一種使用石墨烯加熱膜的箱梁橋橋面鋪裝施工方法與流程

本發(fā)明專利屬于公路工程領(lǐng)域橋梁工程方向橋面施工方向的一種利用石墨烯加熱膜加熱原理的箱梁橋橋面鋪裝施工方法。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前箱梁橋面鋪裝建設(shè)中橋面受溫度的影響容易遭到損壞，特別是冬天橋面上冰雪融化速度慢，溫度低，易造成積雪堆積使橋面出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，導(dǎo)致橋面的安全性能降低。目前，我們常用向橋面撒融雪劑或使用鏟雪車的方法消除橋面上的積雪，以此來減少橋面積雪的數(shù)量，從而降低交通事故的發(fā)生的機(jī)率，但這種方法不但需要大量人力物力，而且長(zhǎng)期使用融雪劑會(huì)對(duì)橋面及橋體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕，增加了橋面后期的養(yǎng)護(hù)工作量，導(dǎo)致橋梁使用壽命縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種利用石墨烯加熱膜加熱原理的箱梁橋面鋪裝施工方法，利用石墨烯加熱膜加熱導(dǎo)熱性能強(qiáng)的特點(diǎn),以解決冬天橋面冰雪堆積現(xiàn)象的現(xiàn)有問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用石墨烯加熱膜加熱原理的箱梁橋面鋪裝施工方法。該種使用石墨烯加熱膜的路面鋪裝施工方法，其瀝青混凝土面層鋪裝是由護(hù)欄(1)，10㎝改性瀝青混凝土面層(2)，1㎝防水層(3)，通電盒(4)，5mm石墨烯加熱膜(5)，8cm橋面現(xiàn)澆層(6)，10㎝鋼筋混凝土層(7)，箱梁(8)組成;其特征在于該方法包括以下幾個(gè)步驟：步驟一在鋪設(shè)10㎝鋼筋混凝土層和8cm橋面現(xiàn)澆層時(shí)需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行鋪裝；步驟二鋪裝完畢后，在鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜前，還應(yīng)對(duì)橋面進(jìn)行檢查，對(duì)橋面存在的坑槽、龜裂等問題要進(jìn)行及時(shí)修整；步驟三為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時(shí)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(duì)重疊部分進(jìn)行粘合，為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時(shí)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(duì)重疊部分進(jìn)行粘合；步驟四為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時(shí)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(duì)重疊部分進(jìn)行粘合；步驟五對(duì)其他橋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行鋪裝，并在箱梁橋面鋪裝結(jié)束40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(cè)儀測(cè)試地表溫度是否達(dá)到9℃（±5℃）。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種使用石墨烯加熱膜的箱梁橋橋面鋪裝施工方法可以在冬天加快冰雪融化速度，提高橋面安全性能，降低了冬天雪后交通事故的發(fā)生，保障了公民的人身安全，減少后期橋面養(yǎng)護(hù)工作，節(jié)約建設(shè)成本，增加了橋面的使用壽命。

附圖說明

圖1是一種使用石墨烯加熱膜的箱梁橋橋面鋪裝施工工藝側(cè)面圖。

圖2是橋面局部側(cè)面圖。

圖3是橋面鋪設(shè)材料剖面圖。

圖4是橋面鋪設(shè)材料結(jié)構(gòu)圖。

圖5是石墨烯加熱膜與通電盒。

圖中，1-護(hù)欄2-10㎝改性瀝青混凝土面層3-1㎝防水層4-通電盒5-5mm石墨烯加熱膜6-8cm橋面現(xiàn)澆層7-10㎝鋼筋混凝土層8-箱梁幾部分組成。

具體實(shí)施方式

在鋪設(shè)10㎝鋼筋混凝土層7和8cm橋面現(xiàn)澆層6時(shí)需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行鋪裝。鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比不應(yīng)小于1.25，鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的比值不應(yīng)大于1.30。鋼筋的最大力下總伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于9%。鋼筋在做不大于90°的彎折時(shí)，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(gè)或兩個(gè)以上接頭。接頭末端至鋼筋彎起點(diǎn)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。c30承臺(tái)混凝土，采用泵送施工，坍落度120mm-160mm。鋪裝完畢后，在鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜5前，還應(yīng)對(duì)橋面進(jìn)行檢查，對(duì)橋面存在的坑槽、龜裂等問題要進(jìn)行及時(shí)修整。

安放鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜5時(shí)，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0.48mm，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5的長(zhǎng)為22.5m，寬為10m。鋪設(shè)時(shí)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5，為保證石墨烯加熱膜的加熱面積，防止在鋪設(shè)時(shí)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(duì)重疊部分進(jìn)行粘合，重疊長(zhǎng)度為1.8㎝。

