玻璃纖維土工格柵對抗反射裂縫的相關研究闡述

＊劉玉成

（肥城聯誼工程塑料有限公司 山東 271600）

反射裂縫作為混凝土公路修舊修復環節常見的故障以及難點，不僅制約路況修復作業的順利開展，還會進一步加劇路況的破壞，影響通行，很大程度上制約交通事業的發展。針對這一狀況，相關人員采用了多種方式進行解決，卻難以根治。而隨著施工技術的日益精進，玻璃纖維土工格柵出現并且應用到現階段的路況治理中，該技術作業能夠利用格柵形式的材料對混凝土進行加固，從而在實際的發展過程中盡可能地避免反射裂縫的出現。所以實際的作業環節，該項作業能夠在很大程度上實現對反射裂縫的治理，成為現階段交通事業的關鍵技術手段之一。然而實際的作業環節，反射裂縫的形式多種多樣，再加上玻璃纖維土工格柵作業具有一定的技術性，部分人員在進行作業的過程中很容易出現失誤，影響其功能的發揮。在此背景下，相關人員就需要加強對玻璃纖維土工格柵的研究，將其合理地運用到反射裂縫的對抗中。

1.玻璃纖維土工格柵以及反射裂縫概述

現階段社會的發展過程中，隨著城市化進程的加快，社會對于交通的需求也不斷提升，由此推動交通設施建設事業的發展。而現階段大部分的交通設施為混凝土架構，這種結構的混凝土在使用年限較久之后，隨著通車量的逐漸增長其路面結構就會受到破壞，出現混凝土裂縫狀況，這種裂縫就被稱之為反射裂縫。而且實際的作業環節，在對就混凝土路面進行補強之時，補強使用的瀝青罩面也會由于混凝土產生的強大拉應力出現裂縫。實際的作業過程中，反射裂縫會在很大程度上影響相關作業的開展并且影響路面的質量，是現階段交通設施常見的故障，需要相關人員加強對其的重視。隨著施工技術的逐漸精進，玻璃纖維土工格柵逐漸應用到反射裂縫的治理環節，這種物質一般作為路面增強的優秀材料而存在，該材料可以對路面的結構進行加固，從而提升混凝土等材料的抗拉伸性能。這樣一來，該材料就能夠在很大程度上提升路面的質量，規避裂縫的出現，并可降低造價，提高施工質量[1]。

圖1 反射裂縫

2.反射裂縫的形成以及危害

(1)反射裂縫的形成原因

路面長時間處于這種情況下就會受到溫度以及車輛而荷載的影響出現位移，由此就導致反射裂縫的出現。而根據相關人員的研究，現階段反射裂縫的產生主要有兩方面的因素，分別是溫度型反射裂縫以及荷載型反射裂縫，他們產生的原因各不相同，所以針對其研究也就需要結合實際。溫度型的反射裂縫是指由季節性溫度變化導致的裂縫，其產生主要可以分為三個階段，首先是溫度變化導致的基層收縮，會導致基層的結構產生變化，形成拉力引發裂縫。其次，路面上層的瀝青也會隨著基層形變發生變化，產生收縮，導致其長度不斷減少，最終引發裂縫；現階段的荷載形式主要分為三種類型，由此產生的反射裂縫也分為三種狀況，首先是荷載位于一側之時，一般發生在車輛剛上路或者是離開階段；其次是雙向道車輛通車的狀況，這種狀況下裂縫就會在兩側產生較大的位移；最后，中層的應力是指車輛位于道路中央產生的壓力，此狀況下只有中間產生應力。不同狀況產生的壓力不同，需要相關人員加強對其重視與研究。在此狀況下，實際的作業環節設施一般會經受兩次剪切和一次拉伸的作用，再加上現階段路面車輛通行量較大，荷載也就成為反射裂縫的主要成因。

(2)反射裂縫的危害

交通設施作為承載交通通行的重要設施，在實際的發展過程中一旦出現反射裂縫就會對設施的功能產生很大的影響，在此背景下，相關人員在進行治理的過程中就需要結合實際的發展規范對其危害進行研究，以實現后續的治理。而經過相關人員的研究，現階段的反射裂縫危害主要有以下幾個方面。首先是降低路面的防水能力，裂縫的出現很大程度上降低了路面的防水能力，降水會經由裂縫進入路面內部甚至蔓延至地基，影響基礎的穩定性；其次是增加路面壓力，路面作為一個整體具有很強的聯系性，一旦出現裂縫，就會破壞路面板體的連續性。再加上行車荷載的不斷產生，就很容易導致變形狀況的出現，造成路面的質量問題。再加上變形會影響到道路的內部結構，從而產生很大的應力，所以實際的發展過程中就會破壞原有的結構，壽命降低；然后，磨耗層的破壞也是反射裂縫的危害之一。路面常年經受風霜或者是荷載壓力的情況下其磨損層會出現瀝青脫落等問題，嚴重者還會導致磨損層的破壞。所以實際的發展過程中，反射裂縫一方面會破壞路面的穩定性，產生安全性方面的問題，另一方面則會影響路面功能的發揮，影響到路基的強度與穩定性[2]。再加上現階段車流量較大，裂縫還會向四周擴展，進一步增加裂縫的影響范圍，進而縮短道路的壽命。

