1、玻纖格柵在防治瀝青路面反射裂縫中的應用作者：崔書東高中鶴黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司關鍵詞：玻纖格柵 瀝青路面防治反射裂縫 應用前言：裂縫是瀝青路面最常見的破損類型之一，裂縫常見的表現主要有：發裂、線裝 裂縫、橫向裂縫、反射裂縫和龜裂等六種類型。產生裂縫的主要原因有基層碾壓不實，或新 舊接縫處理不當；面層以下含水率逐年積聚，在不利季節引起路面強度降低；混合料質量差， 碾壓溫度不當，引起的碾壓裂縫；混合料攤鋪時間過長，由于基層溫度、濕度的變化，結構 發生脹縮；結合料老化，面層性能退化；下層反射裂縫，在半剛性基層上，在已開裂的老瀝 青路面上、或在有接縫的水泥混凝土路面上鋪筑瀝青層后，基層的裂縫

2、及老路面上原先的裂 縫或接縫會在新鋪瀝青面層上相同位置重新出現“反射裂縫”，這種反射裂縫在雨水、雪水、 氣溫和荷載作用下，使路面強度降低以至破壞。瀝青混凝土加筋能提高路面結構層對裂縫的 抑制能力、對橫向剪切破壞的抵抗能力等，達到延長路面結構的疲勞壽命、節省材料、降低 費用的目的。玻纖格柵的材料性能及路用性能，并逐步推廣應用。這種格柵具有兩種功能： 一是能提高瀝青結構層的強度，具有長期抵抗拉應力的能力;二是能使應力均勻分布在較大的 面積范圍內，大大減輕瀝青結構層的徐變作用，最終達到防止瀝青路面開裂的目的。舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層是一種特殊的路面結構，其應力應變特性與一般彈性層 狀體系有較大的

3、差別。由于接裂縫的存在，舊水泥混凝土路面作為基層的整體強度降低，而 且在外力荷載作用下，瀝青混凝土加鋪層處于復雜的三維應力狀態。車輛通過不連續的板體 時，瀝青混凝土加鋪層中由于接裂縫兩側相鄰板塊產生豎向位移差，而出現較大的剪切應力， 這種剪切應力是瀝青混凝土加鋪層產生荷載型反射裂縫的最主要原因。另外，由于路面暴露 在大氣中，受氣溫周期性變化的影響，瀝青加鋪層和舊水泥混凝土面板都會膨脹，產生溫度 應力。由于舊水泥混凝土路面的應力在接縫處不連續，因此瀝青加鋪層同時承受它本身以及 舊路面所產生的溫度應力，特別是在冬季氣溫較低時，瀝青混凝土加鋪層會因為與接裂縫對 應處的拉應力過大而開裂，形成所謂的溫度

4、型反射裂縫。因此，瀝青加鋪層設計是瀝青加鋪 層厚度設計，而厚度由行車荷載和防止反射裂縫兩個因素控制。由于水泥混凝土面板強度較 高，將其作為基層，在其上加鋪瀝青混凝土的這種路面結構，強度一般能滿足要求，關鍵是 防止反射裂縫的產生。在舊水泥混凝土路面上布置玻纖格柵加筋層，其上再鋪筑瀝青混凝土 面層。這樣鋪筑的路面對防止基層裂縫反射、減少路面車轍、延長路面壽命具有顯著效果。 玻纖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、嵌鎖與限制作用強等特點，其主要作用為均勻傳遞軸載，并將反射裂縫應力由 垂直方向轉為水平方向。使用玻纖格柵，可增強瀝青混合料的整體抗拉強

5、度，有效地改善路 面結構應力分布，抵抗和延緩由于路面的基層裂縫引起的瀝青混凝土路面反射裂縫的發生， 從而提高路面的使用壽命。玻纖土工格柵是一種用于路面增強、老路補強，加固路基及軟土基的優良土工合成材料。 玻纖土工格柵高強無堿玻璃纖維通過國際先進的經編工藝制成網狀基材，經表面涂覆處理而 制成的半剛性制品。具有經、緯雙向很高的抗拉強度和較低的延伸率，并具有耐高溫、耐低 寒、抗老化、耐腐蝕等優良性能，廣泛應用于瀝青路面。玻纖土工格柵是以玻璃纖維為材質， 采用一定的編織工藝制成的網狀結構材料，為保護玻璃纖維、提高整體使用性能，經過特殊 的涂復處理工藝而成的土工復合材料。玻纖土工格柵所起到的作用：1、減

6、緩反射裂縫反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層 內出現應力集中所造成的，它包括因溫度和濕度變化而產生的水平位移，以及因交通荷載作 用而產生的豎向剪切位移。前者導致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內出現較集中的拉應力； 后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經受較大的彎拉應力和剪切應力。由于土工格柵的模量很大，達到67Gpa，作為剛度大的硬夾層應用在瀝青罩面層中， 其作用是抑制應力，釋放應變，同時作為瀝青混凝土加筋材料，提高加鋪層結構的抗拉和抗 剪能力，從而達到減少裂縫的目的。實踐表明，一條改變了方向的水平裂縫的對應裂縫能量 可從其起點移動0.6米，1.5米以上寬度的加筋材料

