土工格柵處理新舊路交接的方法
發布時間:[2018-9-30 8:57:3] 瀏覽量:1585次
近年來，公路運輸需求日益增長大大促進了水泥混凝土公路的發展。有的早期修建的水泥路面設計標準偏低加之使用時間長，不可避免地出現破損、斷裂等各種病害，不能滿足日益增長的交通運輸需求。針對舊路的加固加寬、路面改造等工程如雨后春筍般紛紛開展，在利用舊路改建時，寬度不足則需在舊路單邊或雙邊擴寬，這時就存在新舊路交接問題，在新舊路基交接處易存在沉降不均勻、反射裂縫、破碎等現象，如何解決這些問題，提高交通質量和交通安全，延長道路使用壽命是道路改建中的重點。
一、新舊路交接易產生的問題
在新舊路基交接處，因存在新舊路基沉降不均勻影響，原混凝土板在溫度應力及荷載作用下變形，造成瀝青類面層在原接縫處反射開裂，較大的反射裂縫會導致雨水滲入進而加深了反射裂縫、破碎的病害程度，為了解決這些問題，國內外許多工程采用加筋技術來提高路面的性能，其中，采用土工格柵進行道路改建，基本能夠起到減少或延緩路面病害的發生和發展的作用。
二、新舊路交接時反射裂縫的產生
反射裂縫主要是由于道路溫度變化、道路荷載兩者的綜合作用。由溫度變化引起的反射裂縫稱之為溫度型反射裂縫，由荷載引起的反射裂縫稱之為荷載型反射裂縫。
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外部環境對混凝土路面產生溫度差，溫度差使舊混凝土板膨脹，在瀝青罩面層內產生拉應力，使瀝青舊面出現翹曲變形，且溫度變化越大，越快，產生的應力越大，罩面層越容易開裂。（二）荷載型反射裂縫
當車荷載駛經接縫時，荷載作用于舊路面板接裂縫的一側，舊路面板在這種荷載作用下，縫兩側的板產生相對的豎向位移差，瀝青罩面層中剪應力增大，造成切型反射裂縫；或者是荷載作用在舊路面板接縫的頂面，由于在接縫處的舊路面板不能承受拉應力，所以接裂縫處頂面瀝青罩面層中彎拉應力最大，容易引起彎拉型反射裂縫。
三、土工格柵的功能
土工格柵具有高抗拉強度、低延伸率、無蠕變，與瀝青混合料的相容性好、物理化學性能穩定、耐高溫、嵌鎖和限制等特點，其主要作用為將反射裂縫應力由垂直方向轉為水平方向。同時土工格柵具有較高的抗拉強度和張拉模量，因此能將荷載和應力均勻地擴散在較大的面積范圍內。從而有效地防止由于路面的基層裂縫引起的反射裂縫的發生。它的作用主要表現在：
1．分散裂縫，使導致裂縫產生的應力轉向水平。格柵將瀝青層內溫度和荷載反復作用產生的應力擴散到一個較大范圍內，從而使寬裂縫分散成若干細小的裂縫，延遲了裂縫的擴散和貫通。格柵為改變裂縫方向提供了足夠的剛度，裂縫擴展到夾層底，然后轉向水平，阻止其垂直向上擴展，提高了路面的抗裂能力和耐疲勞能力。
2．抗變形。當非均布的局部外力作用于格柵時，網孔就會相應變形，其約束作用也顯示出來，因此土工格柵對非均布荷載的適應性較好并將其均勻傳遞。
3．提高韌性。這種格柵能起到比鋼筋更致密的連續作用，一直到纖維斷裂或被拉出才最終失去承載能力，表現出較高的韌性。由于土工格柵約束層的網孔具有同一形狀，這樣上下層顆粒之間剪切阻力不受影響，且格柵的剛度、抗拉強度、網孔的嵌鎖作用三者相互復雜作用，阻止了因荷載的壓實而引起的局部位移變形，從而加強了顆粒材料的壓實作用。
四、玻璃纖維土工格柵
土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵四大類，其中玻璃纖維土工柵格應用較為廣泛。玻璃纖維的主要成分是：氧化硅，是無機材料，其理化性能極具穩定，并具有強度大、模量高，很高的耐磨性和優異的對寒性，無長期蠕變；熱穩定性好；網狀結構使集料嵌鎖和限制；提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復合性能，極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。 有時配合自黏感壓膠和表面瀝青浸漬處理，使格柵和瀝青路面緊密結合成一體。由于土石料在土工格柵網格內互鎖力增高，它們之間的摩擦系數顯著增大（可達0.8～10），土工格柵埋入土中的抗拔力，由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強而顯著增大，因此它是一種很好的加筋材料。同時土工格柵是一種質量輕，具有一定柔性的塑料平面網材，易于現場裁剪和連接，也可重疊搭接，施工簡便，不需要特殊的施工機械和專業技術人員。
