聚酯玻纖布在路面裂縫處治中的應(yīng)用與分析

張隆偉

（河南縱凡建設(shè)工程有限公司，河南 三門(mén)峽 472400）

步入21世紀(jì)之后，我國(guó)修筑了大量高等級(jí)公路，半剛性基層路面基于自身優(yōu)勢(shì)，在高等級(jí)公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐研究表明，半剛性基層路面往往會(huì)出現(xiàn)路面裂縫問(wèn)題，這也是一直困擾交通行業(yè)發(fā)展的主要因素。聚酯玻纖布是由聚酯纖維和玻璃纖維加工而成的一種短纖針刺無(wú)紡?fù)凉げ迹浞稚?yīng)力較強(qiáng)，可有效防治及控制路面裂縫。為此，將聚酯玻纖布用于路面裂縫防治，能夠提高路面耐久性，節(jié)約資源，有助于推進(jìn)公路交通建設(shè)持續(xù)、健康發(fā)展。

1 工程概況

某公路處于亞熱帶地區(qū)，常年氣溫偏高，降雨充沛。自通車(chē)運(yùn)營(yíng)之后，因交通量持續(xù)增大，及環(huán)境因素的長(zhǎng)期影響，此路段路面開(kāi)裂問(wèn)題顯著，局部路段已發(fā)生了較為嚴(yán)重的網(wǎng)裂變形情況，對(duì)行車(chē)舒適性造成了嚴(yán)重影響。

2 裂縫分布狀況及成因淺析

1）縱向裂縫?？v向裂縫主要沿著輪跡帶呈相對(duì)規(guī)則化縱向線(xiàn)性分布，在縱向線(xiàn)性分布的基礎(chǔ)上略有不同程度的不規(guī)則小范圍零散延伸，縫長(zhǎng)不一，縫寬較寬?？v向裂縫主要是通車(chē)十幾年以來(lái)車(chē)輛荷載長(zhǎng)期作用形成的，以及受溫度應(yīng)力影響，沿著基層縱向不良施工縫反射到面層產(chǎn)生的。

2）橫向裂縫。橫向裂縫主要沿著基層收縮縫和施工搭接縫分布，裂縫較為規(guī)則，基本為路幅寬度范圍內(nèi)的直線(xiàn)型通縫，縫寬較寬。橫向裂縫主要因基層預(yù)留切割的收縮縫收縮而產(chǎn)生的，也有橋涵通道結(jié)構(gòu)物臺(tái)背處，因臺(tái)身為剛性材料臺(tái)背為柔性或半剛性填筑料間的剛性差異，以及臺(tái)背填料自身相對(duì)均勻整體沉降引起的。

3）網(wǎng)狀裂縫。網(wǎng)狀裂縫多數(shù)和路面縱向裂縫及橫向裂縫交織出現(xiàn)，裂縫不規(guī)則，縫寬不一，有寬有窄。網(wǎng)狀裂縫，主要因本地區(qū)晝夜溫差較大，溫差梯度較大，而導(dǎo)致路面伴隨縱向裂縫在溫度應(yīng)力和車(chē)輛荷載應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的。

4）龜裂。龜裂較少，裂縫間距較小，縫寬略窄。龜裂的形成主要是因土基或基層小范圍內(nèi)有病害，或者局部強(qiáng)度不足形成的，通過(guò)鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)，也有個(gè)別是因?yàn)槊鎸颖旧聿牧陷p微離析或材料不干凈混入泥土等形成的。

基于本工程實(shí)際情況，針對(duì)路面裂縫問(wèn)題，決定采取聚酯玻纖布進(jìn)行裂縫處治。

3 聚酯纖維布防治路面裂縫的作用機(jī)理

聚脂玻纖布夾層主要通過(guò)自身變形來(lái)進(jìn)行應(yīng)力吸收，其特點(diǎn)為高彈性、防水能力強(qiáng)，及具有良好的柔韌性。為此，聚脂玻纖防裂布可達(dá)到分散應(yīng)力的效用，能夠改變裂紋位置，保證與原有位置偏移。在防治路面裂縫施工中，當(dāng)裂紋達(dá)到瀝青層之后，聚脂玻纖布可對(duì)裂紋的不斷擴(kuò)展起到延緩作用，從而增強(qiáng)路面性能，增加使用年限。其作用主要包括以下幾點(diǎn)：

1）隔離作用。通過(guò)聚酯玻纖布隔離開(kāi)裂紋和瀝青層，從而降低裂紋尖端應(yīng)力集中情況，從而減少縫尖端位置的拉應(yīng)力情況，有效延緩或控制裂縫向路面反射的速度，若基層產(chǎn)生裂縫，聚酯玻纖布材料具有強(qiáng)大抗拉強(qiáng)度，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)在粘結(jié)強(qiáng)度以上，能夠有效分散原本集中的應(yīng)力，最大限度降低裂縫產(chǎn)生的概率。

2）加筋作用。因聚酯玻纖布的拉伸強(qiáng)度極強(qiáng)，因此，可有效去除一部分裂縫的拉應(yīng)力，從而增強(qiáng)瀝青加鋪層的抗拉強(qiáng)度，并在此前提下，降低裂縫張拉變形的可能性。若為半剛性基層，在相應(yīng)范圍內(nèi)進(jìn)行反復(fù)性上下剪切，因此類(lèi)材料的抗折性、延伸性能良好，不會(huì)出現(xiàn)折斷聚酯玻纖布的可能，從而增強(qiáng)應(yīng)力擴(kuò)展能力。

