本實(shí)用新型涉及公路設(shè)施安全工程領(lǐng)域，具體涉及一種功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)的設(shè)施建設(shè)也日益壯大，公路交通科技水平不斷提高，工程建設(shè)難度逐漸增加。公路工程的重要組成部分——橋梁在工程中所占的比例、長(zhǎng)度逐漸增加，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)范圍內(nèi)橋涵頻率約為3座/km，橋面鋪裝作為橋梁上的保護(hù)層和功能層，可以防止車輪直接磨耗行車道板，保護(hù)橋梁主體免受雨水和其他有害物質(zhì)的侵蝕，并起到荷載擴(kuò)散的作用。經(jīng)過(guò)多年的研究，橋面鋪裝的平整度、抗?jié)B水性及耐久性均得到了較為明顯的改善。然而，美中不足之處在于，冬季橋面結(jié)冰問(wèn)題仍沒(méi)得到有效的解決。橋梁直接架接在空中，脫離地面之后的致使其不能與地面發(fā)生熱交換，故橋面在夏季溫度高于普通路面、冬季溫度低于普通路面。因此，在冰雪天氣條件下，橋面結(jié)冰現(xiàn)象極為普遍。橋面冰雪對(duì)行車安全將造成重要的影響。

國(guó)內(nèi)學(xué)者解決橋面鋪裝冰雪災(zāi)害的途徑多直接套用路用防結(jié)冰的手段，在降雪的前期撒布融雪鹽，通過(guò)降低冰點(diǎn)來(lái)緩減橋面冰雪災(zāi)害。然而，融雪鹽在隨雨水通過(guò)路表徑流或滲流等過(guò)程中，較大一部分鹽分會(huì)經(jīng)過(guò)橋體混凝土甚至停止在其表面或內(nèi)部，總所周知鹽分對(duì)混凝土、鋼筋的耐久性具有極大的負(fù)面影響，嚴(yán)重的影響了橋梁的使用壽命。若能提出一種新的橋面冰雪病害預(yù)防措施，既降低橋面冰雪又能不影響橋體的使用壽命，這對(duì)于建設(shè)綠色交通、提高橋面的長(zhǎng)期性能都具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種能夠及時(shí)檢測(cè)橋面結(jié)構(gòu)的環(huán)境溫度、可調(diào)節(jié)鋪裝層的溫度以及減少橋面冰雪現(xiàn)象并提高公路交通行車安全的功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)包括電極、溫度計(jì)、電源控制器、電流控制器以及自下而上依次鋪設(shè)在橋面上的調(diào)平層、防水粘結(jié)層、下面層和上面層；所述溫度計(jì)通過(guò)電源控制器以及電流控制器與電極相連；所述電極設(shè)置在下面層和上面層之間；所述溫度計(jì)設(shè)置在下面層中。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的電極是多組；多組電極相互并聯(lián)。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的電極是由依次串聯(lián)的H型鐵絲網(wǎng)構(gòu)成，所述電極的直徑是4-10mm。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的調(diào)平層由壓阻式水泥混凝土澆筑而成；所述調(diào)平層的厚度是8～12cm。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的防水粘結(jié)層是由SMA-5壓阻式瀝青混凝土填筑而成；所述防水粘結(jié)層的厚度是1.5～2.5cm。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的下面層是由AC-16壓阻式瀝青混凝土填筑而成；所述下面層的厚度為4～10cm。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的上面層是由SMA-13壓阻式瀝青混凝土填筑而成；所述上面層的厚度為4～6cm。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型提供了一種功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，該功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)包括電極、溫度計(jì)、電源控制器、電流控制器以及自下而上依次鋪設(shè)在橋面上的調(diào)平層、防水粘結(jié)層、下面層和上面層；溫度計(jì)通過(guò)電源控制器以及電流控制器與電極相連；電極設(shè)置在下面層和上面層之間；溫度計(jì)設(shè)置在下面層中。本實(shí)用新型為改善橋面冬季冰雪環(huán)境的路面結(jié)冰問(wèn)題，從材料性能出發(fā)，將壓阻材料應(yīng)用到橋面鋪裝中，并配合壓阻材料的性能進(jìn)行橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足橋面融雪化冰及耐久性要求。本實(shí)用新型所提供的功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)通過(guò)下面層中的溫度計(jì)檢測(cè)橋面環(huán)境溫度，通過(guò)電源和電流控制器對(duì)位于上下面層中間的電極進(jìn)行通電，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，提高橋面鋪裝層溫度，降低橋面冰雪環(huán)境下的結(jié)冰對(duì)行車安全的影響。該橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工方便，成本低廉，可以有效的控制橋面鋪裝的溫度，對(duì)于保證橋面行車安全，具有直接的指導(dǎo)意義，可以有效的提高橋面在冰雪氣候條件下的溫度，防止橋面結(jié)冰，提高行車安全性能；同時(shí)，本實(shí)用新型引進(jìn)了壓阻式瀝青混凝土和水泥混凝土，起到了導(dǎo)電的作用，供電能在橋面鋪裝結(jié)構(gòu)中傳導(dǎo)；第三，本實(shí)用新型所采用的上面層、下面層及粘結(jié)層中的壓阻式瀝青混凝土可將電能轉(zhuǎn)化為熱能，可以恢復(fù)行車荷載下的材料微小裂縫，提高路用性能；調(diào)平層中的壓阻式水泥混凝土可將電能轉(zhuǎn)化為熱能，減少冰凍環(huán)境下，混凝土的凍脹破壞。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型提供的功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的工作原理示意圖；

