关于隧道内聚脂玻纤布材料应用的建议
根据施工图设计要求,隧道内水泥板需进行聚脂玻纤布的铺设,为确保选购
的材料质量及施工质量,技术服务组结合有关科研试验及以往工程应用情况,特
对进口与国产聚脂玻纤布的材料质量进行对比分析,提出质量良好的聚脂玻纤
布,并对聚脂玻纤布的铺设工艺提出建议,供项目办参考。
1 进口聚酯玻纤布与国产玻纤布的性能对比
聚酯玻纤布是美国欧文斯·科宁公司的专利产品。自 2001 年进入中国,经
国内外相关研究机构的研究,现已大面积在工程中应用,并取得了很好的工程效
果。目前在高速公路建设中主要应用于白改黑、隧道内防水阻裂、水稳基层的裂
缝处理和桥面防水,在沪宁、京沪、宁洛、成渝等几十条高速公路上的的成功应
用即是一个很好的例证。
而国内同类产品,基本仿制进口产品生产,从工程应用情况来看整体质量不
及进口产品。主要体现在以下几个方面:
①吸油量大小:聚酯玻纤布是通过吸收一定量的沥青胶结后,形成一个防水
和加筋层。因此,沥青吸收量的多少,直接影响到其防水和加筋效果。同等条件
下的试验结果(沥青温度 160℃,浸泡 5 秒),国内产品为进口材料的 75%左右,
而且国内产品是亲水性的,不能锁住沥青。(如果沥青上渗后,聚酯玻纤布空间
网状则不含沥青,就形成了一个夹层。)
②抗剪切能力:在模拟路面结构层受力特点,通过 50℃的斜剪试验也表明,
国内产品的抗剪切能力仅达到进口产品的 7%左右。这主要是因为温度较高的情
况下,用于粘层的沥青上渗,脱离了聚酯玻纤布而形成自由沥青,进一步导致抗
剪性能大幅降低。在施工中,是采用热沥青混合料(高达 170℃)加热粘层,使
其和聚酯玻纤布融合,因此,聚酯玻纤布承受高温状态不可避免,这就严重影响
聚酯玻纤布的防水抗裂性能。从剪切试验结果看,国内产品的抗剪性能存在很大
差距。
③拉拔试验:拉拔试验也表明,常温下国内产品的抗拉拔能力仅为进口材料
的 50%左右。
另外,有关资料也显示,国内产品的聚酯玻纤布从未进行过系统的试验研究
和隧道桥梁实体工程应用。
2 隧道内聚脂玻纤布施工工艺控制
隧道内聚脂玻纤布施工工艺见附件。
3 材料选用建议
综上所述,为保证隧道内聚脂玻纤布材料性能满足要求,提高聚脂布纤布铺
设质量,延长隧道路面寿命,建议选用进口产品进行施工。
附件:
聚酯玻纤布施工工艺指南
一 范围
本节工作内容包括聚酯玻纤布在半隧道铺面中的条铺施工工艺。
二 材料
2.1 聚酯玻纤布
聚酯玻纤布是一种全新玻纤复合防裂材料,是由 60%玻璃纤维和 40%聚酯
纤维组成的一种复合土工合成材料。这种独特的组合为其提供了玻璃纤维的强度
和聚酯纤维的柔韧性,却没有原材料的缺点。其基本的物理性质应满足表 1 的要
求。
2.2 SBS 聚合物改性热沥青
用作粘层油的 SBS 改性热沥青应满足以下技术要求。具体要求如表 2 所示。
2.3 集料
集料采用石灰岩或其他岩性碎石,规格为 S10,单一粒径 9.5mm~13.2mm。
水洗法筛分级配范围见表 3。
三 施工要求
3.1 一般规定
结合聚酯玻纤布已有的工程实例可知,聚酯玻纤布施工简便,既可以采用人
