本發(fā)明專利屬于公路工程橋梁工程方向路面施工技術(shù)領(lǐng)域,是一種利用石墨烯加熱膜加熱原理的t形梁橋橋面鋪裝施工方法。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前傳統(tǒng)的t形梁橋橋面受季節(jié)溫度變化影響較大，尤其是在我國北方的冬季，因路面能從地表獲取熱量而且路面處于土壤表層只能向上散熱，相較之下t形梁橋體懸在空中，散熱面積大，熱量很容易散失，所以橋面降溫的速度比路面快，溫度比路面低，橋上路面容易先結(jié)冰，冬天橋面結(jié)冰期長，冰雪容易堆積融化速度比路面要慢，這種情況會使橋面發(fā)生交通事故的概率增大，特別是在有轉(zhuǎn)彎的橋面，極易造成橋面行駛的車輛發(fā)生側(cè)滑等安全事故，影響人們的出行以及人身生命安全。目前，我們常用的消雪方法是撒融雪劑，以此來增大橋面積雪的融化速度，從而減少交通事故的發(fā)生，但這種方法不但需要大量人力物力，而且長期使用融雪劑會對橋面及橋體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致橋梁使用壽命縮短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用石墨烯加熱膜加熱t(yī)形梁橋路面的施工方法。

一種利用石墨烯加熱膜加熱原理的t形梁橋橋面鋪裝施工方法，由t型梁橋橋面面層鋪裝由護(hù)欄，5㎝改性瀝青混凝土面層，4㎝水泥混凝土防護(hù)層，1㎝防水層，通電盒，5mm石墨烯加熱膜，10㎝鋼筋混凝土層，t型梁組成；其特征在于該方法包括以下幾個步驟：步驟一鋪設(shè)10㎝鋼筋混凝土層；步驟二清除橋面基層雜物；步驟三鋪設(shè)石墨烯加熱膜；步驟四檢測石墨烯加熱膜的加熱性；步驟五鋪設(shè)1㎝防水層；步驟六鋪設(shè)4㎝水泥混凝土防護(hù)層；步驟七鋪設(shè)5㎝改性瀝青混凝；步驟八用紅外線溫度檢測儀測試地表溫度。

本發(fā)明與現(xiàn)有發(fā)明技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：1、在導(dǎo)熱領(lǐng)域，因普通碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)在3000w/mk以上,各種金屬中導(dǎo)熱系數(shù)相對較高的有銀、銅、金、鋁,而單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)5300w/mk,甚至有研究表明其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)6600w/mk，所以該專利利用石墨烯的特性，具有縮短冬天橋面結(jié)冰期加快冰雪融化，方便人們出行，保障人們出行安全等優(yōu)點。利用石墨烯加熱導(dǎo)熱迅速的特點，防止橋面積雪結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生，方便人們的日常出行保障人們的出行安全，大大延長橋面的壽命。本發(fā)明專利石墨烯加熱膜加熱t(yī)形梁橋橋面鋪裝施工工藝，采用加熱原理，利用石墨烯加熱膜導(dǎo)熱加熱性強的特點，防止橋面積雪結(jié)冰現(xiàn)象的發(fā)生。2、解決了t形梁橋路面在冬季結(jié)冰后，冰雪融化速度慢及因撒融雪劑而造成橋體腐蝕的問題。3、增加了t形梁橋路面的使用壽命。4、減少了維修路面和使用融雪劑的開支。

附圖說明

圖1是一種使用石墨烯加熱膜的t形梁橋橋面鋪裝施工工藝側(cè)面圖。

圖2是橋面鋪設(shè)材料結(jié)構(gòu)圖。

圖3是橋面鋪設(shè)材料剖面圖。

圖4是石墨烯加熱膜與通電盒。

圖5是橋面鋪設(shè)材料俯視圖。

圖中，1-護(hù)欄，2-5㎝改性瀝青混凝土面層，3-4㎝水泥混凝土防護(hù)層，4-1㎝防水層，5-通電盒，6-5mm石墨烯加熱膜，7-10㎝鋼筋混凝土層，8-t型梁橋。

具體實施方式

在鋪設(shè)10㎝鋼筋混凝土層7時需嚴(yán)格按照技術(shù)方案進(jìn)行鋪裝，鋼筋在做不大于90°的彎折時，彎折處的彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。鋼筋的接頭處宜設(shè)置在受力較小處，同一縱向受力鋼筋不宜設(shè)置兩個或兩個以上接頭。接頭末端至鋼筋彎起點的距離不應(yīng)小于鋼筋直徑的10倍。箍筋直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍。受拉搭接區(qū)階段的箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm，當(dāng)柱中縱向受力鋼筋直徑大于25mm時，應(yīng)在搭接接頭兩個端外面100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個箍筋，其間距離為50mm。hrb335級鋼筋的抗拉、抗壓設(shè)計強度是300mpa,直徑為18mm，其抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比不小于1.25。鋼筋的最大力下總伸長率不應(yīng)小于9%?；炷恋奶涠葹?20mm，水灰比為0.52，砂率為45%，粗骨料與細(xì)骨料的比值為1.85:1。

