聚酯玻纤布在延缓基层反射裂缝处治中的应用

2019-10-21 12:35徐艺
价值工程 2019年26期
关键词:应用

徐艺

摘要:路面裂缝多为路基顶部及基层的反射裂缝,严重影响了路面使用质量,增加了养护难度,提高了养护成本。反射裂缝的延缓治理中,粘贴柔性土工布较为常见,靖王高速在路面大修中采用粘贴聚酯玻纤布应用效果良好,施工工艺较为简单,造价较低,具有较好的经济效益和社会效益。本文结合靖王高速公路路面大修实例,分析了聚酯玻纤布在缓解半刚性基层反射裂缝处治应用中的一些施工技术,为同行提供参考。

Abstract: The cracks on the road surface are mostly reflective cracks on the top of the roadbed and the base layer, which seriously affects the quality of the road surface, increases the difficulty of maintenance and the maintenance cost. In the delayed treatment of reflective cracks, it is common to paste flexible geotextiles. In pavement overhaul of Jingwang Expressway, polyester fiberglass cloth is used and good application effect is obtained. With simle construction process, low cost, it has good economic and social benefits. Based on the example of road surface overhaul of Jingwang Expressway, this paper analyzes some construction techniques of polyester fiberglass cloth in relieving the reflective crack of semi-rigid base layer, and provides reference for peers.

关键词:聚酯玻纤布;反射裂缝;处治;应用

Key words: polyester fiberglass cloth;reflective crack;treatment;application

中图分类号:U414                                        文献标识码:A                                  文章編号:1006-4311(2019)26-0266-02

1  应用项目简介

靖王高速公路是青银高速(G20)陕西靖边至宁夏王圈梁段,靖王高速于2005年建成通车,路面结构层为20cm石灰稳定土+20cm水泥稳定碎石基层+6cmAC-25下面层+5cmAC-20中面层+4cmAC-13上面层,随着运营年限的增加,半刚性水稳基层逐渐出现裂缝,并反射至路面面层,且逐年增加,至2017年,全线半刚性基层反射裂缝达到约30万延米,反射裂缝主要为随着行车轮迹带分布的相对规则纵向裂缝,随着基层收缩缝及施工接缝分布的横向裂缝,以及不规则的网状裂缝和呈团状小范围龟裂,横向分布10-15m一道,路面裂缝成为靖王高速公路路面主要病害。

传统处治基层反射裂缝,需铣刨全部沥青面层,对基层及裂缝开挖后修补,处治工艺繁琐,质量控制较难,且费用较高。针对反射裂缝问题,2017年和2018年靖王高速在路面维修整治大修工程中,大面积在沥青混凝土面层间及基层顶部裂缝或基层挖除修补处加铺聚酯玻纤布来延缓反射裂缝,目前直观观测及钻芯抽样,裂缝暂未反射至路面上面层,效果较好。

2  裂缝分布状况及成因浅析

2.1 裂缝主要分布状况

2.1.1 纵向裂缝:靖王高速纵向裂缝主要沿着轮迹带呈相对规则化纵向线性分布,在纵向线性分布的基础上略有不同程度的不规则小范围零散延伸,缝长不一,缝宽较宽。

2.1.2 横向裂缝:靖王高速横向裂缝主要沿着基层收缩缝和施工搭接缝分布,裂缝较为规则,基本为路幅宽度范围内的直线型通缝,缝宽较宽。

2.1.3 网状裂缝:靖王高速网状裂缝多数和路面纵向裂缝及横向裂缝交织出现,裂缝不规则,缝宽不一,有宽有窄。

2.1.4 龟裂:靖王高速龟裂较少,主要在超车道和行车道范围内随机出现,紧急停车带内几乎没有,裂缝间距较小,缝宽教窄。

2.2 裂缝成因浅析

①靖王高速纵向裂缝主要是通车十几年以来车辆荷载长期作用形成的,以及受温度应力影响,沿着基层纵向不良施工缝反射到面层产生的。

②靖王高速横向裂缝主要因基层预留切割的收缩缝收缩而产生的,也有桥涵通道结构物台背处,因台身为刚性材料台背为柔性或半刚性填筑料间的刚性差异,以及台背填料自身相对均匀整体沉降引起的。

③靖王高速的网状裂缝,主要因陕北地区昼夜温差较大,温差梯度较大,而导致路面伴随纵向裂缝在温度应力和车辆荷载应力共同作用下产生的。

④靖王高速龟裂的形成主要是因土基或基层小范围内有病害,或者局部强度不足形成的,通过钻芯取样发现,也有个别是因为面层本身材料轻微离析或材料不干净混入泥土等形成的。

3  聚酯玻纤布特点及有关技术指标

3.1 聚酯玻纤布特点

①聚酯玻纤布是由60%玻璃纤维和40%聚酯纤维组合成的新型复合路面土工布,其具有较强的抗拉性和柔韧性;

②表面呈纤维絮状,对沥青有良好的吸附性,对沥青混合料具有很好的粘结性,在粘贴过程中使用的粘贴材料一般为90#A级基质沥青或SBS改性沥青,吸附沥青后,形成一层稳定的抗裂防水层;

③聚酯玻纤布可以经受高达260摄氏度的高温,因此它不会在摊铺沥青混凝土时溶化或变脆;

④聚酯玻纤布施工铺设过程简便快捷,不会出现变形现象,且高温施工环境下保持不变形、不皱缩;

⑤该材料生产工艺成熟,成本较低,适合大面积应用于路面防裂、桥面防水工程中。

3.2 聚酯玻纤布技术指标及粘贴热沥青技术指标

3.2.1 聚酯玻纤布技术指标(表1)