3）傳遞荷載能力。通過(guò)聚酯玻纖布可將裂紋一側(cè)的作用力向另一側(cè)傳遞，這樣不單單可以達(dá)到裂縫尖端剪應(yīng)力集中情況的分散作用，還能降低接縫位置產(chǎn)生彎沉差的概率。

4、隔水作用。相比其他材料，聚酯玻纖布的隔水效果極佳，可將地表水浸入基層裂縫的情況予以隔斷，從而穩(wěn)固地基，降低裂縫產(chǎn)生的可能性。

4 路面裂縫處治中聚酯玻纖布施工技術(shù)要點(diǎn)

1）底層表面清理。在黏結(jié)料噴灑前，需清理干凈底層表面。保證工作面干燥，若遇到降雨情況，需待其干燥之后，才能進(jìn)行施工。此外，還要做好底層裂縫處理工作，合理控制縱向拼接縫或縱、橫裂縫兩側(cè)高差，要控制在3mm以?xún)?nèi)，待清理干凈表面之后，可進(jìn)行乳化瀝青封層或乳化瀝青稀漿封層。

2）測(cè)量、劃線(xiàn)。待底面驗(yàn)收合格之后，與拼接縫相對(duì)照，從而找出拼接縫的位置?？筛鶕?jù)擬鋪寬度，確定基準(zhǔn)線(xiàn)位置，將通過(guò)劃線(xiàn)，為鋪筑聚酯玻纖布提供保障。在底面劃線(xiàn)范圍內(nèi)，均勻?qū)⒄硨佑蛧姙⑵渖?，與聚酯玻纖布寬度相比，噴灑寬度應(yīng)多出一些，可多出5～10cm。若施工溫度在5℃以上，灑布的熱粘層油出料溫度需合理控制在165～180℃之間。要求熱粘結(jié)料噴灑均勻，并對(duì)其用量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，可控制在0.8～1.0kg/㎡之間，特殊情況下，可適當(dāng)摻加瀝青，從而增加粘結(jié)效果。若噴灑量過(guò)多，高溫施工條件下極易出現(xiàn)粘輪問(wèn)題，從事可將一層0.1mm以下粒徑的細(xì)沙撒鋪其上，并對(duì)輪胎進(jìn)行灑水保濕。

3）聚酯玻纖布鋪設(shè)及搭接。當(dāng)熱瀝青粘層油為液體狀，且向底面全部滲透之后，需及時(shí)進(jìn)行聚酯玻纖布鋪設(shè)，但要合理控制噴灑車(chē)和鋪設(shè)設(shè)備之間的距離，要適量縮短距離，便于及時(shí)進(jìn)行聚酯玻纖布鋪設(shè)。一般可采用人工方式鋪筑，必須保持速度一致，若存在速度快慢不同情況時(shí)，需馬上調(diào)整，確保能夠平滑鋪設(shè)。為了快速壓實(shí)鋪設(shè)后的聚酯玻纖布，需配置輔助工具，如手扶式鋼輪壓路機(jī)等，及時(shí)在粘層油上碾壓。若鋪設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)不平整等情況，需及時(shí)出現(xiàn)，如有褶皺問(wèn)題，可通過(guò)工具刀及時(shí)將褶皺部位切開(kāi)鋪平。在鋪設(shè)過(guò)程中不可避免會(huì)遇到接縫搭接情況，一般可在10cm左右控制縱向搭接寬度，在15cm左右控制橫向搭接寬度。根據(jù)要求，可采用橫縫搭接作為瀝青混凝土攤鋪方向，將其前端壓在后端上面，通過(guò)熱瀝青進(jìn)行粘結(jié)、穩(wěn)固。為避免搭接位置夾層過(guò)厚，可適當(dāng)減少搭接過(guò)寬部位，從而減弱底面和上面層之間的結(jié)合力，防止起鼓、脫離等問(wèn)題出現(xiàn)在上面層。在聚酯玻纖布鋪設(shè)之后，可通過(guò)石屑灑蓋兩側(cè)外露的熱粘結(jié)料，防止將封層粘起。當(dāng)鋪設(shè)完土工布，還沒(méi)有對(duì)保護(hù)層進(jìn)行覆蓋前，可通過(guò)手扶式鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行土工布鋪設(shè)，可一邊鋪設(shè)、一邊碾壓。為了便于在小范圍內(nèi)進(jìn)行施工，可在600～700mm之間控制鋼輪寬度，而最大壓實(shí)工作重量則可控制在500kg。根據(jù)本工程實(shí)際情況，可在每小時(shí)2～4km之間控制壓路機(jī)行駛速度，壓實(shí)施工可分為3個(gè)階段，即初壓、復(fù)壓與終壓，保證各階段壓實(shí)度滿(mǎn)足要求，合理控制壓實(shí)遍數(shù)。

4）保養(yǎng)維護(hù)。待聚酯玻纖布鋪設(shè)完以后，若熱瀝青尚未冷卻，則不允許開(kāi)放交通，防止損壞聚酯玻纖布。在特殊情況下，如需及時(shí)開(kāi)通，要求將一定量的機(jī)制砂撒布其上，做好防護(hù)。在聚酯玻纖布施工結(jié)束24h之后才能攤鋪上層瀝青混合料，保證施工質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，瀝青路面使用中由于多種因素影響，將產(chǎn)生裂縫病害，相比其他病害，此類(lèi)病害分布廣泛，數(shù)量多，且影響較大。在眾多瀝青路面裂縫防治中，鋪設(shè)聚酯玻纖布是一種十分有效的防治措施。通過(guò)合理鋪設(shè)聚酯玻纖布，可提高路面使用性能，有效防治路面裂縫，提高施工質(zhì)量。