舀团圆豳 施工技术与应用 浅谈玻纤格栅在沥青路面中的运用 李超 芜湖市公路局直属分局 １２４１ ０００ 摘要：本文针对如何延长路面使用寿命，减缓出现车辙的时间是道路养护工作面临的问题，进行了深入探析，并提供了相应解决 措施。 关键词：沥青面层玻纤格栅运用技术 １、分析目的 重交通路段平交道ＦＩ沥青路面经常会出现车辙、开裂等情况，常规的维 修方法是对损坏路面进行铣刨后摊铺面层，但这种方法往往经过一段时间车 辆行驶又会出现上述病害，如何尽量延长路面的使用寿命，减缓出现车辙的 时间是道路养护工作面临的问题，针对该问题，笔者结合工程实例进行简单 探讨。 ２、玻纤格栅作用原理及其性能 ２ １玻纤格栅在沥青面层中运用的原理： 在沥青面层中加铺玻纤格栅，使沥青混凝土集料穿过玻纤土工格栅布 局，构成了一个复合的力学嵌锁系统，这种束缚区域阻止了集料的运动，沥青 混合料能够得到非常好地压实，具有更大的承载能力，并能进步传递传荷，削 减变形。玻璃纤维土Ｔ格栅在路途罩面中起到了骨架效果，增强沥青混凝土 路面将其变为一整体布局。沥青混凝土在高温时具有流变性，具体表现为：夏 口沥青路面面层发软、发粘；在车辆荷载效果下，受力区域发生洼陷，车辆荷 载撤消后沥青面层无法彻底恢复至受荷前的情况，即发生了塑性变形；在车 辆的熏复碾压的效果下塑性变形不断堆集，构成车辙。对沥青面层布局进行 剖析后，能够知道因为高温下沥青混凝土具有流变性，而在遭到荷载时，面层 中没有任何能够束缚沥青混凝土中集料运动的机制，构成沥青面层的推移， 这即是构成车辙的主要原因。在沥青面层中运用玻纤土工格栅，其在沥青面 层中起到骨架效果。沥青混凝土中集料贯穿于格栅间，构成复合力学嵌锁系 统，束缚集料运动，增加了沥青面层中的横向束缚力，沥青面层中各部分互相 控制，避免＿『沥青面层的推移，然后起到抵抗车辙的效果。 ２．２玻纤格栅的特性 （１）抗拉强度、低延伸率 玻纤土工格栅是以玻纤为原料，而且玻璃纤维的强度极高，超过了其它 纤维与金属。同时它的拉伸模量很高，具有很高的抗变形能力，断裂延伸率小 于４％。 （２）无长期蠕变 作为增强材料，具备在长期荷载的作用下低抗变形的能力即抗蠕变性是 极为重要的，玻璃纤维不会发生蠕变，这就使其能够长期保持良好性能。 （３）热稳定性 玻璃纤维在１０００￣Ｃ才开始熔化，确保了玻纤土工格栅在沥青混合料摊铺 作业中承受高温的稳定性。 （４）与沥青混合料的相容性 玻纤土工格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的，每 根纤维都被充分涂覆，与沥青具有很高的相容性，从而确保了玻纤土工格栅 在沥青混合料层面中不会与沥青混合料产生隔离，而是牢同地结合在一起。 （５）物理化学稳定性 经过特殊后处理剂进行涂覆处理后，玻纤土工格栅能够抵抗各类物理磨 损和化学侵蚀，还能抵御生物侵蚀和气候变化，保证其性能不受损失。 （６）集料嵌锁和 由于玻纤土工格栅是网状结构，沥青混凝土中的集料可以贯穿其中，这 样就形成了机械嵌锁。这种阻碍了集料的运动，使沥青混合料在受荷载 的情况下能够保持更好的密实状态，更高的承重能力，更好的荷载传递性能 以及较小的变形。 ３、工程实例及玻纤格栅的实际运用 ３．１工程实例：芜湖市弋江路为Ｇ２０５国道芜湖市区段过境段，是芜湖市最 重要的南北大通道，日均车流量超过５万次，以大中型载重货车为主。