玻璃纤维土工格栅对抗反射裂缝的相关研究阐述

＊刘玉成

（肥城联谊工程塑料有限公司 山东 271600）

反射裂缝作为混凝土公路修旧修复环节常见的故障以及难点，不仅制约路况修复作业的顺利开展，还会进一步加剧路况的破坏，影响通行，很大程度上制约交通事业的发展。针对这一状况，相关人员采用了多种方式进行解决，却难以根治。而随着施工技术的日益精进，玻璃纤维土工格栅出现并且应用到现阶段的路况治理中，该技术作业能够利用格栅形式的材料对混凝土进行加固，从而在实际的发展过程中尽可能地避免反射裂缝的出现。所以实际的作业环节，该项作业能够在很大程度上实现对反射裂缝的治理，成为现阶段交通事业的关键技术手段之一。然而实际的作业环节，反射裂缝的形式多种多样，再加上玻璃纤维土工格栅作业具有一定的技术性，部分人员在进行作业的过程中很容易出现失误，影响其功能的发挥。在此背景下，相关人员就需要加强对玻璃纤维土工格栅的研究，将其合理地运用到反射裂缝的对抗中。

1.玻璃纤维土工格栅以及反射裂缝概述

现阶段社会的发展过程中，随着城市化进程的加快，社会对于交通的需求也不断提升，由此推动交通设施建设事业的发展。而现阶段大部分的交通设施为混凝土架构，这种结构的混凝土在使用年限较久之后，随着通车量的逐渐增长其路面结构就会受到破坏，出现混凝土裂缝状况，这种裂缝就被称之为反射裂缝。而且实际的作业环节，在对就混凝土路面进行补强之时，补强使用的沥青罩面也会由于混凝土产生的强大拉应力出现裂缝。实际的作业过程中，反射裂缝会在很大程度上影响相关作业的开展并且影响路面的质量，是现阶段交通设施常见的故障，需要相关人员加强对其的重视。随着施工技术的逐渐精进，玻璃纤维土工格栅逐渐应用到反射裂缝的治理环节，这种物质一般作为路面增强的优秀材料而存在，该材料可以对路面的结构进行加固，从而提升混凝土等材料的抗拉伸性能。这样一来，该材料就能够在很大程度上提升路面的质量，规避裂缝的出现，并可降低造价，提高施工质量[1]。

图1 反射裂缝

2.反射裂缝的形成以及危害

(1)反射裂缝的形成原因

路面长时间处于这种情况下就会受到温度以及车辆而荷载的影响出现位移，由此就导致反射裂缝的出现。而根据相关人员的研究，现阶段反射裂缝的产生主要有两方面的因素，分别是温度型反射裂缝以及荷载型反射裂缝，他们产生的原因各不相同，所以针对其研究也就需要结合实际。温度型的反射裂缝是指由季节性温度变化导致的裂缝，其产生主要可以分为三个阶段，首先是温度变化导致的基层收缩，会导致基层的结构产生变化，形成拉力引发裂缝。其次，路面上层的沥青也会随着基层形变发生变化，产生收缩，导致其长度不断减少，最终引发裂缝；现阶段的荷载形式主要分为三种类型，由此产生的反射裂缝也分为三种状况，首先是荷载位于一侧之时，一般发生在车辆刚上路或者是离开阶段；其次是双向道车辆通车的状况，这种状况下裂缝就会在两侧产生较大的位移；最后，中层的应力是指车辆位于道路中央产生的压力，此状况下只有中间产生应力。不同状况产生的压力不同，需要相关人员加强对其重视与研究。在此状况下，实际的作业环节设施一般会经受两次剪切和一次拉伸的作用，再加上现阶段路面车辆通行量较大，荷载也就成为反射裂缝的主要成因。

(2)反射裂缝的危害

交通设施作为承载交通通行的重要设施，在实际的发展过程中一旦出现反射裂缝就会对设施的功能产生很大的影响，在此背景下，相关人员在进行治理的过程中就需要结合实际的发展规范对其危害进行研究，以实现后续的治理。而经过相关人员的研究，现阶段的反射裂缝危害主要有以下几个方面。首先是降低路面的防水能力，裂缝的出现很大程度上降低了路面的防水能力，降水会经由裂缝进入路面内部甚至蔓延至地基，影响基础的稳定性；其次是增加路面压力，路面作为一个整体具有很强的联系性，一旦出现裂缝，就会破坏路面板体的连续性。再加上行车荷载的不断产生，就很容易导致变形状况的出现，造成路面的质量问题。再加上变形会影响到道路的内部结构，从而产生很大的应力，所以实际的发展过程中就会破坏原有的结构，寿命降低；然后，磨耗层的破坏也是反射裂缝的危害之一。路面常年经受风霜或者是荷载压力的情况下其磨损层会出现沥青脱落等问题，严重者还会导致磨损层的破坏。所以实际的发展过程中，反射裂缝一方面会破坏路面的稳定性，产生安全性方面的问题，另一方面则会影响路面功能的发挥，影响到路基的强度与稳定性[2]。再加上现阶段车流量较大，裂缝还会向四周扩展，进一步增加裂缝的影响范围，进而缩短道路的寿命。