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(shí)，應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端外面100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個(gè)箍筋，其間距離為50mm。同時(shí)，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4內(nèi)，將通電盒4與橋旁路燈進(jìn)行連接從而實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯加熱膜的加熱。在箱梁橋面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)空氣溫度22℃（±5℃）的情況下，通電60s后用紅外線溫度檢測(cè)儀測(cè)試石墨烯加熱膜表面溫度是否達(dá)到60℃（±5℃）。在箱梁橋面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)地表溫度35℃（±10℃）的情況下，在對(duì)1㎝防水層3進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)完畢6小時(shí)后，接通石墨烯加熱膜的電源5分鐘后，用紅外線溫度檢測(cè)儀檢測(cè)其地表溫度是否在55℃（±5℃）。

在箱梁橋面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)空氣溫度25℃（±10℃）的情況下，對(duì)10㎝改性瀝青混凝土面層2進(jìn)行鋪設(shè)，在10㎝改性瀝青混凝土面層2現(xiàn)場(chǎng)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℃。在箱梁橋面鋪裝結(jié)束40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(cè)儀測(cè)試地表溫度是否達(dá)到9℃（±5℃）。最后對(duì)護(hù)欄1進(jìn)行安裝，檢測(cè)合格后即可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例一：一級(jí)公路鋪裝面層厚度15cm，基層厚度38cm，底基層厚度40cm。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(shí)度為95.9，含水量為4.1，基層的壓實(shí)度為94.9，含水量為4.3。配比為8：52：40的混合料成本最低，且強(qiáng)度滿足要求。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(shí)需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行鋪裝。鋪裝完畢后，在鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜前，還應(yīng)對(duì)橋面進(jìn)行檢查，對(duì)橋面存在的坑槽、松散等問題要進(jìn)行及時(shí)修整。

安放鋪設(shè)5mm石墨烯加熱膜時(shí)，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(zhǎng)為22.5m，寬為10m。鋪設(shè)時(shí)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(shí)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(duì)重疊部分進(jìn)行粘合，重疊長(zhǎng)度為1㎝。同時(shí)，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(duì)石墨烯進(jìn)行加熱，檢測(cè)石墨烯加熱膜的加熱性。

在瀝青混凝土路面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)地表溫度35℃（±10℃）的情況下，在對(duì)8cm粗粒式瀝青混凝土（ac-25c）3進(jìn)行鋪設(shè)，瀝青混凝土的孔隙率6%；瀝青含量4.5%，壓實(shí)后的孔隙率要求是5%，按實(shí)驗(yàn)室馬歇爾試件的孔隙率為4%計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)度應(yīng)控制在96%之間。

在箱梁橋面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)空氣溫度25℃（±10℃）的情況下，對(duì)10㎝改性瀝青混凝土面層2進(jìn)行鋪設(shè)，在10㎝改性瀝青混凝土面層2現(xiàn)場(chǎng)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℃。在箱梁橋面鋪裝結(jié)束40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(cè)儀測(cè)試地表溫度是否達(dá)到9℃（±5℃）。最后對(duì)護(hù)欄1進(jìn)行安裝，檢測(cè)合格后即可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例二：二級(jí)公路的細(xì)粒式瀝青混凝土厚度為4cm，中式瀝青混凝土厚度為6cm，水泥混凝土碎石厚度為20cm,級(jí)配碎石厚度為20cm，將5mm石墨烯薄膜鋪設(shè)在水泥混凝土碎石和中式瀝青混凝土之間。將20cm級(jí)配碎石和20cm水泥混凝土碎石按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行攤鋪。

安放鋪設(shè)5mm石墨烯薄膜時(shí)，要清除路面基層上的雜物，使塵土、尖銳突出物及大顆粒的直徑不能超過5mm。5mm石墨烯薄膜的長(zhǎng)度為15m,寬度為10m。鋪設(shè)時(shí)按照施工方向連續(xù)鋪設(shè)5mm石墨烯薄膜，為保證石墨烯薄膜的加固和防水面積，防止在鋪設(shè)時(shí)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(duì)重疊部分進(jìn)行粘合，重疊長(zhǎng)度為1㎝。同時(shí)，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(duì)石墨烯進(jìn)行加熱，檢測(cè)石墨烯加熱膜的加熱性。在箱梁橋面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)空氣溫度25℃（±10℃）的情況下，對(duì)10㎝改性瀝青混凝土面層進(jìn)行鋪設(shè)，在10㎝改性瀝青混凝土面層現(xiàn)場(chǎng)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℃。在瀝青混凝土路面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)地表溫度35℃（±10℃）的情況下，在對(duì)8cm粗粒式瀝青混凝土（ac-25c）進(jìn)行鋪設(shè)，瀝青混凝土的孔隙率7%；瀝青含量5%，壓實(shí)后的孔隙率要求是4%，按實(shí)驗(yàn)室馬歇爾試件的孔隙率為4%計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)度應(yīng)控制在97%。在箱梁橋面鋪裝結(jié)束40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(cè)儀測(cè)試地表溫度是否達(dá)到9℃（±5℃）。最后對(duì)護(hù)欄1進(jìn)行安裝，檢測(cè)合格后即可達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。