本發(fā)明屬于城市道路和災(zāi)害防治領(lǐng)域,更具體地說是一種路用發(fā)熱地席及其路面施工方法,用于對積雪或者結(jié)冰的路面通過加熱使冰雪快速消融,并通過各種施工措施增強(qiáng)道路結(jié)構(gòu)的層間接觸力,發(fā)揮融冰雪路面功能的同時(shí),盡可能減少對原道路的破壞和使用。
背景技術(shù):
冬天路面的積雪和結(jié)冰對人們出行造成諸多不便,同時(shí)給道路暢通和行車安全帶來了嚴(yán)重影響。在冰雪天氣中,路面附著能力大大降低,對車輛行駛的動力性及安全性極為不利?,F(xiàn)有常用的路面融雪除冰方法主要包括人工或機(jī)械清除法、撒融雪劑等,融雪效果都不理想,且只能在出現(xiàn)冰雪路面的情況下再進(jìn)行融雪,不能在冰雪積在路面之前進(jìn)行預(yù)防。
20世紀(jì)90年代初期,國外電熱技術(shù)引入國內(nèi),將發(fā)熱電纜埋設(shè)在路面下,通電后產(chǎn)生熱量可以消除路面的積雪和化冰。但對工程應(yīng)用的一些主要問題,包括如何進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì),如何避免電纜本身對路面結(jié)構(gòu)的分層破壞等均未能給出良好的解決辦法。
目前較為成熟的發(fā)熱電纜的鋪設(shè)方式主要有以下兩種:一種是刻槽,通過刻槽方式將碳纖維線鑲嵌于中面層內(nèi)部,不影響上面層攤鋪碾壓施工,且對層間粘結(jié)的影響較小,但是刻槽的深度與寬度需要根據(jù)所選取的碳纖維發(fā)熱線規(guī)格確定,且破壞了中面層本身的結(jié)構(gòu),增加了施工的工作流程,無法適用于多種電纜類型;另一種是制成發(fā)熱電纜格柵進(jìn)行鋪設(shè),但是發(fā)熱電纜和格柵的存在直接影響了層間粘結(jié),容易造成瀝青面層的推移、擁包,縮短了道路使用壽命,市場上大多數(shù)的預(yù)制格柵是由高強(qiáng)非隔熱材料制成,為方便施工綁扎,發(fā)熱電纜多置于格柵的空格處,進(jìn)行蛇形排布,其熱量傳遞相當(dāng)分散,耗時(shí)長、耗能大。這些已有的方法電纜不易鋪設(shè),施工過程中會提前發(fā)生電纜移位等破壞;同時(shí),路面結(jié)構(gòu)分層過多,影響路面的整體穩(wěn)定性和層間力學(xué)強(qiáng)度,尤其是在重型車急剎車的狀況下可能會使路面層間發(fā)生位移,極大地影響路面使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足,提出一種路用融冰雪發(fā)熱地席及其路面施工方法,以期提高熱效率并增強(qiáng)層間穩(wěn)定性,延長融冰雪路面的使用壽命。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:所述發(fā)熱地席是鋪裝在道路中面層上,所述道路中面層之下為道路基層,所述道路基層之下為道路地基,所述發(fā)熱地席之上為道路上面層,所述發(fā)熱地席是將發(fā)熱電纜鋪設(shè)在按路面平面形狀設(shè)置的隔熱格柵上,并利用卡帶與隔熱格柵固定連接,構(gòu)成預(yù)制成型的整體構(gòu)件;所述隔熱格柵由隔熱材料制成,利用隔熱格柵設(shè)定形狀將發(fā)熱地席預(yù)制為用于鋪裝在直線路面中的呈直線的直道地席,以及鋪裝在彎道路面中的呈扇環(huán)的彎道地席;
所述直道地席是將隔熱格柵設(shè)置為矩形隔熱格柵,發(fā)熱電纜在矩形隔熱格柵上按等間距蛇形排布為直道蛇形發(fā)熱電纜;所述彎道地席是將隔熱格柵按彎道路面的弧度設(shè)置為扇環(huán)隔熱格柵,發(fā)熱電纜在扇環(huán)隔熱格柵上按蛇形排布,并且,相鄰兩道發(fā)熱電纜之間的距離自彎道路面的彎道內(nèi)側(cè)朝向彎道外側(cè)漸大,形成按扇環(huán)排布的扇環(huán)蛇形發(fā)熱電纜;