3.玻璃纤维格栅的加固机理以及特点

(1)玻璃纤维土工格栅的加固机理

现阶段的玻璃纤维土工格栅具有网格型的肋条，可以为初始荷载提供一个系统的支撑点和锚固点，帮助设施进行应力的传递。这样一来，工程本身的承载能力就能够得到提升，从而增强沥青路面抗拉强度，一定程度上规避裂缝的出现。而对于本应该形成大行裂缝的状况来说，玻璃纤维土工格栅还能够对裂缝进行分散并且将竖向的裂缝转化为水平方向的裂缝，进而降低裂缝的危害。实际的作业环节，玻璃纤维土工格栅能够将沥青层内温度荷载和汽车荷载产生的应力进行扩散，将其均匀地分散到较大的范围内，这样就规避了大型裂缝的产生，将裂缝转化为多个小型的裂缝，避免裂缝的扩散以及贯通。此外格栅还能够改变裂缝的方向，通过合理的格栅设置，裂缝在扩展到夹层底后就会转化为水平方向，避免裂缝向上延伸影响沥青路面，一定程度上提高路面的抗裂能力和耐疲劳能力。

(2)玻璃纤维土工格栅的特点以及优势

①实用性能较强。相较于传统的裂缝治理技术来说，玻璃纤维土工格栅具有很强的性能，首先，其抗拉伸性能较强，由于玻璃纤维土工格栅有稳定的物理、化学性能，再加上其与沥青混合料的相容性、嵌挤作用强等优势，格栅就具有很强的抗拉伸性，在很大程度上增强混凝土路面的整体强度，并且规避了基层裂缝的反射。而且实际的作业环节，混凝土沥青路面在出现反射裂缝的同时还会由于长期的荷载影响出现疲劳性的开裂。实际的车辆通行环节，由于路面受到的荷载存在差异，长期处于这种荷载之下就会发生疲劳开裂。将玻璃纤维土工格栅运用到该环节，由于其强度比要比钢材大，就能够为防止反射裂缝的发生提供足够的强度保证；其次，经过相关人员的研究，现有的玻璃纤维土工格栅的应力/应变图形实际上接近一条垂直线，这说明该材料具有很高的抗变形能力，延伸性较低，所以其就能够很好地控制反射裂缝的出现，实现对裂缝的治理。

②热稳定性较强。反射裂缝的产生还和温度的变化有关，所以实际的发展过程中要实现对反射裂缝的治理还需要相关人员加强对温度变化的重视。一般来说，玻璃纤维土工格栅的熔点在1000℃以上，常见的热铺沥青混凝则在165℃左右，所以实际的发展过程中就不会受到混凝土温度变化的影响。而在温差方面，由于其温度抵抗力较强，所以其对于温差的适应能力也较强。相较于碳纤维、开夫拉纤维以及钢筋等其他材料来说，其对于温度的抵抗能力更强，所以只有玻璃纤维土工格栅能达到反射裂缝的最佳治理效果。将其作用到现阶段的反射裂缝治理中，就能在很大程度上减缓反射裂缝温度和湿度交替变化引起较大的水平位移，并且对于较大位移引起沥青层内局部出现应力集中状况进行分散，以实现加筋材料的作用，规避反射裂缝的形成。此外，部分地区冬季气温较低，工程设施很容易遇冷收缩产生拉应力，造成裂缝。借助玻璃纤维土工格栅，就能够在很大程度上提升沥青混凝土的拉伸强度，使得拉应力逐渐减弱，进而规避裂缝的产生[3]。所以实际的发展环节，玻璃纤维土工格栅就能够在很大程度上解决由于温度变化导致的反射裂缝，是现阶段反射裂缝治理的关键技术，相关人员需要合理地将其运用到现阶段的反射裂缝治理中。