该路段 。４２０’ 于２００９年改造后通车运营，面层为１８ｃｍ厚沥青混凝土，结构层为８ｅｒａ ＡＣ一２５ 普通沥青砼、６ｅｒａ ＡＣ一２０改性沥青醉及４ｅｍ ＡＣ一１３改性沥青砼。在该路段通乍 ５年后，Ｉ￣Ｐ２０１３年，多ｍ平交道口ＩｆＩ现严熏车辙、龟裂及坑槽现象，为此，管理 部门对出现病害的路段进行维修，维修方案为铣刨１８ｃｍ沥青面层，重新铺筑 ｌ８ｃｍ沥青面层，结构形式和原道路一样。笔者为该道路的直接养护参与者，近 两年中，多次对出现病害的平交口进行维修，无论是铣刨一层沥青或全部铣 刨１８ｅｍ沥青面层后铺筑新沥青砼，往往在施１一后３个月左右义会ｍ现车辙现 象，为此，本次维修，在参考了众多关于玻纤格栅的运用方案后，决定在平交 口沥青面层中加铺玻纤格栅，结合实际运用对其使蚪】方法进行尝试。 ３．２施工中，在对老路面铣刨后，铺筑８ｅｍＡＣ一２５及６ｅｍＡＣ一２０沥青砼后， 全幅加铺玻纤格栅，本次采用的是双向玻纤格栅，其具体施１一方法不再敖述， 铺筑玻纤格栅后加铺４ｃｍＡＣ一１ ３改性沥青砼。 ３．３该路段维修结束后，到现在已通车近５个月，经过笔者观察，至今为 现仟何车辙、开裂等现象，初步证明该维修方案是叮行的，町以最大限度延氏 道路路面使用寿命，延长出现车辙的时间 ４、在沥青面层中加铺玻纤格栅的重要作用 （１）抗疲劳开裂 沥青混凝土路面具有一定的承载能力，且在规定的使用期限内不会发生 疲劳破坏。根据柔性路面设计规范的规定，要求控制路表最大弯沉、层底面最 大弯沉和层底面最大弯拉应力小于相应的容许量，以保证路面不敛产生过度 的变形和开裂。我们对沥青路面受荷载的情况做受力分析，存直接与车辆荷 载接触下，面层受到压力，在轮载边缘以外的区域，嘶层受到拉力作用，南于 两处受力区域所受力性质不同，而义彼此紧靠，因此在两块受力区域的交界 处，即力的突变容易发生破坏，在长期荷载的作用下，发生疲劳开裂． 玻纤土工格栅在沥青面层的中Ｊ一面层中，能够将匕述的压应力与拉应力 分散，在两块受力区域之间形成一个缓冲Ⅸ，在缓冲区里应力是逐步变化而 不是突变，减少了应力突变对沥青面层的破坏，同时玻纤土Ｔ格栅的低延身 率减小了路面的弯沉量，保证了路面不会发生过度变形而开裂。 （２）抗高温车辙 沥青混凝土在高温时具有流变性，具体表现在：夏季沥青路面面层受高 温作用而发软发粘。在车辆荷载作用下，受力区域凹陷，车辆荷载撤除后，沥 青面层无法完全恢复受荷载之前的状态，即产生了塑性变形。在车辆反复碾 压的作用下，塑性变形不断积累，就形成了车辙。我们对沥青面层结构进行分 析后，可以知道由于高温作用下沥青混凝土具有流变性，而在受到荷载时，仅 靠沥青混凝土路面的路面结构无法约束沥青混凝土集料的塑性变形，造成沥 青混合料的推移，这就是形成车辙的主要原因。 在沥青面层中的』二面层与中面层之间使用玻纤土Ｔ格栅，其可以在沥 青面层中起到骨架作用。沥青混凝土中集料贯穿于格栅之间，形成复合力 学嵌锁体系，集料运动，增加了沥青混合料的横向约束力，沥青面层 中各部分彼此牵制，防止了沥青面层的塑性变形，从而起到抵抗高温车辙 的作用。 （３）低温缩裂 在冬季沥青混凝土遇冷收缩，产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土抗 拉伸强度时，就产生裂纹，在裂纹集中的地方产生裂缝，形成病害。