所述矩形隔熱格柵是由隔熱柵條構(gòu)成,包括矩形邊框柵條、等距間隔設(shè)置的橫向柵條,以及連接在相鄰橫向柵條之間的縱向柵條;所述橫向柵條垂直于行車方向,所述縱向柵條平行于行車方向;發(fā)熱電纜在所述矩形邊框柵條以及相鄰的兩道橫向柵條上鋪裝形成口部和底部等寬的“u”形區(qū)域;處在相鄰的“u”形區(qū)域中的縱向柵條在橫向位置上交錯排列,以縱向表征平行于行車方向,以橫向表征垂直于行車方向;
所述扇環(huán)隔熱格柵是由隔熱柵條構(gòu)成,包括扇環(huán)邊框柵條、呈射狀均勻分布的徑向柵條,以及連接在相鄰徑向柵條之間的弦向柵條,發(fā)熱電纜在扇環(huán)邊框柵條以及相鄰的兩道徑向柵條上鋪裝形成口部和底部不等寬的“u”形區(qū)域;所述弦向柵條沿扇環(huán)的弦線方向設(shè)置,處在相鄰的“u”形區(qū)域中的弦向柵條在沿扇環(huán)的徑向上位置交錯。
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:
設(shè)置相鄰橫向柵條之間的間距a1為:
px為發(fā)熱電纜的線功率,單位為w/m,
p為設(shè)定的直道地席的單位面積鋪裝功率,單位為w/m2;
同時(shí),按如下要求限定間距a1的最大值:依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境溫度,將p取為300~500w/m2,將px取為25~30w/m,按式(1)獲得a1的最大值為0.05~0.1m;并按如下要求限定間距a1的最小值:取a1為電纜彎折處半圓的直徑d,d為發(fā)熱電纜直徑的2~8倍,發(fā)熱電纜的直徑取為0.005~0.01m,則a1的最小值為0.01~0.08m;
據(jù)此,設(shè)定a1的取值為0.05~0.08m。
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:
直道地席的層間整體面積占用率sm1由式(2)表征:
式(2)中,a為矩形隔熱格柵的縱向長度,b為矩形隔熱格柵的橫向長度,d1為矩形隔熱格柵中隔熱柵條的寬度,取n1為每個(gè)“u”形區(qū)域中的縱向柵條的根數(shù);
將d1取為0.006~0.01m,若n1取0,則根據(jù)式(2)計(jì)算獲得sm1為9.3%~23%;依據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得,當(dāng)層間整體面積占用率sm1為20%時(shí),層間穩(wěn)定性最佳;故而取n1的值使式(2)中的層間整體面積占用率sm1的值為18~23%。
彎道地席,彎道地席的層間整體面積占用率sm2由式(3)表征:
式(3)中,a2為處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距,c為扇環(huán)隔熱格柵的外弧弧長,d為扇環(huán)隔熱格柵的內(nèi)弧弧長,r1為外弧半徑,r2為內(nèi)弧半徑,θ為扇環(huán)隔熱格柵的圓心角,r=r1-r2,d2為扇環(huán)隔熱格柵中隔熱柵條的寬度,n2為每個(gè)“u”形區(qū)域中的弦向柵條的根數(shù);取n2的值使式(3)中的占用率sm2的值為18~23%。
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的施工方法的特點(diǎn)是:將直道地席和彎道地席按半幅路面寬度進(jìn)行設(shè)置,在已完成鋪設(shè)的道路中面層上,對于任意一側(cè)半幅路面按如下步驟進(jìn)行施工:
步驟1:清掃道路中面層浮塵,并且使頂面集料顆粒表面外露,然后采用乳化瀝青噴灑車按照0.2~0.4l/m2的用量在道路中面層上均勻噴灑乳化瀝青,形成第一道乳化瀝青面;
步驟2:在所述第一道乳化瀝青面上,沿著一個(gè)方向逐片鋪裝發(fā)熱地席,并連接電纜,完成目標(biāo)段半幅路面發(fā)熱地席的鋪裝;
步驟3:人工在縱向柵條和弦向柵條上打入卡釘,將發(fā)熱地席固定在道路中面層上;
