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由于城市交通的日益发达;因此城市道路所需要承载的压力越来越大;在公路与城市道路建设中;经常需要对旧路进行改造;以满足不断增长的交通需求。为了充分利用原有路面;节省城市道路的建设成本;改善其路面使用性能;通常做法是通过采用沥青混凝土的方法对旧路面进行罩面补强。但是随着沥青罩面层使用时间的增长;路面会逐步出现各种病害;例如,疲劳开裂、车辙、低温收缩开裂、由下卧层接缝或裂缝引发的反射裂缝等。 近年来;为改善沥青路面的使用性能;各种各样的新型路面加筋材料被应用到路面中来;其中较为引人注目的;当属玻璃纤维土工格栅,以下简称玻纤格栅(。采用玻纤格栅对沥青路面进行加筋增强处理;已经成为道路建设技术人员致力研究的一个方向。
施工过程的控制措施
基层平整度的控制基层平整度的好坏将直接影响到日后的摊铺工作及碾压工作的展开,作为施工工作的重点,控制基层平整度无疑是重中之重。基层铺筑应依据相应的标准进行施工,确保混合料均匀摊铺,厚度一致,平整性高,存在路面坡度时,尽量使基层的路拱坡度与面层的路拱坡度相一致,如果未能达到一致,必须先对基层坡度做好调整后再铺筑面层。
同时为了提高基层的平整度,混合料粒径应当依据要求适当减小。基层混合料的含水量的控制也尤为重要,含水量过高,会对碾压工作造成影响,进而使路面凹凸不平;含水量过低,会增大料粒间摩擦,增大板体结构形成的难度。
沥青混合料温度的控制沥青混合料的温度,对于提高沥青路面平整度有着重要的作用。通常会有因混合料温度的差异而造成路面平整度下降的情况。为避免这种情况的发生,需要从材料的根源进行严格的控制。材料在存储时应当用布料覆盖,或者建立储存棚等方式,确保原材料干净不受污染,含水量和温度相同;在混合材料的运输过程中,同样也需用布料覆盖,避免因运输途中造成材料污染和温度变化;材料经拌和机拌和后应该及时对混合料的温度进行检测,舍弃温度过高或未达标的混合料,缩小混合料温度差异。减小因混合料温度差异的因素造成路面压实不均,进而影响路面平整度的情况。
玻纤土工格栅近年来发展迅速,并广泛应用于沥青路面,尤其是用在沥青罩面层用来减缓反射裂缝。加拿大AM大学的Texas交通学院用其特有的罩面试验仪对玻纤土工格栅加筋罩面做了大量的模拟温度循环效果的疲劳试验,试验表明,加筋的沥青试件其抗裂能力要比未加筋的试件高二倍以上。澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市政局曾对玻纤格栅、聚丙烯格栅、土工织物及厚沥青混凝土罩面层等控制反射裂缝的产品进行了现场对比试验,结论是玻纤土工格栅铺设方便,控制反射裂缝效果 为显著,且造价适中,因而建议推广应用。
由于玻纤土工格栅对沥青罩面层的加筋作用,因而可以在有效控制反射裂缝的前提下,减小沥青罩面层的厚度(与不加铺玻纤土工格栅相比),降低造价,从而取得较好的经济效益。
2、抗疲劳开裂
在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层,其主要作用是提高路面的使用功能,对承载作用则贡献不大,加铺层下的刚性混凝土路面仍起关键的承载作用。而在旧沥青混凝土路面上进行沥青罩面则不同,沥青加铺层将与旧沥青混凝土路面一起承载。因此,在沥青混凝土路面上进行沥青罩面,除了会出现反射裂缝,同时还会因为荷载的长期作用而出现疲劳开裂。我们对旧沥青混凝土路面上的沥青加铺层受荷情况做受力分析:由于沥青罩面层下为与沥青罩面层同一性质的柔性面层,当受到荷载作用时,路表将发生弯沉。在直接与车轮接触的沥青罩面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,面层受到拉力作用,由于两处受力区域所受力性质不同,而又彼此紧靠,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处容易发生破坏。在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。
玻纤土工格栅在沥青罩面层中,能够将上述的压应力与拉应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,在这里应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青罩面层的破坏。同时玻纤土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过渡变形。
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