一种功能型桥面铺装结构的制作方法

本实用新型涉及公路设施安全工程领域，具体涉及一种功能型桥面铺装结构。

背景技术：

随着国民经济的飞速发展，我国基础的设施建设也日益壮大，公路交通科技水平不断提高，工程建设难度逐渐增加。公路工程的重要组成部分——桥梁在工程中所占的比例、长度逐渐增加，据不完全统计，我国范围内桥涵频率约为3座/km，桥面铺装作为桥梁上的保护层和功能层，可以防止车轮直接磨耗行车道板，保护桥梁主体免受雨水和其他有害物质的侵蚀，并起到荷载扩散的作用。经过多年的研究，桥面铺装的平整度、抗渗水性及耐久性均得到了较为明显的改善。然而，美中不足之处在于，冬季桥面结冰问题仍没得到有效的解决。桥梁直接架接在空中，脱离地面之后的致使其不能与地面发生热交换，故桥面在夏季温度高于普通路面、冬季温度低于普通路面。因此，在冰雪天气条件下，桥面结冰现象极为普遍。桥面冰雪对行车安全将造成重要的影响。

国内学者解决桥面铺装冰雪灾害的途径多直接套用路用防结冰的手段，在降雪的前期撒布融雪盐，通过降低冰点来缓减桥面冰雪灾害。然而，融雪盐在随雨水通过路表径流或渗流等过程中，较大一部分盐分会经过桥体混凝土甚至停止在其表面或内部，总所周知盐分对混凝土、钢筋的耐久性具有极大的负面影响，严重的影响了桥梁的使用寿命。若能提出一种新的桥面冰雪病害预防措施，既降低桥面冰雪又能不影响桥体的使用寿命，这对于建设绿色交通、提高桥面的长期性能都具有重要的意义。

技术实现要素：

为解决上述现有技术问题，本实用新型提供了一种能够及时检测桥面结构的环境温度、可调节铺装层的温度以及减少桥面冰雪现象并提高公路交通行车安全的功能型桥面铺装结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种功能型桥面铺装结构，其特征在于：所述功能型桥面铺装结构包括电极、温度计、电源控制器、电流控制器以及自下而上依次铺设在桥面上的调平层、防水粘结层、下面层和上面层；所述温度计通过电源控制器以及电流控制器与电极相连；所述电极设置在下面层和上面层之间；所述温度计设置在下面层中。

作为优选，本实用新型所采用的电极是多组；多组电极相互并联。

作为优选，本实用新型所采用的电极是由依次串联的H型铁丝网构成，所述电极的直径是4-10mm。

作为优选，本实用新型所采用的调平层由压阻式水泥混凝土浇筑而成；所述调平层的厚度是8～12cm。

作为优选，本实用新型所采用的防水粘结层是由SMA-5压阻式沥青混凝土填筑而成；所述防水粘结层的厚度是1.5～2.5cm。

作为优选，本实用新型所采用的下面层是由AC-16压阻式沥青混凝土填筑而成；所述下面层的厚度为4～10cm。

作为优选，本实用新型所采用的上面层是由SMA-13压阻式沥青混凝土填筑而成；所述上面层的厚度为4～6cm。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果和优点在于：

本实用新型提供了一种功能型桥面铺装结构，该功能型桥面铺装结构包括电极、温度计、电源控制器、电流控制器以及自下而上依次铺设在桥面上的调平层、防水粘结层、下面层和上面层；温度计通过电源控制器以及电流控制器与电极相连；电极设置在下面层和上面层之间；温度计设置在下面层中。本实用新型为改善桥面冬季冰雪环境的路面结冰问题，从材料性能出发，将压阻材料应用到桥面铺装中，并配合压阻材料的性能进行桥面铺装结构设计，满足桥面融雪化冰及耐久性要求。本实用新型所提供的功能型桥面铺装结构通过下面层中的温度计检测桥面环境温度，通过电源和电流控制器对位于上下面层中间的电极进行通电，将电能转化为热能，提高桥面铺装层温度，降低桥面冰雪环境下的结冰对行车安全的影响。该桥面铺装结构设计简单，施工方便，成本低廉，可以有效的控制桥面铺装的温度，对于保证桥面行车安全，具有直接的指导意义，可以有效的提高桥面在冰雪气候条件下的温度，防止桥面结冰，提高行车安全性能；同时，本实用新型引进了压阻式沥青混凝土和水泥混凝土，起到了导电的作用，供电能在桥面铺装结构中传导；第三，本实用新型所采用的上面层、下面层及粘结层中的压阻式沥青混凝土可将电能转化为热能，可以恢复行车荷载下的材料微小裂缝，提高路用性能；调平层中的压阻式水泥混凝土可将电能转化为热能，减少冰冻环境下，混凝土的冻胀破坏。