从裂纹的 成因看，如何使沥青混凝土强度抵抗住托应力是解决问题的关键。 玻纤土Ｔ格栅在沥青面层中的中上层间使用，提高了面层的横向拉伸 强度，使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高，可以抵抗住较大的拇应力而 不致使沥青混凝土发生破坏。另外，即使因为局部区域产生裂纹，在裂纹 发生处的应力集中，经玻纤土工格栅的相互传递而消失，裂纹不会发展而 形成裂缝。 （下转第４２３页） 施工技术与应用 好，易于操作等。因为其特别的六边形结构，益处就在于其在抗压强度上的表 现很好，且属于绿色环保型材料。 ４．洁净区域施工的主要要素 ４１装饰的主要应用 在性能上的突出特点就是其材料的轻便性，抗压性搞，张力好， 且很难燃烧，密度高，因为其属于绿色环保型材料，因此，在电磁屏 蔽实验室ｓｈｅｌｄｉｎｇｒｏｏｍ装饰装修中采用的主要材料。也满足洁净度高 的环境。 ３．２石膏防火彩钢复合板的应用分析 装饰作为一种较为简单的施工Ｔ艺，在半导体车问的装饰中，主要采用 轻钢龙骨防水石膏板和铝扣板的吊顶和轻钢龙骨石膏板隔墙为主原料来完 成，主要的施工重点在于施工后期的刮腻子和抗菌漆的粉刷上，因为其顺序 和施工中的步骤性可决定最后的工程质量。 ４．２洁净区对于门的施工 石膏防火彩钢复合板的主要构成是由彩钢板经过第一次的成型之后与 石膏板再经过高强度粘合剂，对其加压，固化复合而成的；在操作过程中，可 对于洁净区域的门的施工上，主要是因为静压差而存在的，目的是在于 依据隔墙的厚度，选用不同型号的材料，在根据火候等级的要求，中间还可添 在门开或合的过程中以避免室外的空气透过缝隙而进入洁净室，因此，采取 加辅料，以确保及满足耐火限度的要求。 了有效的措施，就是在开门时，设置气流向外流动，把进出人员带进的污染空 其在使用性能特点上，主要是保温效果和隔音效果的保证，以及操作安 装将流程简便，防火性能高，其为不燃烧，也是保证了使用的高度安全性。在 声学隔音吸音实验室高度洁净的区域哩，是我们最佳的选择。 ３．３岩棉彩钢夹芯板的应用分析 气程度降低到最大限度；在施工过程中，需要注意门的接口上的平整度，需要 定期检查，以确保密封的效果。 ４．３对车间净化系统的安装 净化系统是由多种部分组 成的，其包含通风、冷冻水、静 压箱以及过滤器等方面；而净 化系统对于半导体车间的洁净 在净化系统的安装上，需要经 岩棉彩钢夹芯板的构成成分主 彩钢板和无机不燃板以及岩棉和型 材共同组成的；它的优势在于表面的平整度优越，抗压性强以及耐火等特点。 在性能特点上的表现主要为导热性低，最高使用温度为５００度，且不燃烧，确 准。 保其使用的安全性。在电力电子实验室采用了岩棉彩钢夹芯板符合了安全标 作用可以说是最有效的，因此， ３ ４铝蜂窝彩钢夹芯板的应用分析 过详细研究，以专业且丰富经 本工程装饰装修中采用的铝蜂窝彩钢夹芯板主要使用的是铝蜂窝芯 验的前提下进行施工操作。如 板材为主原料，辅料主要是用强度较高的胶水与彩钢板复合，再由施工加 图３所示。 工而成，经过加温，加压，固化等步骤来完成；因为其特殊的六边形的结 构，其优势的显现在于其抗压强度高，张力好，质量轻便，属于绿色环保型 建材。 ５．