3.玻璃纖維格柵的加固機理以及特點

(1)玻璃纖維土工格柵的加固機理

現階段的玻璃纖維土工格柵具有網格型的肋條，可以為初始荷載提供一個系統的支撐點和錨固點，幫助設施進行應力的傳遞。這樣一來，工程本身的承載能力就能夠得到提升，從而增強瀝青路面抗拉強度，一定程度上規避裂縫的出現。而對于本應該形成大行裂縫的狀況來說，玻璃纖維土工格柵還能夠對裂縫進行分散并且將豎向的裂縫轉化為水平方向的裂縫，進而降低裂縫的危害。實際的作業環節，玻璃纖維土工格柵能夠將瀝青層內溫度荷載和汽車荷載產生的應力進行擴散，將其均勻地分散到較大的范圍內，這樣就規避了大型裂縫的產生，將裂縫轉化為多個小型的裂縫，避免裂縫的擴散以及貫通。此外格柵還能夠改變裂縫的方向，通過合理的格柵設置，裂縫在擴展到夾層底后就會轉化為水平方向，避免裂縫向上延伸影響瀝青路面，一定程度上提高路面的抗裂能力和耐疲勞能力。

(2)玻璃纖維土工格柵的特點以及優勢

①實用性能較強。相較于傳統的裂縫治理技術來說，玻璃纖維土工格柵具有很強的性能，首先，其抗拉伸性能較強，由于玻璃纖維土工格柵有穩定的物理、化學性能，再加上其與瀝青混合料的相容性、嵌擠作用強等優勢，格柵就具有很強的抗拉伸性，在很大程度上增強混凝土路面的整體強度，并且規避了基層裂縫的反射。而且實際的作業環節，混凝土瀝青路面在出現反射裂縫的同時還會由于長期的荷載影響出現疲勞性的開裂。實際的車輛通行環節，由于路面受到的荷載存在差異，長期處于這種荷載之下就會發生疲勞開裂。將玻璃纖維土工格柵運用到該環節，由于其強度比要比鋼材大，就能夠為防止反射裂縫的發生提供足夠的強度保證；其次，經過相關人員的研究，現有的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，延伸性較低，所以其就能夠很好地控制反射裂縫的出現，實現對裂縫的治理。

②熱穩定性較強。反射裂縫的產生還和溫度的變化有關，所以實際的發展過程中要實現對反射裂縫的治理還需要相關人員加強對溫度變化的重視。一般來說，玻璃纖維土工格柵的熔點在1000℃以上，常見的熱鋪瀝青混凝則在165℃左右，所以實際的發展過程中就不會受到混凝土溫度變化的影響。而在溫差方面，由于其溫度抵抗力較強，所以其對于溫差的適應能力也較強。相較于碳纖維、開夫拉纖維以及鋼筋等其他材料來說，其對于溫度的抵抗能力更強，所以只有玻璃纖維土工格柵能達到反射裂縫的最佳治理效果。將其作用到現階段的反射裂縫治理中，就能在很大程度上減緩反射裂縫溫度和濕度交替變化引起較大的水平位移，并且對于較大位移引起瀝青層內局部出現應力集中狀況進行分散，以實現加筋材料的作用，規避反射裂縫的形成。此外，部分地區冬季氣溫較低，工程設施很容易遇冷收縮產生拉應力，造成裂縫。借助玻璃纖維土工格柵，就能夠在很大程度上提升瀝青混凝土的拉伸強度，使得拉應力逐漸減弱，進而規避裂縫的產生[3]。所以實際的發展環節，玻璃纖維土工格柵就能夠在很大程度上解決由于溫度變化導致的反射裂縫，是現階段反射裂縫治理的關鍵技術，相關人員需要合理地將其運用到現階段的反射裂縫治理中。