圖3為本實(shí)用新型所采用的電極的分布圖；

其中：

1-上面層；2-下面層；3-防水粘結(jié)層；4-調(diào)平層；5-電極；6-溫度計(jì)；7-電源控制器；8-電流控制器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1以及圖2，本實(shí)用新型提供了一種功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，功能型橋面鋪裝結(jié)構(gòu)包括電極5、溫度計(jì)6、電源控制器7、電流控制器8以及自下而上依次鋪設(shè)在橋面上的調(diào)平層4、防水粘結(jié)層3、下面層2和上面層1；溫度計(jì)6通過(guò)電源控制器7以及電流控制器8與電極5相連；電極5設(shè)置在下面層2和上面層1之間；溫度計(jì)6設(shè)置在下面層2中。在設(shè)計(jì)以及施工時(shí)，依次從下至上依次鋪筑布設(shè)調(diào)平層4、粘結(jié)防水層3、下面層2和上面層1。

電極5是多組；多組電極5相互并聯(lián)；電極5是由依次串聯(lián)的H型鐵絲網(wǎng)構(gòu)成，電極5的直徑是4-10mm；

首先澆筑調(diào)平層4，調(diào)平層4采用壓阻式水泥混凝土澆筑，設(shè)置厚度為8～12cm。壓阻式水泥混凝土技術(shù)來(lái)源于文獻(xiàn)：公姝瓊.納米碳黑/碳纖維混凝土的長(zhǎng)期力學(xué)性能和壓敏性的研究[D]汕頭大學(xué)，2008。

防水粘結(jié)層3是由SMA-5壓阻式瀝青混凝土填筑而成；防水粘結(jié)層3的厚度是1.5～2.5cm。下面層2是由AC-16壓阻式瀝青混凝土填筑而成；下面層2的厚度為4～10cm。上面層1是由SMA-13壓阻式瀝青混凝土填筑而成；上面層1的厚度為4～6cm。

鋪筑防水粘層3、下面層2和上面層1的壓阻式瀝青混凝土技術(shù)均來(lái)源于文獻(xiàn)：車廣杰.碳纖維發(fā)熱線用于路面融雪化冰的技術(shù)研究[D]大連理工大學(xué)，2008。

參見(jiàn)圖3，橋面結(jié)構(gòu)中，電極5布設(shè)于上面層1和下面層2中間，電極5沿垂直于路面行車方向設(shè)置。

本實(shí)用新型的技術(shù)原理是：

在橋面板上澆筑壓阻水泥混凝土調(diào)平層，保證橋面上部鋪裝較好的鋪裝平臺(tái)，確保上面層的平整度等。鋪筑防水粘結(jié)層可增強(qiáng)鋪裝層的上面層和下面層的瀝青混凝土和調(diào)平層水泥混凝土間較好的粘結(jié)性，并防止上面層和中面層由于開裂或滲水對(duì)調(diào)平層甚至橋體的腐蝕。壓阻式瀝青混凝土下面層具有足夠的抗車轍性能，而上面層具有良好的耐磨耗性，確保橋面鋪裝的路用性能和行車性能。當(dāng)下面層溫度較低時(shí)，溫度及時(shí)的反饋到電源控制器，對(duì)電極進(jìn)行通電，由于壓阻式瀝青混凝土和壓阻水泥混凝土都具有一定的導(dǎo)電性，電流途徑如下：

通過(guò)電源、電極、壓阻瀝青混凝土面層以及壓阻式防水粘結(jié)層后流至壓阻式水泥混凝土調(diào)平層。調(diào)平層會(huì)和橋體的預(yù)留鋼筋連接，因此電能從電源逐步通向地面。在此過(guò)程中電能在上下面層和粘結(jié)層及調(diào)平層中都可轉(zhuǎn)化為熱電。提高橋面鋪裝的溫度，可有效的防止橋面結(jié)冰，從而提高橋面冰雪氣候下的行車安全性能。

本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，當(dāng)路面溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度計(jì)6反饋溫度到電源控制器7開始通電，電流控制器8維持電能強(qiáng)度，對(duì)電極5進(jìn)行通電。通電后下面層2和上面層1將電能轉(zhuǎn)化為熱能，路面溫度高于冰點(diǎn)，防止路面結(jié)冰。