土工合成材料在武黄高速公路路面改造中的应用

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1、公路路面再生利用与养护新技术研讨会论文集土工合成材料在武黄高速公路路面改造中的应用张忠岐 吴江龙 狄 谨（中交第二公路工程局有限公司） 摘 要：武黄高速公路原水泥砼路面改造中，根据不同路段的情况，在水泥砼面板和沥青面层之间采用铺设聚酯长丝单面烧毛土工布及玻璃纤维格栅，组成复合式路面，能有效的预防和延缓反射裂缝产生，并形成了防渗层，能减小水损坏，从而延长了沥青路面的使用寿命。 关键词：土工布 玻璃格栅 路面 改造 应用1. 概述对旧水泥路面进行沥青砼罩面是一种较为常见的“复合路面”形式；但是由于原水泥砼路面病害及水泥砼裂缝处理的方法不当，在沥青面层铺筑后不长时间会出现较多的反射裂缝。武黄高速公路

2、大修工程在沥青面层铺筑中采用土工合成材料共58.27Km，其中聚酯长丝单面烧毛土工布815Km2、玻璃纤维格栅656Km2，目前使用效果良好。2. 防水防裂层（聚酯长丝单面烧毛土工布）施工武黄高速公路改造工程沥青面层主要采用下列三种土工合成材料结构形式聚酯长丝单面烧毛土工布+AC10调平层(2.5cm)+玻璃纤维格栅+AC20S中面层(8cm)+superpave12.5(4cm)单幅长度9.96Km聚酯长丝单面烧毛土工布+AC10I调平层（2.5cm）+AC20S中面层（6cm）+superpave12.5（4cm） 单幅长度33.95KmAC10I调平层（2.53.1cm）+玻璃纤维格栅+

3、AC20S中面层（8cm）+superpave12.5（4cm）单幅长度14.36Km2.1 土工布防治反射裂缝的作用机理聚酯长丝单面烧毛土工布工布置于沥青混凝土面层与水泥砼路面板之间，能使水泥混凝土路面对加铺沥青混凝土面层的附加应力减小。当路面发生温缩时，面层底部所受拉应力下降不致造成沥青路面拉裂；宽幅、高强、有较大延伸率的土工布作为中间层，能有效的分散路面板裂缝处的水平应力，增加地基承载力；土工布浸渍沥青后，形成防渗层，可阻止路面雨水下渗。同时亦能隔离地下水，减小沥青路面的水破坏；土工布导热系数低，可以减小水泥砼面板与沥青面层之间的温差应力，抑制温度型裂缝产生；铺设土工布时的拉应力使面层承

4、受顶压力，从而降低了面层在承载作用下的拉应力，延长沥青路面的使用寿命。2.2 聚酯长丝单面烧毛土工布性能指标本工程采用深圳市海川现代工程材料公司生产的聚酯长丝烧毛土工布，主要技术指标见表1： 表1项目单位指标要求指标实测值单位面积质量g/m2180166厚度Mm1.501.72断裂强度KN/m9.09.8断裂伸长率%40-7057.6撕破强度KN0.260.263CBR顶破强度KN1.71.9耐温性能230符合要求2.3 土工布施工程序 2.4 土工布施工工艺2.4.1 原路面应按要求进行处，并清扫干净，有污染处应用清水洗刷，使表面干净、整洁；如路面上尖锐棱角时应予消平。2.4.2 热沥青洒布

5、 为了沥青洒布均匀，拌合楼应对洒布所用的沥青（SBS改性沥青PG-70，重交AH-70）加热至不低于170。 从拌合楼沥青罐抽热沥青时，必须保证随抽随运，不得中途停止，到达工地后应及时洒布因特殊原因不能及时洒布，应立即对沥青车进行加温，保证洒布车内沥青温度不低于150，粘层油洒布量为0.81.1 g/m2。 洒布时应将一车沥青一次性洒布完成，不能进行二次洒布，以免沥青冷却，堵塞管道，影响洒布效果。 每次洒布时，需对起步和刹车位置进行适当处理，避免出现油团或漏洒现象。 洒布过程中，应设专人指挥交通，任何车辆不能通行于已洒沥青面上，若车辆必须通行时应从土工布上通过。 每次洒布完成后，应立即对洒布车

