玻璃纖維土工格柵概述玻璃纖維土工格柵在國外尤其是歐美、日本的應用極廣,已有幾十年的歷史了,它廣泛涉及到道路建設、鐵路施工、水庫水壩、地下工程建設等諸多領域。但由于觀念所限在我國尤其是在道路建設方面的應用還很窄,基本上是一個空白,這種新型復合材料不僅質優(yōu)價低,而且突出的優(yōu)點是降低了道路養(yǎng)護費用,延長了道路使用壽命,降低了路面病害的產生。道路專用玻璃纖維土工格柵是一種增強道路路面的新型優(yōu)良基材,該產品采用纖維長絲雙面涂覆而成,具有很高的縱橫向抗拉強度,低延伸率,耐高溫性。經表面處理之后,抗堿性較高,可應用于瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工。同傳統結構的路面相比能降低工程造價和工程的維護費用,延長道路的使用壽命。有效地防止了道路反射裂縫、龜裂、網裂等質量通病。2.?1?　玻璃纖維土工格柵的優(yōu)良特性1)?高抗拉強度玻璃纖維土工格柵的強度/?重量比要比鋼材大,在20?℃時其彈性模量與瀝青混凝土的彈性模量比高達20∶1?,這說明該復合材料為防止反射裂縫的發(fā)生提供了足夠的強度保證。2)?低延伸性經過我們的實驗研究表明:玻璃纖維土工格柵的應力/?應變圖形實際上接近一條垂直線,這說明該材料具有很高的抗變形能力,而且在發(fā)生斷裂時其延伸率小于2?％。3)?沒有長期蠕變性玻璃纖維土工格柵不發(fā)生蠕變,從而可以確保該產品的長期使用。4)?和路面混合料具有很好的相溶性玻璃纖維土工格柵是經表面有機涂層處理以后與混合料有機物具有很好的相溶性。特別是瀝青材料,并徹底改善了玻璃纖維土工格柵不耐磨、不耐折的缺點。可以發(fā)揮其優(yōu)良的技術性能。5)?高溫穩(wěn)定性玻璃纖維土工格柵的熔點在100℃以上,對160℃熱鋪瀝青混凝上不受任何影響。其它材料的彈性模量均會受到溫度的影響,如碳纖維、開夫拉纖維、鋼筋、滌綸纖維等在斷裂強力之前由于受溫度的影響,發(fā)生伸長,影響反射裂縫的控制。所以只有玻璃纖維土工格柵能達到之 效果。6)?優(yōu)良的物理化學穩(wěn)定性玻璃纖維土工格柵其表面經特殊處理之后,能防止各類物理磨蝕、化學侵蝕。同時也能抵抗生物侵蝕和氣候變化,其抗堿性在5?％的NaOH?溶液中浸泡28?天之后,其強度大于原來的50?％。7)?嵌鎖和限制作用瀝青混凝土混合料穿過玻璃纖維土工格柵結構,形成了一復合嵌鎖結構。這種限制區(qū)域能夠阻礙混合料的活動,瀝青混合料可以得到更好的壓實,獲取更大的承載力,并且能夠提高傳荷能力,減少變形,增強瀝青混凝土路面。將其變?yōu)橐徽w結構,猶如混凝土中加入鋼筋一樣,具有優(yōu)良的結構強度,在道路罩面中起到骨架作用。使用玻璃纖維土工格柵可以有效地改善路面結構的應力分布,抵抗和延緩由于路面的基層裂縫所造成的路面病害的發(fā)生,從而提高路面的使用壽命。使用該材料和傳統路面相比能大幅度地降低工程綜合造價,如果用在新建道路施工工程中可以起到加筋骨架的作用,用于道路養(yǎng)護可以防止反射裂縫的再發(fā)生。3?　玻璃纖維土工格柵在工程中的應用為了探究復合材料在城市道路施工中的應用,我們在平陽南路道路拓寬工程中,選用了由江蘇省如皋市九鼎集團生產的GGAIOII?型道路專用玻璃纖維土工格柵。主要用在新舊道路的銜接段,之所以選在此部位原因有二:1)?作為材料的局部實驗段較為典型(處于機動車道且交通量大可以經受實踐的檢驗)?,可以取得一些基本的施工經驗和數據以便今后更大面積的推廣應用；2)?新舊路結構段是施工技術難點,所暴露的質量問題也較多,同時從設計角度而言也有其不合理的地方,本次施工將從根本上解決這些問題。選用的GGAIOH?型玻璃纖維土工格柵有關技術指標如表1?。