7、有助于確保能量在裂縫兩側完全消散。2、抗疲勞開裂在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層，其主要作用是提高路面的使用功能，對承載 作用則貢獻不大，加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面 上進行瀝青罩面則不同，瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面一起承載。因此，在瀝青混凝土 路面上進行瀝青罩面，除了會出現反射裂縫，同時還會因為荷載的長期作用而出現疲勞開裂。 我們對舊瀝青混凝土路面上的瀝青加鋪層受荷情況做受力分析：由于瀝青罩面層下為與瀝青 罩面層同一性質的柔性面層，當受到荷載作用時，路表將發生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝 青罩面層受到壓力，在輪載邊緣以外的區域，面層受到拉力作用，由于兩處

8、受力區域所受力 性質不同，而又彼此緊靠，因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處容易發生破壞。在長 期荷載的作用下，發生疲勞開裂。玻纖土工格柵在瀝青罩面層中，能夠將上述的壓應力與拉應力分散，在兩塊受力區 域之間形成緩沖帶，在這里應力逐步變化而不是突變，減少了應力突變對瀝青罩面層的破壞。同時玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量，保證了路面不會發生過渡變形。3、耐高溫車轍瀝青混凝土在高溫時具有流變性，具體表現在：夏季瀝青道路面層發軟、發粘；在 車輛荷載作用下，受力區域產生凹陷，車輛荷載撤除后瀝青面層無法完全恢復至受荷前的狀 況，即產生了塑性變形；在車輛的反復碾壓的作用下塑性變形不斷積累，形成車轍

9、。我們對 瀝青面層結構進行分析后，可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流變性，而在受到荷載時， 面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土中集料運動的機制，造成瀝青面層的推移，這就是形成 車轍的主要原因。在瀝青罩面層中使用玻纖土工格柵，其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中 集料貫穿于格柵間，形成復合力學嵌鎖體系，限制集料運動，增加了瀝青罩面層中的橫向約 束力，瀝青面層中各部分彼此牽制，防止了瀝青面層的推移，從而起到抵抗車轍的作用。4、抗低溫收縮開裂嚴寒地區的瀝青道路，冬季面層溫度接近于氣溫，在這樣的溫度條件下，瀝青混凝 土遇冷收縮，產生拉應力。當拉應力超過瀝青混凝土拉伸強度時，產生裂紋，在裂紋集中的 地

10、方產生裂縫，形成病害。從裂紋的成因看，如何使瀝青混凝土強度抵抗住拉應力是解決問 題的關鍵。玻纖土工格柵在瀝青罩面層中的應用，使得瀝青混凝土的拉伸強度大大提高，可以 抵抗住較大的拉應力而不致發生破壞。另外，即使因為局部區域產生裂紋，使裂紋發生處的 應力過于集中，但經玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失，裂紋不再會發展成裂縫。在選用玻纖 土工格柵時，除其性能指標應符合上表規定之外，還應特別注意保證其幅寬不小于1.5m，以 滿足其作為控制反射裂縫夾層時有足夠的橫截面積來充分消散裂縫能量；同時，其網眼尺寸 宜為其上瀝青面層材料最大粒徑的0.51.0倍，這樣有助于達到最佳剪切膠粘性，促進集料嵌 鎖與限制。玻纖格

11、柵的使用效果與鋪設路面的處理情況密切相關，在鋪設前必須將路面上可能影響 格柵與底層結合強度的物質徹底清除干凈，使鋪設表面清潔干燥。如路面有水跡時，應待路面十 燥后再進行鋪設。鋪設格柵之前需灑粘層油，粘層油如使用乳化瀝青，需在完全破乳干燥后鋪設 格柵。格柵鋪設可由拖拉機或汽車改裝的專用設備進行鋪設，也可人工鋪設。玻纖格柵每卷 產品的紙筒兩端各標有橙色和藍色標記，在開始鋪設之前，應選擇膠面向下，確定上述標記 顏色各在某一端，以方便施工而不致將膠面鋪錯。格柵鋪設時，應保持其平整、拉緊，不得 起皺，使格柵具備有效的張力，鋪完之后再用干凈的鋼輪壓路機碾壓一遍。 格柵搭接為縱 向搭接，搭接寬度不小于20cm，橫向搭接寬度不小于15cm，縱向搭接應根據瀝青攤鋪方向 將前一幅置于后一幅之上。固定時不能將鋼釘釘于玻纖上，不能用錘子直接敲擊玻纖，固定 后如發現鋼釘斷裂或鐵皮松動，則需重新固定。玻纖格柵鋪設固定完畢后，須用膠輥壓路機 適度碾壓穩定，使格柵與原路表面粘結牢固。采用灑布粘層油后直接攤鋪玻纖格柵，壓路機 緊隨后碾壓，其效果較好，玻纖格柵也不易起波浪。口結束語:在實際操作過程中，施工質量的好壞對今后玻纖格柵的使用效果有著很大影響， 近年來常采用玻纖格柵配合橡膠瀝青應力吸收層使用，橡膠瀝青擁有超強的粘性，它可以非 常牢固的吸附粘結在水穩層或舊水