③稳定性较强。相较于传统的治理技术来说，玻璃纤维土工格栅技术具有很强的稳定性，可以经受各种外界因素的影响。首先是抗疲劳能力很强，就沥青加铺层而言，对面层行车舒适性有很大的帮助，但对结构承载力的贡献却受到限制，一定程度上产生疲劳开裂状况。玻璃纤维格栅的运用能够分散应力突变对沥青面层的影响，在减缓裂缝发生的同时有效地抵抗路面疲劳开裂；其次是对车辙的限制，道路由于车流量较大，长期使用就会出现车辙，一定程度上影响道路的质量，甚至是破坏道路的承重结构，造成反射裂缝。将玻璃纤维土工格栅应用到该环节，就能够起到一定的劲性骨架作用，增加沥青面层的抗拉应力，有效地防止沥青面层推移现象，提高路面的抗车辙能力；然后是蠕变性，蠕变性即对变形的抵抗能力，相较于其他材料来说，玻璃纤维土工格栅不发生蠕变，从而可以确保该材料的长期使用，具有很强的优势性；此外，抗腐蚀性也是格栅需要具备的功能之一，由于格栅需要和混凝土的物质接触，就很容易受到侵蚀，所以抗腐蚀性也就成为其功能发挥的关键。玻璃纤维土工格栅其表面经特殊处理之后，能防止各类物理磨蚀以及化学侵蚀，还能够增强对生物以及环境变化的抵抗力，更好地发挥功能，为反射裂缝治理奠定基础[4]；最后则是强相溶性，现阶段的格栅是经表面有机涂层处理以后与混合料有机物，所以其就具有很强的相溶性，实际的作业环节，沥青材料更是彻底地改善了玻璃纤维土工格栅不耐磨、不耐折的缺点，进一步深化其功能，为反射裂缝的治理奠定基础。

4.玻璃纤维土工格栅的运用技术

现阶段反射裂缝的发展环节，由于反射裂缝的形式较多，格栅的使用就存在一定难度，再加上玻璃纤维土工格栅本身就具有一定的技术性，现阶段的格栅运用还存在一定的难度，需要相关人员加强对其的研究。

（1）路面铺设的处理。玻璃纤维土工格栅功能的发挥状况和路面铺设息息相关，所以为了保证格栅的功能正常发挥，还需要相关人员加强对路面铺设的重视。在进行铺设之前，作业人员需要对路面进行清洁，将可能影响格栅强度的物质去除，如油脂、油漆、水渍以及污物等；其次，作业人员还需要保证作业面的干燥，由于玻璃纤维土工格栅上感压式背腹属水溶性物质，会和雨水发生反应，所以如果作业面存在水迹，作业人员需要进行干燥处理；然后就是洒粘层油，该物质关系到格栅的粘连程度，作业人员需要加强对其的重视。如果粘层油是乳化沥青，则需要等待沥青完全破乳干燥后再进行铺设作业。

（2）格栅的铺设与固定。现阶段的格栅铺设分为机械和人工作业两种形式，前者效率较高，后者精密度较强，施工单位需要结合实际合理地选择铺设方式。而在铺设阶段，玻璃纤维土工格栅每卷产品的纸筒两端各标有橙色和蓝色标记，作业人员需要仔细辨别，将胶面向下进行铺设作业。而且铺设环节还需要保证格栅的平整和紧密，并在铺设完毕之后进行压实，规避起皱等状况的发生，保证其张力。而在格栅的固定环节，现阶段一般采用用钢钉法进行作业，该方法在作业时作业人员需要先将一端用铁皮和钢钉固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，然后再将格栅纵向拉紧并分段固定，保障其稳定性。在该环节，作业人员需要保证每段的长度在2～5m之间，也可以按照缩缝间距分段，将钢钉设于接缝处[5]。而且整个环节需要保证格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态。

（3）注意事项。由于格栅的施工涉及面较为广泛，所以实际的施工环节还需要作业人员加强对一些事项的注意。首先是运输环节，现场管理人员需要严格控制运送混合料的车辆出入，已经设置完毕的格栅层要禁止车辆进行急刹以及急转等操作，避免格栅受到破坏；其次是温度和湿度的注意，由于格栅背胶会溶于水，所以相关人员禁止在雨天作业，也要避免其他水源和格栅产生接触。而在温度控制方面，格栅铺设阶段的路面温度需要控制在5～60℃之间，虽然格栅具有很强的耐高温性，但是格栅和路面的融合需要适宜的温度[6]；然后是安全管理，现阶段的玻璃纤维格栅为玻璃纤维制造，会对人体的皮肤产生影响，相关人员需要穿戴好防护服，避免直接接触。而对于铺设过程中路面存在的坑塘，则需要在铺好的格栅上将对应坑塘的部分剪去，然后进行填平作业。

5.结语

现阶段社会的发展过程中，随着城市化进程的加快，社会对于交通设施的需求也不断提升，公路等工程也就成为社会发展的关键。然而在公路修缮的环节，由于温度或者是荷载等因素的影响，现阶段的路面很容易出现反射裂缝，影响公路质量，需要相关人员运用玻璃纤维土工格栅进行治理。然而反射裂缝的形式多样，再加上格栅铺设具有一定的技术性，现阶段格栅的作业还存在一些难点，在此基础上，还需要作业人员通过路面铺设、格栅固定铺设以及危险事项注意等，对格栅作业流程进行规范，保证其功能的发挥。