3.?1?　工程概況及應用層位平陽南路道路拓寬工程全長2.?2km?,規(guī)劃紅線50m?,屬舊路拓寬工程(原舊路15m?寬)?,工程總投資1100?萬元。玻璃纖維土工格柵用在快車道東西各7.?5m?的部位。根據設計和多年的施工經驗,新舊路結合段的設計存在以下問題:1)?從施工質量而言:結合段直接連接(無連接措施)?,這無疑會使路面在荷載重復作用下短期內出現通長縱縫、龜裂等質量問題。2)?從政治經濟而言:短期內出現這些質量問題不僅會造成養(yǎng)護費用上的浪費；社會影響和社會效益差。所以選用玻璃纖維土工格柵可以有效地防止瀝青混凝土路面各種裂縫的產生。3.?2?　對原有舊路的要求為了達到良好的施工效果,使玻璃纖維土工格柵的應用起到真正的作用,我們在基層施工中重點做了以下幾方面的工作；1)?縱向平整度、橫斷面路拱的坡度和平順度,應 符合設計要求和質量標準,全線施工三級檢測中,合格率百分之百。2)?對基層壓實度的評價,這是關鍵。若壓實度局部達不到要求,新舊路結合部會逐漸下沉開裂,玻璃纖維土工格柵將不起任何作用。為此我們做到工序施工專人專職,施工驗收檢測率高出規(guī)范要求5?倍,全部合格,加大了隨機性。3)?不得出現局部坑洞、松散、裂縫,在鋪設玻璃纖維土工格柵之前,基層應清潔,并打一層結合油,以保證上下一體3.?3?　玻璃纖維土工格柵的施工工藝1)?目前常用的玻璃纖維土工格柵有帶自粘膠和不帶自粘膠兩種,本次采用的是不帶自粘膠的,故而需用鋼釘固定。固定所需之材是:?(a)?50mm?×50mm?×0.?3mm?的固定鐵皮,要求不翹角,平整。(b)兩英寸的優(yōu)質水泥鋼釘。2)?在用鋼釘固定玻璃纖維土工格柵時,將一端用固定鐵皮和釘子固定,在灑了結合油的基層上,將材料縱向展開拉緊,每隔10?至15m?釘一個鋼釘,通常一卷玻璃纖維上工格柵長100?米,幅寬1～1.?5m?左右。3)?固定所用的鋼釘不應置于土工格柵骨架上,否則應重新固定,固定之后 用大噸位的膠輪壓路機穩(wěn)壓,以確保和基層結合,使其表面平整。在玻璃纖維土工格柵上應嚴禁機動車輛剎車或轉向,以防破壞基材。4)?瀝青黑色碎石和瀝青混凝土面層的鋪筑依照現行的施工技術規(guī)范即可。4?　綜合造價和社會效益分析1)?我們于99?年6?月鋪筑玻璃纖維土工格柵,于當月完工,使用半年多后。全線道路通行順暢,路面完好無損,質量和外觀明顯好于傳統結構的路面,取得了較好的社會效益。2)?玻璃纖維土工格柵綜合造價15?元/?m2?,該工程共用4400m2?,合計6.?6?萬元。在使用該材料以后可以確保瀝青混凝土路面在長時期內不需養(yǎng)護(除去材料老化和其它特殊原因)?,節(jié)省了大量的養(yǎng)護經費和工、料、機的投入。如果是傳統結構的路面,以道路使用壽命十年計,養(yǎng)護周期為兩年一次,共需養(yǎng)護經費110?萬元(以4400m2?做為一個核算單元)?。其經濟效益是顯著的。5?　施工體會1)?使用玻璃纖維土工格柵綜合造價低,社會效益明顯,施工工藝容易掌握。具有很廣的應用價值,如果我們能夠在新建和養(yǎng)護工程中大面積使用,不但可節(jié)省大量的資金,而且可以做到 基礎建設的資金合理使用發(fā)揮其 的效益。2)?在市政工程建設施工中融進一些技術含量高的先進的工藝、設備、材料是我們今后探究的一個重要課題

