是以高分子聚合物为原料的新型建筑材料，广泛应用于土木工程中。土工合成材料种类很多，根据工程的不同需要，织物除制成布状以外，还可制成粗格架状的土工格、土工网和土工垫等多种形状，或者将上述织物组成复合材料。土工织物中有一种透水的土工布，具有抗拉强度高、刚度大、耐久性好等特点。

土工网格分柔性网格和刚性网格两种，柔性网格的刚度较小，延伸性较大，如Netlon CE131、CE151等塑料网格，它们在路面结构内能够以较大的变形吸收应力，从而减小应力集中。刚性网格的刚度较大，如南京玻璃纤维研究设计院研制开发的G1011玻璃纤维网格，弹性模量达到67 000 MPa，这种网格能够依靠自身的刚度扩散荷载分布范围，且本身强度很高，能够承受较大应力。

沥青混合料是一种感温性较为敏感的路面材料，在高温情况下具有流变性能，受车辆反复碾压产生横向流动而形成车辙，据观察，在路面结构破坏之前，基层的永久变形对车辙影响很小。要防止这种路面破坏，主要是提高沥青混合料的稳定性、内摩阻力和横向约束力以增强沥青路面抵抗车撤变形的阻抗。

2 市政沥青路面存在的问题

沥青路面以其行车舒适、噪音低、扬尘少、易维修等优点是公路建设的主导地位。然而，其中存在的弊端随着车辆的不断增加和人们过往的日益频繁，严重影响了沥青路面的使用效果。

（1）是使用寿命短，目前沥青混凝土路面中使用寿命较长的为8～12年，普遍短于设计使用寿命的15～20年，再加上由于自然环境的影响和运行状况不良等因素，有的路面甚至刚刚使用了3、5年就需要整体翻修改造。费工费料不说，严重影响人们的生活正常秩序。

（2）是路面的早期破坏严重，有的新路面开通后短的2、3年之内，长的8年左右就出现坑糟、开裂、车辙、剥落、泛油、抗滑性能不足等病害而需要维修。这些原因，除了交通量增长过快，重载、超载严重，使道路长期处于超负荷运转状态以外，主要是设计和施工方面的原因，比如材料（沥青、骨料等）性能差，导致路面抵抗拉应力（如冷热、干湿的胀缩应力、荷载弯拉力与疲劳应力、反射裂缝的扩张应力等）、剪应力、渗水和粘结老化等能力相对不足。

3 土工合成材料在沥青路面施工与养护中的应用

沥青路面的网裂、龟裂很大原因是养护不及时，雨、雪渗入缝中和沥青老化，使裂缝加大，产生面层破坏。对于上述沥青路面破坏原因，我们采取的养护模式有补坑槽、罩面、单双表处等方法。如果沥青路面网裂面积很大，就得罩面。但罩面如应用热沥青，因粘度大不能渗入所有缝中，油量小盖不住裂缝，油量大则又引起泛油，产生新的病害。如果应用乳化沥青，少则不起作用，多则流淌，效果也不理想。

严重龟裂的路面采用方法是挖补和单双表处，不但费用大，还影响美观。为了防止反射裂缝和网裂的发展，我们应用了土工合成材料。又引起泛油，产生新的病害。如果应用乳化沥青，少则不起作用，多则流淌，效果也不理想。

在某市环路道路工程施工过程中，由于铁路箱涵引道为现状，所以铁路箱涵引道采用盖被处理方法。处理方法如下：

（1）加铺沥青混凝土前更换破碎板，采用同标号早强混凝土浇筑。

（2）修补和填封裂缝，凿平板块错台部位，压浆填封板底脱空，清除旧混凝土面层表面松散碎屑、油迹。

（3）剔除板缝中失效的填缝料和杂物，将缝内灰尘吹净，填入高标号水泥砂浆封缝。

（4）在旧混凝土路面凿毛，清洗干净，均匀喷洒改性热沥青透层油（0.4 kg/m2～0.6 kg/m2），然后再铺设土工布;为使土工布浸透沥青后形成密封防水层，土工布应能充分吸收在旧路面喷洒的热沥青，并达到饱和，再洒布粘层油（0.4 kg/m2～0.6 kg/m2）。土工布的厚度≤2.0 mm为宜，单位面积质量不大于200 g/m2。并最后铺筑≥6 cm厚粗粒式沥青混凝土和4 cm厚中粒式沥青混凝土，总厚度必须≥10 cm。在铁路箱涵引道工程中采用铺设土工布，具有如下特点：

1）利用土工布增强土体的抗拉强度和抗变形能力，增强结构的稳定性，以改善土体质量。

2）有效的将集中应力扩散，传递或分解，防止土体受外力作用而破坏。

3）具有较高的抗拉强度和抗撕裂强度，以及良好的延伸性等物理力学指标，同时具有较高的耐生物、耐酸碱等化学稳定性。

4）防止上下层砂石、土体及混凝土之间混杂。

5）施工方便由于材质轻、柔，故运送、铺设、施工方便。

（5）施工效果：

1）在有裂缝的基层顶面铺设土工网格，能够改变沥青层的温度应力分布，大幅度减小裂缝顶部沥青层的应力集中，从而阻碍裂缝的反射作用.土工网格模量的变化对沥青层的应力影响不大.裂缝处土工网格承受的拉应力较大，且随土

工网格模量的增大而增加。

2）土工网格的防裂作用实质是一种隔离功能，它分隔了有裂缝的基层和沥青面层，避免沥青层直接处于裂缝尖端的应力集中区域，而由网格本身承受较大的拉应力，从而阻碍了裂缝的迅速扩展。

总之，土工合成材料在黑色路面养护上具有一定的适应性，也是黑色路面施工和养护的一种新材料。土工织物在公路上应用量比较广泛，还可以用于桥头跳车、软土基、边坡等领域，是一项新型筑路养路材料。

参考文献：

[1]曹东伟，郝大力，韩瑞民.土工网格加强瀝青砼路面的力学分析[J].重庆交通学院学报，2000（1）：47-52.

[2]许伟峰.土工合成材料在沥青砼路面中的应用[J].交通世界（建养.机械），2011（1）：238-239.