总结 图３室内装修全景 对于半导体车间洁净区的施工装修，大前提就是以洁净为主要目的，需 在性能上的特点，主要表现为外观精美，节点的处理具有科学化，安装方 要提前做好施工准备，明确施工方向，对施工内容以及各项安排做到井井有 便，且难燃烧，保证使用的安全性。 条，过程中，严格控制其环节的把握；在此项目亚德诺半导体洁净室的装修施 工中，合理运用施工材料是重点，选用环保型且适用施丁工艺特点的材料，符 玻镁彩钢复合板的组成元素众多，主要是由氯化镁、氧化镁和水为主原 合规定的材料，都是作为装修的要点之一，不管是哪方面的材料选择，都是需 料，其制作成性能稳定的无机镁质凝胶板材，主要优点就是具有优良的物理 要通过衡量与比较之后，不可滥用，对洁净区域更是要慎重选择，做好保温或 性能和化学性能；玻镁板具有多种优良性能，不断裂，柔韧性较好，不离层，强 者降温措施，在本项目中，对于温度较高的季节有明确规定的施工措施，体现 度较高，隔音和隔热效果强以及不变形等优势；对于洁净房装修材料的选择 其项目特点的同时也是展现其在施工上的细致之处，可供同行业学习。 上，其具有其所需的轻便、环保、防腐、隔热和隔音等性能优势，在防火等级 参考文献： 上，符合其相关规定，可作为新时代的理想型建筑材料。 ｆ１１洁净室装修方法探讨：杨海余；中外建筑；２０１１－０２－１５ 在其性能特点上的表现，主要为不燃烧，因此其熔点较高以及高热阻的 ｆ２１芯片厂房高洁净度控制Ｌ＿ｖ－技术；范洁群；建筑技术；２０１１—０４—１５ 特点，其在吸湿状态中的强度要求更高一些，但不会出地板变形的状况，在燃 烧性能上位不燃烧，保证其在使用中的高度安全性。 『３１屏蔽与洁净的结合实施；汪洪军；龚霞明；洁净与空调技术 ２０１２－１２－１７ ３．５对玻镁彩钢复合板的应用分析 在高度洁净试验区域，是我们最为理想型的建材。 （上接第４１３页）作为对其进行系统研究的研究者来说，应力吸收层还没有成 熟的研究方法可循，只有在实践中不断总结技术经验，在实践中掌握应用技 术，并且将升华到理论研究菜会应力吸收层技术进行 推广，对于我国的道路施工建设将是一个变革性的，必将推动我国 交通建设事业迈向一个新的台阶。 ｆ４１洁净室安装刍议；李海华；；河北工业科技 ２０１卜０１－１５ 参考文献 １】姚祖康水泥混凝土路面设计理论和方法［Ｍ】．北京人民交通出版社，２００３． ［２１５－秉纲郑木莲水泥混凝土路面设计与施工［ｍ】．北京人民交通出版社，２００４． ［３］李祖仲，陈拴发，［张登良等应力吸收层材料拉伸与拉压疲劳试验［Ｊ］公路 ２００７，（１０）：１８９—１９４． （上接第４２０页）５、结束语 目前大多数地区重视公路的新建改建，往往忽视了道路后期的养护工 作，对于在养护工作中面临的问题及解决方法是需要加以重视的问题，对于 度看，铺设玻纤格栅投入很少，可以明显延长沥青路面使用寿命，经实践证明 具有显著效果，是需要我们加以研究并推广的。 参考文献 经常出现的道路病害，如何在道路养护中运用新材料、新工艺需要我们不断 尝试及验证，玻纤格栅是一种１３益成熟的材料，但其作为一种沥青路面的加 筋材料，施工工艺容易掌握，具有轻作业性，施工质量完全可控。从成本的角 【１］《公路沥青路面施工技术规范》ＪＴＧ Ｆ４０—２００４人民交通出版社 【２】《公路路面基层施工技术规范》ＪＴＪＯ３４—２０００人民交通出版社 【３】《公路土工合成材料应用技术规范》ＪＴＪ／Ｔ Ｄ３２—２０１２人民交通出版社 。４２３‘