鋪裝完畢后，在鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜6前，還應(yīng)對橋面進(jìn)行檢查，對橋面存在的坑槽、松散等問題要進(jìn)行及時修整。安放鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜6時，要清除橋面基層上的雜物，使塵土、顆粒物或突起物直徑不超過0.5mm，保證橋面基層的干燥、干凈，避免影響石墨烯加熱膜加熱的效率。5mm石墨烯加熱膜6的長為22.5m，寬為10m。鋪設(shè)時按照石墨烯的寬度方向沿橋面路標(biāo)指示方向進(jìn)行鋪設(shè)。連續(xù)鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜6，為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時出現(xiàn)空隙，將相鄰的兩塊石墨烯薄膜進(jìn)行重疊，用硅酮玻璃膠對重疊部分進(jìn)行粘合，重疊長度為1㎝。同時，在每塊石墨烯加熱膜上都安裝正負(fù)極，統(tǒng)一鋪裝在橋面右側(cè)的通電盒5內(nèi)，接通電源對石墨烯進(jìn)行加熱，檢測石墨烯加熱膜的加熱性。

在t形梁橋8橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度20℃（±5℃）的情況下，通電10s后用紅外線溫度檢測儀測試石墨烯加熱膜表面溫度是否達(dá)到69℃（±5℃）。在t形梁橋8橋面鋪裝施工現(xiàn)場地表溫度35℃（±10℃）的情況下，在對1㎝防水層4進(jìn)行鋪設(shè)，首先用防水劑與水泥攪拌成防水素灰漿涂刷兩遍，總厚度為2mm；20分鐘防水素灰漿表干后，用防水劑與水泥、砂子攪拌成防水砂漿分兩次抹在基面，厚度為8mm，24小時防水砂漿層凝固后，灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)完畢后，接通石墨烯加熱膜的電源5分鐘后，用紅外線溫度檢測儀檢測其地表溫度是否在61℃（±5℃）。

在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度20℃（±10℃）的情況下，再對4㎝水泥混凝土防護(hù)層3進(jìn)行鋪設(shè)，水泥混凝土的砂率為33%；水，水泥，砂，石子的配合比為1：1.69:3.44:0.56，鋪設(shè)完成養(yǎng)護(hù)完畢后，接通石墨烯加熱電源，加熱15分鐘后，用紅外線溫度檢測儀測試地表溫度是否達(dá)到56℃（±5℃）。

在t形梁橋8橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度25℃（±5℃）的情況下，對5㎝改性瀝青混凝土面層2進(jìn)行鋪設(shè)，瀝青混凝土的孔隙率7%；瀝青含量5%，壓實后的孔隙率要求是3%，按實驗室馬歇爾試件的孔隙率為4%計算，現(xiàn)場的壓實度應(yīng)控制在97%之間。在攤鋪現(xiàn)場正常施工的溫度不得低于140℃～150℃，攤鋪結(jié)束后橋面表面溫度需低于50℃。

在t形梁橋8橋面鋪裝結(jié)束30分鐘后再次接通石墨烯加熱膜的電源，加熱15分鐘后，用紅外線溫度檢測儀測試地表溫度是否達(dá)到9℃（±5℃）。檢測合格后即可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。

實施例1：一級公路鋪裝面層厚度15cm，基層厚度38cm，底基層厚度40cm。在面層和基層之間鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜。

在鋪設(shè)40㎝底基層和38cm基層時需嚴(yán)格按照技術(shù)方案進(jìn)行鋪裝。水泥穩(wěn)定碎石土中摻加定量的碎石（一般不大于50%）底基層的壓實度為95.9，含水量為4.1，基層的壓實度為94.9，含水量為4.3%。鋪裝完畢后，在鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜前，還應(yīng)對橋面進(jìn)行檢查，對橋面存在的坑槽、松散等問題要進(jìn)行及時修整。

安放鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜時，要清除橋面基層上的雜物，使塵土、顆粒物或突起物直徑不超過0.5mm，保證橋面基層的干燥、干凈，避免影響石墨烯加熱膜加熱的效率。5mm石墨烯加熱膜的長為22.5m，寬為10m。鋪設(shè)時按照石墨烯的寬度方向沿橋面路標(biāo)指示方向進(jìn)行鋪設(shè)。連續(xù)鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜，為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時出現(xiàn)空隙，將相鄰的兩塊石墨烯薄膜進(jìn)行重疊，用硅酮玻璃膠對重疊部分進(jìn)行粘合，重疊長度為1㎝。同時，在每塊石墨烯加熱膜上都安裝正負(fù)極，統(tǒng)一鋪裝在橋面右側(cè)的通電盒內(nèi)，接通電源對石墨烯進(jìn)行加熱，檢測石墨烯加熱膜的加熱性。