減緩反射裂縫的措施。反射裂縫是由于舊面層在接縫或裂縫附近的位移，引起接縫或裂縫上方瀝青混凝土加鋪層內出現應力集中所造成的，其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。而根據國內外理論，在舊混凝土板與加鋪層之間設置玻纖土工格柵加筋層可以使瀝青混凝土加鋪層底面的應力或應變因離開應力集中的接縫或裂縫端部而降低，同時也可以改變加鋪層結構的抗拉和抗剪切能力，從而可以有效減少由荷載、溫度、地基脫空等產生的不利影響和提高瀝青混凝土加鋪層的抗反射裂縫能力；且根據研究，在加鋪層底部加設土工格柵時，延緩反射裂縫的效果非常明顯。故本工程在加鋪層底部采用玻纖格柵作為加筋層面來作為減緩反射裂縫的措施。三、基層彎沿測量采用BZZ－100型、后軸重10t的標準車，5.4m的長桿彎沉儀，每隔20m對拓寬范圍路面基層進行彎沉測量。共測N＝90個點，平均彎沉為L＝0.240 mm，均方差S＝5.28，計算代表彎沉為L＝0.331mm。混土板測定點n＝28，平均彎沉為L＝0.102mm，均方差為δ＝5.4，代表彎沉為L＝0.195mm。其中＞0.10mm占34.60％，≥0.15mm占11.51％，≥0.20mm占7.70％，≥0.30mm占2.55％。以上結果符合設計要求。四、鋪設土工格柵（一）路面鋪筑。由于舊水泥混凝土路面，以及新拓寬部分的混凝土路面是沿按舊水泥混凝土路面的坡度進行澆筑的，表面的平整度較好，但是由于混凝土路面的路拱不對稱，要調整為路拱對中，則路拱兩邊路面的瀝青鋪筑厚度是不相同的，薄的為7cm，厚的為15 cm，因此，采用瀝青碎石作為瀝青混凝土調平層。調平層鋪筑完后，再進行面層的鋪筑。（二）土工格柵技術要求1．土工格柵厚度應薄，一般3.0mm左右，以便攤鋪；2．格柵網格尺寸應為0.5～1.0倍骨料粒徑。本工程采用25.4×25.4mm；3．土工格柵抗拉強度應選大值，縱向大于等于50KN/M，橫向大于等于50KN/M，抗變形能力強；4．伸長率小于4％；5．含膠量大于等于20％；6．土工格柵采用自粘式，幅寬為2m，耐溫性－100至280攝氏度。（三）鋪筑土工格柵1．在清掃干凈的水泥混凝土路面上用小型瀝青灑布機按0.5┧/┫噴灑粘層乳化瀝青，幅寬為2.0 m；2．在大氣溫度10℃以上，路面不潮濕時噴灑粘層乳化瀝青；3．在噴灑粘層乳化瀝青后，待粘層瀝青已破乳時開始進行土工格柵鋪設。鋪設完土工格柵后，用輕型膠輪壓路機在其上作適度碾壓，以確保土工格柵與原路面有良好的粘接。4．采用土工格柵鋪筑設備，人工一次攤鋪土工格柵。對不平整處，應用攤桿推平，如遇到彎道，應將彎道內側的土工格柵用剪力裁開，然后將一側推平，涂刷瀝青，再將另一側疊蓋搭接，鋪設時應保證平順并使縱橫向張緊。5．一卷土工格柵攤完后，再噴灑另一幅土工格柵的粘層瀝青。鋪設時土工格柵的搭接：縱向距離不小于15 cm，橫向距離不小于10 cm；要在前一幅攤好的土工格柵上補灑20 cm的瀝青帶，然后再攤鋪第二幅土工格柵。按此鋪攤的工藝順序直到半幅路面的土工格柵鋪滿，并超出半幅路面寬度20 cm，以便與第二幅路面的土工格柵搭按。（四）鋪筑瀝青砼1．為了方便汽車在土工格柵上和已噴灑瀝青路面上行走而不帶動土工格柵，在半幅路面攤鋪完土工格柵后，再灑上5mm的石粉。2．在土工格柵的起始端要用鐵釘加強固定，并灑一層粘層瀝青。3．禁止汽車在土工格柵上剎車、轉彎、調頭。4．當土工格柵被汽車拉起，應立即用攤桿推平。5．用瀝青混凝土鋪機攤鋪瀝青混凝土路面。五、試驗路檢測1.彎沉測定。試驗路鋪筑后，用BZZ-100型標準汽車、5.4m長桿彎沉儀，每隔50m測定混凝路面彎沉值。2.實側彎沉和平均彎沉L＝11.50 mm，均方差δ＝2.21，代表彎沉L?代＝15.14mm。3.按理論計算，在舊路上(δ＝0.330mm)加鋪10cm瀝青混凝土，計算彎沉到達0.24mm，增加一層土工格柵計算彎沉值能達到0.14mm，相當于增加了8cm厚的瀝青混凝土，實測數據表明＞0.10mm的點占2.8％；≥0.15mm的點占2％，≥0.30點占1.1％。以上數據表明在瀝青混凝土中加設土工格柵作用明顯。