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长丝纺粘针刺非织造土工布在工程中的应用

随着我国经济的快速发展,早期修建的高等级公路正面临着从原来的4车道向6车道、8车道加宽的趋势。高等级公路的改扩建考虑到老路面的利用,设计数量巨大的接缝施工,而目前路面冷接缝处的压实度和平整度总是很难达到要求,这也成为路面施工质量的最薄弱的环节之一。

我国早期修建的高等级公路正面临着从原来的4车道向6车道、8车道加宽的趋势。改扩建过程中主要涉及问题是数量巨大的新老路纵向接缝施工,接缝处的施工好坏直接影响到整体施工质量。
1工程概况
京津塘高速公路下朱庄出人口工程位于天津市武清区东南部,京津塘高速公路主线桩号MRK79+300~MRK80+750,全长1.45 km,由现状双向4车道扩建为双向8车道,路基宽度由26 m扩建至42.5 m,路面宽度30 m,设计速度120 kⅡl/}l。互通区设置5条匝道全长1.9 km,单向匝道路基宽8.5 m,双向匝道路基宽15.5 m。在该工程路面施工中,中下面层采用局部铣刨重铺的方式,这就涉及到中下面层与老路拼接的问题。
纵向拼接接缝数量特别大,结合以往数据的研究,纵向接缝处存在问题如下。
1)压实度差,孔隙率大,强度低。这样路表面水很容易渗入,导致路面基层被水侵入。雨后观察发现,当其他区域路表已干的时候,冷接缝区域有明显的潮湿带,这是因为冷接缝处,孔隙率大,含水多,不容易干燥。长期如此,路表水进入基层,由于车辆荷载反复作用,下渗水形成动水压力,在动压水流的反复作用下,将致使面层与基层脱开,导致面层破损。更严重的是,下渗水使基层长期被水浸泡变软,将导致路面从上到下的结构性破坏。
2)接缝处平整度差,行车舒适性差,降低了路面服务水平。路面高低不平引起车辆频繁颠簸跳跃,对路面形成一定冲击,也将缩短路面使用寿命。平整度不好,也容易阻挡路表排水,造成路面积水。把纵向接缝处理控制新老路搭接的质量作为一个重要的技术难题来控制。参考国内其他改扩建工程成功经验和研究成果,在新老路统一罩面前铺设一层长丝纺粘针刺非织造土工布抗裂贴,来解决新旧沥青混凝土面层接缝问题,见图1。
长丝土工布线沥青路面拼接

2长丝纺粘针刺非织造土工布:
长丝纺粘针刺非织造土工布是一种土工合成材料,采用聚酯切片通过高温熔化、喷丝成网、针刺成布生产而成,除了具有较高的抗拉强度、抗撕裂能力,还具有良好的纵横向排水、隔离、稳固、加筋等功能,有较宽的孔径范围、曲折的孔隙分布、优良的渗透性能和过滤性能;能适应凹凸不平的基层,能抵抗施工外力破坏,蠕变小,长期荷载下仍能保持原有的功能。同时布的厚度较大,可以保证土工布的三维空隙率,有利于优良水力学性能的实现;另外土工布的顶破强度有很大的优势,不含化学添加剂,也不经热处理,是环保型的建筑材料,能替代传统的工程材料及施工方法,施工更安全并有助于环境保护,能更经济、有效、持久地解决工程建设中的基本问题。
长丝纺粘针刺非织造土工布的各项指标见表1。
聚酯长丝土工布

3铺筑
3.1拼接处标高的处理
新拼路面纵向、横向标高必须在中面层及以下各层次逐步调整到位,采取旧路就新路原则,即新路铺筑均采用设计标高,在接缝处与旧路J顷接。
3.2接缝处理方案
1)在铺设前将路面上影响土工布与底层结合强度的物质彻底清除干净,不允许有松动抛散的集料、无灰尘、无污染,使铺设表面清洁干燥。
2)土工布铺设前,人工在搭接结合面涂满粘层油。
本工程使用SBS改性热沥青作为新旧面层接缝的粘结料并采用冷拼接方式处理新旧面层接缝,涂刷量按l~2k咖2进行,要求喷洒均匀,接缝面不露白,不流淌。
3.3土工布铺设
待乳化沥青破乳后,人工进行和生金土工布铺设,将土工布拉紧,使其纵、横向均处于张紧状态,具有一定的预张力。在新建路面拼接缝处(即第一条拼接缝位置)铺设长丝纺粘针刺非织造土工布并向新旧路面部分各延伸50 cm。铺设完成后采用小型手扶式压路机进行碾压,使土工布与路面紧密粘结。
3.4拼接缝处压实
施工现场在接缝处通过对采用跨缝碾压方法和挤压密实方法的比较,采用跨缝碾压方法比挤压密实方法的压实度效果好,因此最后选择跨缝碾压方法处理接缝处压实。
铺筑长丝纺粘针刺非织造土工布的接缝路段,通过精心的组织施工、合理的机械组合安排,使该路段接缝处的沥青混凝土路面各项指标均满足标准要求,见表2。
聚酯长丝土工布

通过1 a观察,该路段的接缝处面层未出现裂缝,新材料的运用有效的提高了沥青混凝土接缝质量,提高道路的使用寿命。
3.5注意事项
1)在铺设前将路面上影响土工布与底层结合强度的物质彻底清除干净。
2)待乳化沥青破乳后,人工进行土工布铺设。
3)合理组织施工机械,避免运输车辆及摊铺机碾压土工布,影响接缝质量。
4)长丝纺粘针刺非织造土工布受到阳光照射,温度变化,生物侵蚀,化学腐蚀,水分作用等各种外界因素的影响,使其强度和性能逐渐减弱导致失去功能的作用。所以不得沾污、雨淋、破损,不得长期暴晒和直立,应放置在干燥处,周围不得有酸、碱等腐蚀性介质,注
意防潮、防火。
4结语
在公路改扩建工程施工中,新老路面搭接处采用长丝纺粘针刺非织造土工布作为抗裂贴并通过精心的组织施工、合理的机械组合安排,可以有效的提高了沥青混凝土接缝质量,延长道路的使用寿命。