钢塑土工格栅施工方案

随着加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善，新型的土工加筋材料不断涌现。土工格栅的出现，对公路工程的发展起到了重要的推动作用。但由于不同的土工产品的作用不同，正确选择合适的材料对公路工程的质量保证起到了关键作用。 土工格栅是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开口网格、较高强度的平面网状材料。常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅四大类。 一、塑料土工格栅 塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。 （一）塑料土工格栅的基本特性 1、力学性能：由于在制造过程中，经过了定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向定向排列，加强了分子链间的联结力，大大提高了其抗拉强度，甚至比软钢强度还大，延伸率却很小。土石料在网格内互锁力增高，它们之间的磨擦系数也显著增大。 2、抗温度性能：由于拉伸作用，使其抗高温性能也提高。 3、耐久性能：由于土工格栅中加入炭黑等老化材料，使它具备较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀、抗老化等耐久性。 4、施工性能：土工格栅重量轻，与土或碎石咬合力强；抗酸碱、耐腐蚀、耐老化；柔性、质轻易施工。塑料土工格栅是有一定柔性的塑料平面网材，易于现场裁剪和连接（可用聚乙烯绳或连接棒连接），也可重叠搭接，便于现场组装成所需形状，且在施工过程中折曲影响小，施工简单，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。 （二）塑料格栅视单、双向应用场合分别如下： 单向土工格栅适用于公路及铁路路基、路堤、边坡加筋、各类挡墙加筋、江河海坝的加筋及堆场加筋、桥台加筋、较浅层基础的加筋。广泛应用于各类加筋挡土墙。双向格栅适用于公路及铁路路基、路堤加筋、浅层基础加筋、大型广场、车场、码头货场、堆场等 性承载的地基增强，河道路基加筋，防治沥青混凝土路面反射裂缝等。广泛应用于路基、路堤加筋和浅层基础加筋。 二、钢塑土工格栅 钢塑土工格栅以高强钢丝（或其他纤维），经特殊处理，与聚乙烯（PE），并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带，且表面有粗糙压纹，则为高强加筋土工带。由此单带，经纵、横按一定间距编制或夹合排列，采用特殊强化粘接的熔焊技术焊接其交接点而成型，则为加筋土工格栅。 （一）钢塑土工格栅的工程作用： 1、强度大、蠕变小、适应各类环境土壤，完全可以满足高等级公路中的高大挡墙使用。 2、能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用、极大程度的增强地基的承载力、有效的约束土体的侧向位移，增强地基稳固性能。 3、与传统格栅相比更具有强度大、承载力强、抗腐蚀、防老化、摩擦系数大、孔眼均匀、施工方便、使用寿命长等特点。 4、更适应于深海作业、堤岸加固，从根本上解决了其他材料做石笼因长期受海水冲蚀而造成的强度低、耐腐蚀性能差、使用寿命短等技术难题。 5、能有效的避免在施工过程中被机具碾压、破坏而造成的施工损伤 （二）钢塑土工格栅在工程的适用范围 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等。 　　三、玻璃纤维土工格栅 玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质，采用一定的编织工艺制成的网状结构材料，为保护玻璃纤维、提高整体使用性能，经过特殊的涂复处理工艺而成的土工复合材料。玻璃纤维的主要成份是：氧化硅、是无机材料，其理化性能极具稳定，并具有强度大、模量高，很高的耐磨性和优异的对寒性，无长期蠕变；热稳定性好；网状结构使集料嵌锁和限制；提高沥青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能，极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。 （一）玻璃纤维土工格栅的工程性能： 1、抗拉强度极高，延伸率很低；抗拉强度能达到100 kN/m，断裂延伸率为3％左右。 2、没有长期蠕变性；玻琉纤维格栅不发生蠕变，这保证产品能够长期使用。 3、高温稳定性：玻璃纤维格栅熔点在1 000℃以上，在160℃热铺沥青混凝土上不受任何影响。 4、与路面混合料具有很好的相容性：玻璃纤维土工格栅经表面有机涂层处理以后与混凝土混合料有机物具有很好的相容性，特别是沥青材料，从而改善了玻璃纤维土工格栅不耐磨、不耐折的缺点。 5、化学稳定性：经过特殊处理后，玻璃纤维格栅能防止各类化学侵蚀，抵抗生物侵蚀和气候变化。 6、嵌锁和限制作用：沥青混凝土混合料穿过玻璃纤维土工结构，形成了复合嵌锁结构。这种限制能够阻止混凝土混合料的运动，使沥青混凝土混合料可以得到更好的压实，获取更大的承载力，并且能够提高传递荷载能力，减少变形，增强沥青混凝土路面。将其变为一整体结构，犹如混凝土中加入钢筋一样，具有良好的结构强度，在道路罩面中起到骨架作用。 玻璃纤维格栅的应用 （二）玻璃纤维格栅的适用范围 玻璃纤维格栅适用于沥青混凝土路面加筋、路面反射裂缝防治及新旧路面的衔接等变形量不是很大的场合。玻璃纤维格栅用于沥青道路时发挥的作用有抗疲劳开裂、抗低温收缩、耐高温车辙和延缓反射裂缝。