步驟4:在發(fā)熱地席上,采用瀝青混合料人工攤鋪兩條平行于行車方向的軌道,所述瀝青混合料與上面層的物料相同;所述軌道是按照膠輪攤鋪機(jī)的輪間距和輪胎寬度進(jìn)行鋪設(shè),作業(yè)中的膠輪攤鋪機(jī)是在軌道上運(yùn)行,軌道的厚度不小于發(fā)熱電纜的直徑,以避免膠輪攤鋪機(jī)損傷發(fā)熱電纜;
步驟5:采用乳化瀝青噴灑車在軌道上運(yùn)行,并按照0.2~0.4l/m2的用量針對鋪裝有發(fā)熱地席的道路中面層二次噴灑乳化瀝青,形成第二道乳化瀝青面;
步驟6:采用膠輪攤鋪機(jī)推動運(yùn)料車,且膠輪攤鋪機(jī)和運(yùn)料車均保持在軌道上運(yùn)行,利用膠輪攤鋪機(jī)和運(yùn)料車同步輸料并攤鋪瀝青混合料,再對攤鋪的瀝青混合料進(jìn)行壓實(shí)形成道路上面層;所述壓實(shí)包括依次進(jìn)行的初壓、復(fù)壓和終壓。
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的施工方法的特點(diǎn)也在于:在縱向坡道上,對于道路上面層的瀝青混合料的攤鋪和壓實(shí),是按由高處往低處的方向進(jìn)行輸料、攤鋪和壓實(shí)。
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的施工方法的特點(diǎn)也在于:對于所述縱向坡道:
若縱向坡道的坡度小于3%,在完成軌道的攤鋪之后,乳化瀝青撒布車、膠輪攤鋪機(jī)和運(yùn)輸車直接投入攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并控制膠輪攤鋪機(jī)的速度為1~3m/min;
若縱向坡道的坡度在3%-6%,在完成軌道的攤鋪之后,首先采用手持式壓路機(jī)將軌道壓實(shí),隨后,乳化瀝青撒布車、膠輪攤鋪機(jī)和運(yùn)輸車投入攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并控制膠輪攤鋪機(jī)的速度為3~5m/min。
本發(fā)明路用融冰雪發(fā)熱地席的施工方法的特點(diǎn)也在于:在復(fù)壓時(shí),
首先使用25t~30t的膠輪壓路機(jī)按不大于2km/h的行駛速度靜壓碾壓1-2遍,然后采用振動壓路機(jī)按不大于2km/h的行駛速度振動碾壓x次;
按如下方式設(shè)置振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x:
通過室內(nèi)實(shí)體實(shí)驗(yàn)建立表達(dá)式如式(4):y=k-a×exp(-bx)(4)
y為實(shí)時(shí)檢測獲得的上面層瀝青混合料壓實(shí)度,k為上面層瀝青混合料壓實(shí)度設(shè)定值,k取值為96,kmin為上面層完成攤鋪時(shí)的初始壓實(shí)度,kmax是經(jīng)振動壓路機(jī)碾壓18次后上面層的壓實(shí)度,a和b為系數(shù),并有:a=k-kmin,b=(k-kmin)/k
經(jīng)實(shí)驗(yàn)獲得:
當(dāng)sm1或sm2小于10%時(shí),a=21.78,b=0.17,則根據(jù)設(shè)定達(dá)到的壓實(shí)度y1,利用式(5)計(jì)算獲得振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x1:
y1=96-21.78×exp(-0.17x1)(5)
當(dāng)sm1或sm2為10%~14%時(shí),a=20.75,b=0.15,則根據(jù)設(shè)定達(dá)到的壓實(shí)度y2,利用式(6)計(jì)算獲得振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x2:
y2=96-20.75×exp(-0.15x2)(6)