工摊铺,也可以采用辅助机械摊铺。具体操作方法如下:
1) 清理水泥混凝土道板。首先一定要用清洁工具将水泥混凝土道板清扫干
净;将道板上尖锐的部分予以铲除;在铺设前,水泥混凝土道板应当干燥,没有
污物,尘土和碎石。
2) 接缝处理。用高压空气清除接缝内杂物(水、脏物、土等);接缝采用沥
青混合料(沥青及石粉混合料)填充。
3) 喷洒沥青粘层。根据水泥混凝土道板的粗糙度和聚酯玻纤布的饱和量及
温度限制,考虑到聚酯玻纤布铺设后需进行热喷改性沥青下封层施工,粘层油的
用量宜控制在 0.5~0.8 ㎏/m2
之间;热沥青的喷洒温度应控制在 160℃~180℃之
间;喷洒机械宜选用智能洒布机械喷洒,热沥青的喷洒宽度宜超出聚酯玻纤布铺
设宽度 5cm~10cm左右;施工的关键工序是喷洒沥青粘层,喷洒要均匀,切忌粘
层油量不足或条纹状喷洒。
4) 铺设聚酯玻纤布。聚脂玻纤布铺设应平整无折、皱。水泥混凝土板块长
宽为 5m×4m,采用条铺方式时,在铺洒沥青粘层油后及时将聚酯玻纤布对称铺
设在水泥板缝两侧,保证板缝两侧的布宽≥60cm,铺设可采用人工及机械铺设,
铺设横向板缝时长度为 9m,聚酯玻纤布宽度为 1.26m。先铺设纵缝再铺设横缝,
纵向铺设时横向宽度为 1.26m,纵向搭接不得在横缝±1m 处,纵横向十字交叉铺
设,喷洒横向粘层油时,纵向布上正常喷洒粘层油。
5) 热喷沥青下封层施工。聚脂玻纤布铺设完成后按照《江西省瑞赣高速公
路沥青路面施工指导意见汇编》中桥面防水层的施工方式进行隧道内水泥混凝土
板的热喷改性沥青下封层的施工。
6) 铺设沥青混凝土层。
3.2 施工过程中应该注意的事项
1) 洒布改性热沥青粘层油时,施工温度应在 5℃以上,改性热沥青的温度
保持在 155~168℃。雨天和雨后路面潮湿时不得喷洒改性热沥青,必须等路面
干燥后方可施工。
2) 聚酯玻纤布在隧道路面施工时,当裂缝宽度大于 5mm 时,则必须进行填
缝。
3) 聚酯玻纤布要随粘层油的喷洒而同时展开,可以避免改性热沥青的温度
下降太多。铺设后及时用刷子或者滚筒等工具将聚酯玻纤布压实在粘层油上。
4) 聚酯玻纤布为玻璃纤维制造,对人体皮肤易产生刺激作用,工人进行施
工时一定要带防护手套,以免纤维刺入皮肤。
5) 聚酯玻纤布不分正反面,可以按任意需要铺装,但是储存过程中应避免
潮湿。若在铺装过程中出现褶皱或者打折现象,及时用工具刀割开以保证聚酯玻
纤布与粘层油的良好的粘结效果。
6) 由于聚酯玻纤布的硬度比较高,在弯道安装时,遇到褶皱及时将其割开,
搭接宽度大于 15cm。
7) 聚酯玻纤布摊铺后,在沥青粘层油未冷却至常温下,任何车辆或行人不
得进入。
8) 沥青混合料的摊铺时,运输车辆不得在聚酯玻纤布上急刹或转弯。若聚
酯玻纤布出现粘轮,可以及时在聚酯玻纤布上铺一层石屑或者细砂。
四 质量检验
4.1 基本要求
1) 施工中所用粘层油必须满足表 2 的要求。必须喷洒均匀。
2) 所采用的聚酯玻纤布必须满足表 1 的要求。
3) 碎石粒径、质量必须满足表 3 的要求。
4) 不铺设聚酯玻纤布的水泥混凝土板面热喷 SBS 改性沥青封层检验方法及
检验标准见表 4。