土工布在省道S107防治裂缝的应用

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摘要从试验效果来看,同步碎石封层工程中应用土工布后,至少延长养护周期三年以上,未采用土工布路段按照三年维修费25元计算,两者相比不难看出采用土工布后虽单位面积维修成本有所增加,但随着维修周期的延长,年维修成本降幅较大。

土工布在省道S107防治裂缝的应用-图片1

S107省道K141+000~K165+800(间断)户县段同步碎石封层工程,该路段在长期使用过程中由于车辆荷载的反复作用和自然因素的不断影响,不同程度的产生裂缝(如横缝、纵缝和网裂),路面病害严重。

为保证工程质量,我们在K159+000~K160+000段选浸透沥青性能良好的聚酯长丝无纺土工布作为路面间层。该土工布单位面积质量200g/m2,抗拉强度达到8kN/m以上,具有良好的延伸性和抗刺破、胀破能力,可将应力扩展至更广范围,缓解裂缝处的应力集中,起到了吸收部分拉伸能量的作用。

1)沥青温度控制:改性沥青加热温度应控制在180℃~200℃之间为宜;普通沥青加热温度应控制在160℃~170℃之间为宜。

2)根据老路面状况,按照国外推荐的无纺织物沥青有效用量,使用沥青洒布车按照1.0kg/m2~1.3kg/m2的沥青用量喷洒。

3)土工布规格的选择:土工织物能吸收沥青形成具有防水能力的应力缓冲层。常用的土工织物为针刺无纺织物‚单位面积为120g/m2~200g/m2。现场调查表明,单位面积质量大的土工织物,吸收裂缝尖端应力的效果较好。美国州公路与运输管理协会(AASHTO)要求最小单位面积质量为140g/m2。如果该值过大(>200g/m2),则土工织物与罩面沥青的粘合力会因剪应力而减小。根据美国的沥青协会罩面用土工布标准确定:相当好的路况,轻微纵向裂缝和粗糙,选用140g/m2;一般的路况,中等纵向裂缝和粗糙,选用170g/m2;差的路况,裂缝严重表面粗糙,选用200g/m2。

土工布在省道S107防治裂缝的应用-图片2

4)土工布铺设工艺:土工布可以用人工或机器铺设,应随粘层油的喷洒而同时展开。土工布铺设时,应将烧毛粗糙的一面向上铺放。土工布起始端要用铁钉固定,对铺设不平整处,应用推杆推平,折皱大于2cm时,应切开折皱并铺平,如遇弯道,应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开,然后将一侧摊平,涂刷沥青,再将另外一侧叠盖搭接。纵向及横向搭接宽度为10cm~15cm,搭接部分应按照0.4kg/m2的用量刷上沥青。土工布铺设时,应用20t~26t胶轮压路机进行碾压2遍~3遍。

5)施工后跟踪调查:加铺土工布试验段的病害对比未加铺土工布同步碎石封层路段严重;由裂缝发展情况图可知,在同步碎石封层施工前两段路裂缝发展较快。施工后,加铺土工布试验段经过半年多的时间反射裂缝只有1条,长度1.2m;未加铺土工布段则由1条发展为2条,裂缝长度由2.3m发展为3.7m。显然加铺土工布试验段反射裂缝的发展要缓慢得多,而未加铺土工布段虽然在竣工初期效果较好,但裂缝很快便反射到表面。因此,就竣工半年时间的使用效果来看,土工布一定程度上减少和延缓了反射裂缝,延长了罩面使用寿命。

6)经济可行性分析:土工布试验段相对于未加铺土工布段每平方成本增加15.5元(土工布6.5元/m2+增加沥青用量1.3kg×4.5元/kg+机械及人工费2.2元+3%间接费0.44元+3.41%税金0.51元);同步碎石封层单价13.8元/m2‚合计费用成本为29.3元/m2。从试验效果来看,同步碎石封层工程中应用土工布后,至少延长养护周期三年以上,未采用土工布路段按照三年维修费25元计算,两者相比不难看出采用土工布后虽单位面积维修成本有所增加,但随着维修周期的延长,年维修成本降幅较大。