3.2.2 粘贴使的用热沥青主要技术指标

经过多次试铺,基质沥青与聚酯玻纤布有较好的粘结性,且聚酯玻纤布对基质沥青有良好的吸附性,A级(90#)道路石油沥青作为粘结层,粘结层参数(表2)。

4  聚酯玻纤布施工工艺

聚酯玻纤布在靖王高速公路裂缝处治过程中,主要应用分为两种形式,一种为用于沥青混凝土面层间,一种用于基层顶部裂缝和基层坑槽修补处。

4.1 沥青混凝土路面层间铺设

4.1.1 施工前准备

靖王高速公路2017年路面维修整治工程中,聚酯玻纤布满铺于行车道和超车道的中面层与下面层间,铣刨路面上、中面层,人工配合空气压缩机清理下面层顶面,待下面层顶面干净且干燥后,对下面层顶面进行开槽,除净渣尘后用密封胶进行灌缝,同时准备好热沥青,并做好热沥青洒布车的检查工作,做好铺设聚酯玻纤布的人员安排工作。

4.1.2 撒布热沥青

在大面积撒布热沥青前,需要现场标定洒布量,一般洒布量为0.9~1.2L/m2,不宜过多,沥青过多会形成夹层,造成混合料推移或泛油现象。在标定好洒布量后,洒布车匀速进行撒布热沥青,撒布需均匀后,每1000米左右检测一次洒布量,撒布温度不得低于165℃,在热沥青撒布后铺设聚酯玻纤布前需对撒布后的粘层进行保护,避免施工机械、人员造成污染,雨天应禁止撒布。

4.1.3 铺设聚酯玻纤布

在沥青撒布后,立即采用人工铺设,避免热沥青温度损失过快,热沥青温度越高,越易于渗透、粘结。行车道、超车需要同时人工推进粘贴,铺设过程中,两车道间易形成空隙,需及时调整,保证玻纤布满铺路面,两幅布间一般需重叠,重叠宽度不小于2cm。

4.1.4 铺筑沥青混合料面层

聚酯玻纤布铺设完成后,宜尽快撒布粘层油并铺筑沥青混合料面层,避免造成污染,在摊铺过程中,发现有卷起或者粘贴不紧密的情况,应进行人工撒布热沥青,重新粘贴。

4.2 铺设于基层顶部裂缝或基层挖除修补处

铺设于基层顶部裂缝或基層挖除修补处的施工工艺流程基本和铺设于沥青混凝土路面面层间基本相同,下面就两种情形进行简单叙述,不再重复详细论述。

4.2.1 铺设于基层顶部裂缝

铣刨面层后,对基层顶部裂缝密封胶灌缝处理,沿裂缝两侧撒布热沥青,撒布宽度为60cm,热沥青洒布量为0.9~1.2L/m2,聚酯玻纤布粘贴宽度为60cm,铺设长度应满足裂缝长度,通常在裂缝长度方向上各延伸50cm左右,使裂缝顶面形成沥青玻纤布防水层,避免出现短铺、少铺现象,造成雨水深入基层裂缝。

4.2.2 铺设于基层挖除修补处

路面维修过程中,对基层松散、沉陷等点病害进行挖除修补,修补后,沿基层坑槽四周撒布热沥青,并铺设聚酯玻纤布,铺设宽度为60cm,同时做好边角重叠粘贴,不得出现卷起或粘贴不牢现象,铺设于基层点病害处治四周,可有效预防雨水进入基层薄弱处,确保基层修补后无病害再生。

5  后期应用效果评价

靖王高速经过2017年和2018年路面维修整治大修工程连续集中处置后取得了预期效果,经过后期经常性观察,截止到目前为止,暂时还未发现半刚性水泥稳定碎石基层裂缝有继续反射到沥青路面面层的现象,直观定性分析,在裂缝处粘贴聚酯玻纤布缓解裂缝反射是可行的。2018年4月靖王高速养护管理部门,组织有关检测单位对2017年7月处置过的裂缝处进行钻芯抽样观测,发现铺设聚酯玻纤布后,基层或者下面层裂缝没有继续穿过聚酯玻纤布延伸到上面,通过实地钻芯取样强有力地验证了近一年内反射裂缝没有通过聚酯玻纤布继续向上发展。实地观察定性分析结合钻芯取样定性研究,充分说明了粘贴聚酯玻纤布在延缓高速公路路面反射裂缝方面是可行的,经济的,适用的,可适合在全国各地的路面反射裂缝治理中应用,特别是非常适合在日温差和季节性温差较大的北方地区推广应用,个人觉得在西藏冻土地区也可以推广尝试应用。

6  结束语

聚酯玻纤布是一种性能很好的土工织物布,在高速公路路面裂缝处治中有着现实的作用,能够很好的缓解半刚性基层裂缝向路面面层反射延伸,也可以很好的抑制缓解面层间的裂缝传递和延伸,柔韧性好,使用方便,造价低,可以批量生产,可以有效的缓解路面反射裂缝发展,具有很好的经济效益和社会效益,值得在高速公路路面反射裂缝处治中全面推广,也可以是低等级路面裂缝处治中推广应用。

参考文献:

[1]赵振东,陈惠民.公路养护工程常见病害及防治.人民交通出版社.ISBN 7-114-05750-4.

[2]郭忠印,李立寒.沥青路面施工与养护技术.人民交通出版社.ISBN 7-114-04858-0.

[3]王红霞,李志强,吴敏刚.公路路基与路面养护.人民交通出版社.ISBN 978-7-114-07939-9.

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