在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度20℃（±5℃）的情況下，通電10s后用紅外線溫度檢測儀測試石墨烯加熱膜表面溫度是否達(dá)到69℃（±5℃）。在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度25℃（±5℃）的情況下，15cm面層鋪裝現(xiàn)場正常施工的溫度不得低于140℃～150℃，攤鋪結(jié)束后橋面表面溫度需低于50℃。在t形梁橋橋面鋪裝結(jié)束30分鐘后再次接通石墨烯加熱膜的電源，加熱15分鐘后，用紅外線溫度檢測儀測試地表溫度是否達(dá)到6℃（±5℃）。檢測合格后即可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。

實施例2：一級公路路面鋪裝上面層ac-13細(xì)粒式瀝青混凝土厚度為5cm，中面層ac-20中粒式瀝青混凝土厚度為7cm，防水層1cm，基層水泥碎石厚度為19cm，墊層砂礫厚度為38cm。在防水層和中面層之間鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜。

在鋪設(shè)10㎝鋼筋混凝土層時需嚴(yán)格按照技術(shù)方案進(jìn)行鋪裝，鋼筋在做不大于90°的彎折時，彎折處的彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。鋼筋的接頭處宜設(shè)置在受力較小處，同一縱向受力鋼筋不宜設(shè)置兩個或兩個以上接頭。接頭末端至鋼筋彎起點的距離不應(yīng)小于鋼筋直徑的10倍。箍筋直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍。受拉搭接區(qū)階段的箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm，當(dāng)柱中縱向受力鋼筋直徑大于25mm時，應(yīng)在搭接接頭兩個端外面100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個箍筋，其間距離為50mm。hrb335級鋼筋的抗拉、抗壓設(shè)計強度是300mpa,直徑為18mm，其抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比不小于1.25。鋼筋的最大力下總伸長率不應(yīng)小于9%。水泥混凝土的坍落度為120mm，水灰比為0.52，粗骨料與細(xì)骨料的比值為1.85:1。鋪裝完畢后，在鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜前，還應(yīng)對橋面進(jìn)行檢查，對橋面存在的坑槽、松散等問題要進(jìn)行及時修整。

安放鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜時，要清除橋面基層上的雜物，使塵土、顆粒物或突起物直徑不超過0.5mm，保證橋面基層的干燥、干凈，避免影響石墨烯加熱膜加熱的效率。5mm石墨烯加熱膜的長為22.5m，寬為10m。鋪設(shè)時按照石墨烯的寬度方向沿橋面路標(biāo)指示方向進(jìn)行鋪設(shè)。連續(xù)鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜，為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時出現(xiàn)空隙，將相鄰的兩塊石墨烯薄膜進(jìn)行重疊，用硅酮玻璃膠對重疊部分進(jìn)行粘合，重疊長度為1㎝。同時，在每塊石墨烯加熱膜上都安裝正負(fù)極，統(tǒng)一鋪裝在橋面右側(cè)的通電盒內(nèi)，接通電源對石墨烯進(jìn)行加熱，檢測石墨烯加熱膜的加熱性。在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度20℃（±5℃）的情況下，通電10s后用紅外線溫度檢測儀測試石墨烯加熱膜表面溫度是否達(dá)到69℃（±5℃）。

在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場地表溫度35℃（±10℃）的情況下，在對1㎝防水層進(jìn)行鋪設(shè)，首先用防水劑與水泥攪拌成防水素灰漿涂刷兩遍，總厚度為2mm；20分鐘防水素灰漿表干后，用防水劑與水泥、砂子攪拌成防水砂漿分兩次抹在基面，厚度為8mm，24小時防水砂漿層凝固后，灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)完畢后，接通石墨烯加熱膜的電源5分鐘后，用紅外線溫度檢測儀檢測其地表溫度是否在61℃（±5℃）。

在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度20℃（±10℃）的情況下，再對中面層7cmac-20中粒式瀝青混凝土進(jìn)行鋪設(shè)，瀝青混凝土的孔隙率6%；瀝青含量4.5%，壓實后的孔隙率要求是4%，按實驗室馬歇爾試件的孔隙率為4%計算，現(xiàn)場的壓實度應(yīng)控制在96%。養(yǎng)護(hù)完畢后，接通石墨烯加熱電源，加熱15分鐘后，用紅外線溫度檢測儀測試地表溫度是否達(dá)到53℃（±5℃）。在t形梁橋橋面鋪裝施工現(xiàn)場空氣溫度25℃（±5℃）的情況下，5cmac-13細(xì)粒式瀝青混凝土現(xiàn)場正常施工的溫度不得低于140℃～150℃，瀝青混凝土的毛體積密度為2.5，孔隙率為6%，配合比為30：27：16：12：11：4：3.8，在攤鋪結(jié)束后橋面表面溫度需低于47℃。在t形梁橋橋面鋪裝結(jié)束30分鐘后再次接通石墨烯加熱膜的電源，加熱15分鐘后，用紅外線溫度檢測儀測試地表溫度是否達(dá)到7℃（±5℃）。檢測合格后即可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。