玻璃纖維土工格柵特點：
1．高抗拉強度、低延伸率——玻纖土工格柵是以玻璃纖維為原料，具有很高的抗變形能力，斷裂延伸率小于3%。
2．無長期蠕變——作為增強材料，具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的，玻璃纖維不會發生蠕變，這保證產品能夠長期保持性能。
3．熱穩定性——玻璃纖維的熔化溫度在1000℃以上，這確保了玻纖土工格柵在攤鋪作業中承受熱的穩定性。
4．與瀝青混合的相容性——玻纖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設計的，每根纖維都被充分涂覆，與瀝青具有很高的相容性，從而確保了玻纖土工格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料產生隔離，而是牢固地結合在一起。
5．物理化學穩定性——經過特殊后處理劑進行涂覆處理，玻纖土工格柵能夠抵抗各類物理磨損和化學侵蝕，還能抵御生物侵蝕和氣候變化，保證其性能不受影響。
6．集料嵌鎖和限制——由于玻纖土工格柵是網狀結構，瀝青混凝土中的集料可以貫穿其中，這樣就形成了機械嵌鎖。這種限制阻礙了集料的運動，使瀝青混合料在受荷載的情況下能夠達到更好的壓實狀態，更高的承重能力，更好的荷載傳遞性能及較小的變形。
五、玻璃纖維土工格柵施工工藝
玻璃纖維土工格柵施工工藝流程：檢測、清理下承層→自黏法鋪設土工格柵→碾壓→檢測。 1．檢測、清理下承層，按有關規范完成翻漿、坑槽、嚴重裂縫、沉陷、壅包、松散、車轍等病害的修復工作。并清除路面上的泥土雜物：舊水泥混凝土路面上局部的松散、坑洞、填縫料脫落及擴散型裂縫，應事先清理、修補和填塞，以保持表面狀況平整完好。原有的光滑路面應鑿毛并沖洗干凈。
2．玻纖格柵的施工方法，對舊路面拓寬，在新舊路面接合處鋪設玻纖格柵，主要作用是防止新舊路面沉降不均，導致接合處的裂縫。玻纖格柵施工方法可采用自黏式玻纖格柵直鋪法，自黏式玻纖格柵直鋪法便捷，質量穩定。施工方法如下：
�。�1）對舊瀝青混凝土路面和舊水泥混凝土路面，做2cm～3cm厚的調平層，使用真空車或灑水車保證路表面清潔干凈。
�。�2）噴灑重油熱瀝青。每平方米宜為0.3kg～0.4kg。
�。�3）采用專用攤鋪車，鋪設自黏式玻纖格柵，鋪設應平順，拉緊。
�。�4）橫向搭接長度宜為15cm，縱向搭接長度宜為50cm，搭接重疊方向與瀝青混凝土攤鋪機運行的方向一致。
�。�5）使用膠輪壓路機碾壓，鋪好土工格柵后，人工鋪設上層填料，及時完成碾壓，避免長期暴曬。然后采用機械運料、整平、碾壓。機械攤鋪、碾壓從兩邊向中間推進，碾壓自兩邊向中間進行，其壓實度保持達到規范要求。
施工注意事項：
土工格柵在平整的下承層上必須嚴格按設計要求的寬度鋪設，其上下層填料保證無刺壞土工格柵的雜物，鋪設土工格柵時，將強度高的方向垂直于路堤軸線方向布置。土工格柵橫向鋪設。鋪設時繃緊，拉挺，避免折皺、扭曲或坑洼。土工格柵沿縱向拼接采用搭接法，搭接寬度不小于20cm。杜絕一切施工車輛和施工機械行駛或停放在已鋪好的土工格柵上，施工中隨時檢查土工格柵的質量，發現有折損、刺破、撕裂等損壞時，視程度修補或更換。
六、結語
舊路交接過程中若處理不當,極易造成交接處的反射裂縫隱患,影響道路的使用功能和使用壽命。在舊路改建過程中，使用土工格柵可以起到提高路面承載能力、減小基層底面拉應力、減薄路面結構層厚度。起到防止舊路裂縫擴展、延長路面使用壽命的作用，保證了道路的交通安全和交通質量，是值得不斷探究的課題。