6、进行清洗，可先将柴油加入洒布管道内进行循环，到指定地点后再进行排放，不得随意排污。2.4.3 土工布铺设 热沥青洒布前需先将土工布运送到位，并分段摆放，运送过程中，根据需要合理搭配土工布数量。 每洒布完一车沥青后，立即进行土工布铺设，每次铺设需将洒布的沥青覆盖，以利于运输车辆进出，下次接头洒布时，将未洒布沥青处的土工布揭起。 土工布铺设过程中尽量减少折皱，大于2cm的折皱需用剪刀剪掉，重叠部分大于7cm处也需裁掉。 用热沥青粘结土工布搭接处时，其搭接长度应不小于5CM；应将沥青洒布均匀，并粘结平整。 施工过程中工具配备齐全。裁纸刀、剪刀、刮板等常用工具多配，尽量缩短工序间衔接时间，加快施工进度

7、。 每次施工完成后，应将施工垃圾收起统一处理，不应沿路抛洒，多余的土工布放在洒布车上，以备粘附多余的沥青。2.4.4 施工注意事项合理安排沥青砼施工时间，保证土工布施工与铺前沥青混合料之间的连贯性。所有车辆不得在已铺设完成的土工布上急刹车或掉头,以免损坏土工布或破坏土工布碎裂性。 对于车辆停放或沥青洒布过多处，必须用石粉进行覆盖，以免造成沥青混合料泛油。 注意天气变化，保证已铺设的土工布雨前覆盖。 现场施工负责人需对土工布、沥青砼施工每天的工作任务做出详细安排,严格控制施工质量。 各工序的负责人及各类辅助人员应严格按照施工技术进行操作。3. 防裂层（玻璃格栅）施工3.1 玻璃纤维格栅防治反射裂

8、缝机理玻璃纤维格栅是一种新型的土工合成材料，其结构合理，性能优异，主要成分玻璃纤维是硅酸盐无机料，具有很高的耐热性和优异的耐寒性，强度高、模量大，膨胀系数低，物化性能稳定。经表面涂层改性沥青后，改进了玻璃纤维与沥青层的粘结性能，对沥青混合料能起到显著的增强作用。武黄高速公路大修工程采用自粘性玻璃纤维格栅，将格栅设置于中面层之下，提高了面层横向拉伸强度，使沥青砼的拉伸强度大大提高，可以抵抗较大的拉应力面不发生破坏，即使因为局部区域产生裂纹，在裂纹发生处的应力集中，经玻纤土工格栅的传递力消失，裂纹不会发展成裂缝，沥青混凝土中集料贯穿于格栅间，形成复合力学嵌锁体系，限制集料运动，增加了沥青面层的横向

9、约束力，沥青面层中各部分被此牵制，防止了沥青面层的推移，从而起到抵抗车辙的作用。3.2 玻璃纤维格栅性能指标本工程采用江苏天马集团公司生产的天马自粘式玻璃纤维格栅，主要技术指标见表2: 项目单位指标要求值实测值断裂强度经向KN/m6068.6纬向KN/m6065.1断裂伸长率经向%42.2纬向%42.1网眼尺寸经向mm25.425*25纬向mm25.425*25单位面积质量g/m2450438耐温性能-100280符合要求表面处理改性沥青符合要求3.3 玻璃格栅施工时应注意以下几项: 施工前将路面上可能影响格栅与底层结合强度的物层彻底消除干净，使铺设表面清洁干燥，若有水泥，需用水冲洗干净，待干

10、燥后再进行铺设。 铺设格栅时应保持其平整、拉紧、不起皱，使格栅具备有效的拉力。 格栅铺设时，路面温度应在5以上，雨天或路面潮湿时不应施工。 铺设沥青混合料时，严格控制运送混合料的车辆，在格栅上禁止车辆急转向，急刹车和倾斜混合料脚料，以防损坏玻璃格栅。 施工人员需戴防护手套，以防玻璃格栅对皮肤产生刺激。4. 结语原水泥砼路面上铺筑沥青面层，是一项综合处治系统工程。通过铺设土工合成材料只能减小或延缓反射裂缝产生，不能从根本上杜绝裂缝。要保证工程质量，首先应做好原路况的调查和原水泥砼路面的处治，这是路面综合处治的关键，是沥青路面铺筑后能否达到预期效果的重要基础，因此，应十分重视对原路面情况的调查和检测，摸清病害产生的原因，正确决定整治方法，彻底进行治理，为沥青面层铺筑创造前提条件。土工布与玻璃纤维格栅武黄高速公路沥青路面中施工应用，在目前车流量25000辆/日运行下，未出现裂缝反射，初步可证明用土工合成材料预防反射裂缝的方案是有效的。