减缓反射裂缝的措施。反射裂缝是由于旧面层在接缝或裂缝附近的位移，引起接缝或裂缝上方沥青混凝土加铺层内出现应力集中所造成的，其包括因温度和湿度变化而产生的水平位移以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。而根据国内外理论，在旧混凝土板与加铺层之间设置玻纤土工格栅加筋层可以使沥青混凝土加铺层底面的应力或应变因离开应力集中的接缝或裂缝端部而降低，同时也可以改变加铺层结构的抗拉和抗剪切能力，从而可以有效减少由荷载、温度、地基脱空等产生的不利影响和提高沥青混凝土加铺层的抗反射裂缝能力；且根据研究，在加铺层底部加设土工格栅时，延缓反射裂缝的效果非常明显。故本工程在加铺层底部采用玻纤格栅作为加筋层面来作为减缓反射裂缝的措施。三、基层弯沿测量采用BZZ－100型、后轴重10t的标准车，5.4m的长杆弯沉仪，每隔20m对拓宽范围路面基层进行弯沉测量。共测N＝90个点，平均弯沉为L＝0.240 mm，均方差S＝5.28，计算代表弯沉为L＝0.331mm。混土板测定点n＝28，平均弯沉为L＝0.102mm，均方差为δ＝5.4，代表弯沉为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％。以上结果符合设计要求。四、铺设土工格栅（一）路面铺筑。由于旧水泥混凝土路面，以及新拓宽部分的混凝土路面是沿按旧水泥混凝土路面的坡度进行浇筑的，表面的平整度较好，但是由于混凝土路面的路拱不对称，要调整为路拱对中，则路拱两边路面的沥青铺筑厚度是不相同的，薄的为7cm，厚的为15 cm，因此，采用沥青碎石作为沥青混凝土调平层。调平层铺筑完后，再进行面层的铺筑。（二）土工格栅技术要求1．土工格栅厚度应薄，一般3.0mm左右，以便摊铺；2．格栅网格尺寸应为0.5～1.0倍骨料粒径。本工程采用25.4×25.4mm；3．土工格栅抗拉强度应选大值，纵向大于等于50KN/M，横向大于等于50KN/M，抗变形能力强；4．伸长率小于4％；5．含胶量大于等于20％；6．土工格栅采用自粘式，幅宽为2m，耐温性－100至280摄氏度。（三）铺筑土工格栅1．在清扫干净的水泥混凝土路面上用小型沥青洒布机按0.5┧/┫喷洒粘层乳化沥青，幅宽为2.0 m；2．在大气温度10℃以上，路面不潮湿时喷洒粘层乳化沥青；3．在喷洒粘层乳化沥青后，待粘层沥青已破乳时开始进行土工格栅铺设。铺设完土工格栅后，用轻型胶轮压路机在其上作适度碾压，以确保土工格栅与原路面有良好的粘接。4．采用土工格栅铺筑设备，人工一次摊铺土工格栅。对不平整处，应用摊杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工格栅用剪力裁开，然后将一侧推平，涂刷沥青，再将另一侧叠盖搭接，铺设时应保证平顺并使纵横向张紧。5．一卷土工格栅摊完后，再喷洒另一幅土工格栅的粘层沥青。铺设时土工格栅的搭接：纵向距离不小于15 cm，横向距离不小于10 cm；要在前一幅摊好的土工格栅上补洒20 cm的沥青带，然后再摊铺第二幅土工格栅。按此铺摊的工艺顺序直到半幅路面的土工格栅铺满，并超出半幅路面宽度20 cm，以便与第二幅路面的土工格栅搭按。（四）铺筑沥青砼1．为了方便汽车在土工格栅上和已喷洒沥青路面上行走而不带动土工格栅，在半幅路面摊铺完土工格栅后，再洒上5mm的石粉。2．在土工格栅的起始端要用铁钉加强固定，并洒一层粘层沥青。3．禁止汽车在土工格栅上刹车、转弯、调头。4．当土工格栅被汽车拉起，应立即用摊杆推平。5．用沥青混凝土铺机摊铺沥青混凝土路面。五、试验路检测1.弯沉测定。试验路铺筑后，用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪，每隔50m测定混凝路面弯沉值。2.实侧弯沉和平均弯沉L＝11.50 mm，均方差δ＝2.21，代表弯沉L?代＝15.14mm。3.按理论计算，在旧路上(δ＝0.330mm)加铺10cm沥青混凝土，计算弯沉到达0.24mm，增加一层土工格栅计算弯沉值能达到0.14mm，相当于增加了8cm厚的沥青混凝土，实测数据表明＞0.10mm的点占2.8％；≥0.15mm的点占2％，≥0.30点占1.1％。以上数据表明在沥青混凝土中加设土工格栅作用明显。