③穩定性較強。相較于傳統的治理技術來說，玻璃纖維土工格柵技術具有很強的穩定性，可以經受各種外界因素的影響。首先是抗疲勞能力很強，就瀝青加鋪層而言，對面層行車舒適性有很大的幫助，但對結構承載力的貢獻卻受到限制，一定程度上產生疲勞開裂狀況。玻璃纖維格柵的運用能夠分散應力突變對瀝青面層的影響，在減緩裂縫發生的同時有效地抵抗路面疲勞開裂；其次是對車轍的限制，道路由于車流量較大，長期使用就會出現車轍，一定程度上影響道路的質量，甚至是破壞道路的承重結構，造成反射裂縫。將玻璃纖維土工格柵應用到該環節，就能夠起到一定的勁性骨架作用，增加瀝青面層的抗拉應力，有效地防止瀝青面層推移現象，提高路面的抗車轍能力；然后是蠕變性，蠕變性即對變形的抵抗能力，相較于其他材料來說，玻璃纖維土工格柵不發生蠕變，從而可以確保該材料的長期使用，具有很強的優勢性；此外，抗腐蝕性也是格柵需要具備的功能之一，由于格柵需要和混凝土的物質接觸，就很容易受到侵蝕，所以抗腐蝕性也就成為其功能發揮的關鍵。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以及化學侵蝕，還能夠增強對生物以及環境變化的抵抗力，更好地發揮功能，為反射裂縫治理奠定基礎[4]；最后則是強相溶性，現階段的格柵是經表面有機涂層處理以后與混合料有機物，所以其就具有很強的相溶性，實際的作業環節，瀝青材料更是徹底地改善了玻璃纖維土工格柵不耐磨、不耐折的缺點，進一步深化其功能，為反射裂縫的治理奠定基礎。

4.玻璃纖維土工格柵的運用技術

現階段反射裂縫的發展環節，由于反射裂縫的形式較多，格柵的使用就存在一定難度，再加上玻璃纖維土工格柵本身就具有一定的技術性，現階段的格柵運用還存在一定的難度，需要相關人員加強對其的研究。

（1）路面鋪設的處理。玻璃纖維土工格柵功能的發揮狀況和路面鋪設息息相關，所以為了保證格柵的功能正常發揮，還需要相關人員加強對路面鋪設的重視。在進行鋪設之前，作業人員需要對路面進行清潔，將可能影響格柵強度的物質去除，如油脂、油漆、水漬以及污物等；其次，作業人員還需要保證作業面的干燥，由于玻璃纖維土工格柵上感壓式背腹屬水溶性物質，會和雨水發生反應，所以如果作業面存在水跡，作業人員需要進行干燥處理；然后就是灑粘層油，該物質關系到格柵的粘連程度，作業人員需要加強對其的重視。如果粘層油是乳化瀝青，則需要等待瀝青完全破乳干燥后再進行鋪設作業。

（2）格柵的鋪設與固定。現階段的格柵鋪設分為機械和人工作業兩種形式，前者效率較高，后者精密度較強，施工單位需要結合實際合理地選擇鋪設方式。而在鋪設階段，玻璃纖維土工格柵每卷產品的紙筒兩端各標有橙色和藍色標記，作業人員需要仔細辨別，將膠面向下進行鋪設作業。而且鋪設環節還需要保證格柵的平整和緊密，并在鋪設完畢之后進行壓實，規避起皺等狀況的發生，保證其張力。而在格柵的固定環節，現階段一般采用用鋼釘法進行作業，該方法在作業時作業人員需要先將一端用鐵皮和鋼釘固定在已灑布粘層瀝青的下層結構上，然后再將格柵縱向拉緊并分段固定，保障其穩定性。在該環節，作業人員需要保證每段的長度在2～5m之間，也可以按照縮縫間距分段，將鋼釘設于接縫處[5]。而且整個環節需要保證格柵拉緊時玻纖縱橫向均處于挺直張緊狀態。

（3）注意事項。由于格柵的施工涉及面較為廣泛，所以實際的施工環節還需要作業人員加強對一些事項的注意。首先是運輸環節，現場管理人員需要嚴格控制運送混合料的車輛出入，已經設置完畢的格柵層要禁止車輛進行急剎以及急轉等操作，避免格柵受到破壞；其次是溫度和濕度的注意，由于格柵背膠會溶于水，所以相關人員禁止在雨天作業，也要避免其他水源和格柵產生接觸。而在溫度控制方面，格柵鋪設階段的路面溫度需要控制在5～60℃之間，雖然格柵具有很強的耐高溫性，但是格柵和路面的融合需要適宜的溫度[6]；然后是安全管理，現階段的玻璃纖維格柵為玻璃纖維制造，會對人體的皮膚產生影響，相關人員需要穿戴好防護服，避免直接接觸。而對于鋪設過程中路面存在的坑塘，則需要在鋪好的格柵上將對應坑塘的部分剪去，然后進行填平作業。

5.結語

現階段社會的發展過程中，隨著城市化進程的加快，社會對于交通設施的需求也不斷提升，公路等工程也就成為社會發展的關鍵。然而在公路修繕的環節，由于溫度或者是荷載等因素的影響，現階段的路面很容易出現反射裂縫，影響公路質量，需要相關人員運用玻璃纖維土工格柵進行治理。然而反射裂縫的形式多樣，再加上格柵鋪設具有一定的技術性，現階段格柵的作業還存在一些難點，在此基礎上，還需要作業人員通過路面鋪設、格柵固定鋪設以及危險事項注意等，對格柵作業流程進行規范，保證其功能的發揮。