附图说明

图1为本实用新型提供的功能型桥面铺装结构的结构示意图；

图2为本实用新型提供的功能型桥面铺装结构的工作原理示意图；

图3为本实用新型所采用的电极的分布图；

其中：

1-上面层；2-下面层；3-防水粘结层；4-调平层；5-电极；6-温度计；7-电源控制器；8-电流控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体说明。

参见图1以及图2，本实用新型提供了一种功能型桥面铺装结构，功能型桥面铺装结构包括电极5、温度计6、电源控制器7、电流控制器8以及自下而上依次铺设在桥面上的调平层4、防水粘结层3、下面层2和上面层1；温度计6通过电源控制器7以及电流控制器8与电极5相连；电极5设置在下面层2和上面层1之间；温度计6设置在下面层2中。在设计以及施工时，依次从下至上依次铺筑布设调平层4、粘结防水层3、下面层2和上面层1。

电极5是多组；多组电极5相互并联；电极5是由依次串联的H型铁丝网构成，电极5的直径是4-10mm；

首先浇筑调平层4，调平层4采用压阻式水泥混凝土浇筑，设置厚度为8～12cm。压阻式水泥混凝土技术来源于文献：公姝琼.纳米碳黑/碳纤维混凝土的长期力学性能和压敏性的研究[D]汕头大学，2008。

防水粘结层3是由SMA-5压阻式沥青混凝土填筑而成；防水粘结层3的厚度是1.5～2.5cm。下面层2是由AC-16压阻式沥青混凝土填筑而成；下面层2的厚度为4～10cm。上面层1是由SMA-13压阻式沥青混凝土填筑而成；上面层1的厚度为4～6cm。

铺筑防水粘层3、下面层2和上面层1的压阻式沥青混凝土技术均来源于文献：车广杰.碳纤维发热线用于路面融雪化冰的技术研究[D]大连理工大学，2008。

参见图3，桥面结构中，电极5布设于上面层1和下面层2中间，电极5沿垂直于路面行车方向设置。

本实用新型的技术原理是：

在桥面板上浇筑压阻水泥混凝土调平层，保证桥面上部铺装较好的铺装平台，确保上面层的平整度等。铺筑防水粘结层可增强铺装层的上面层和下面层的沥青混凝土和调平层水泥混凝土间较好的粘结性，并防止上面层和中面层由于开裂或渗水对调平层甚至桥体的腐蚀。压阻式沥青混凝土下面层具有足够的抗车辙性能，而上面层具有良好的耐磨耗性，确保桥面铺装的路用性能和行车性能。当下面层温度较低时，温度及时的反馈到电源控制器，对电极进行通电，由于压阻式沥青混凝土和压阻水泥混凝土都具有一定的导电性，电流途径如下：

通过电源、电极、压阻沥青混凝土面层以及压阻式防水粘结层后流至压阻式水泥混凝土调平层。调平层会和桥体的预留钢筋连接，因此电能从电源逐步通向地面。在此过程中电能在上下面层和粘结层及调平层中都可转化为热电。提高桥面铺装的温度，可有效的防止桥面结冰，从而提高桥面冰雪气候下的行车安全性能。

本实用新型在具体使用时，当路面温度低于设定温度时，温度计6反馈温度到电源控制器7开始通电，电流控制器8维持电能强度，对电极5进行通电。通电后下面层2和上面层1将电能转化为热能，路面温度高于冰点，防止路面结冰。