當(dāng)sm1或sm2為15%~20%時(shí),a=20,b=0.13,則根據(jù)設(shè)定達(dá)到的壓實(shí)度y3,利用式(7)計(jì)算獲得振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x3:
y3=96-20×exp(-0.13x3)(7)。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
1、本發(fā)明發(fā)熱地席為預(yù)制結(jié)構(gòu),可以大大提高施工現(xiàn)場的攤鋪效率;采用隔熱材料制成的隔熱格柵可以有效阻隔發(fā)熱電纜的熱量向下傳遞,提高熱量利用率。
2、根據(jù)現(xiàn)場單位面積鋪裝功率以及電纜的彎折半徑,調(diào)整隔熱格柵橫向格柵的間距,對環(huán)境和材料更加有針對性;根據(jù)隔熱格柵層間占用面積率的控制要求,調(diào)整縱向柵條或弦向柵條的根數(shù),既能滿足工程要求,又能對路面起到加筋的效果。
3、本發(fā)明施工方法通過鋪設(shè)軌道,乳化瀝青撒布車、運(yùn)料車以及膠輪攤鋪機(jī)均沿著軌道行駛,嚴(yán)禁使用履帶式攤鋪機(jī);在縱向坡道上按照由高處往低處的方向進(jìn)行輸料攤鋪,沿車輛行駛方向進(jìn)行碾壓;可以有效防止發(fā)熱地席在施工過程中出現(xiàn)被壓壞、被拉扯卷起、推移滑動等危害,有效提高施工的質(zhì)量和進(jìn)度。
4、本發(fā)明施工方法中分兩次噴灑乳化瀝青、卡釘固定發(fā)熱地席、根據(jù)發(fā)熱地席層間面積占用率sm1或sm2設(shè)定碾壓次數(shù)等措施,使發(fā)熱地席與上、下面層的接觸更加穩(wěn)定,有效增加路用發(fā)熱地席的層間穩(wěn)定性,減少道路破壞,延長融冰雪路面的使用壽命。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中所涉及的道路結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖;
圖2為本發(fā)明中直道地席結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明中彎道地席結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明中直道地席的隔熱格柵結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明中彎道地席的隔熱格柵結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明中施工方法示意圖;
圖中標(biāo)號:1道路上面層,2發(fā)熱地席,3道路中面層,4道路基層,5道路地基,6a直道蛇形發(fā)熱電纜,6b扇環(huán)蛇形發(fā)熱電纜,7a矩形隔熱格柵,7b扇環(huán)隔熱格柵,8a矩形邊框柵條,9a橫向柵條,10a縱向柵條,8b扇環(huán)邊框柵條,9b徑向柵條,10b弦向柵條,11卡帶,12卡釘,13軌道,14運(yùn)料車,15膠輪攤鋪機(jī),16壓路機(jī),17中間帶。
具體實(shí)施方式
參見圖1,本實(shí)施例中路用發(fā)熱地席2是鋪裝在道路中面層3上,道路中面層3之下為道路基層4,道路基層4之下為道路地基5,發(fā)熱地席2之上為道路上面層1。
參見圖2和圖3,發(fā)熱地席2是將發(fā)熱電纜6鋪設(shè)在按路面平面形狀設(shè)置的隔熱格柵7上,并利用卡帶11與隔熱格柵7固定連接,構(gòu)成預(yù)制成型的整體構(gòu)件;隔熱格柵7由隔熱材料制成,利用隔熱格柵7設(shè)定形狀將發(fā)熱地席2預(yù)制為用于鋪裝在直線路面中的呈直線的直道地席,以及鋪裝在彎道路面中的呈扇環(huán)的彎道地席。
參見圖2,直道地席是將隔熱格柵設(shè)置為矩形隔熱格柵7a,發(fā)熱電纜在矩形隔熱格柵7a上按等間距蛇形排布為直道蛇形發(fā)熱電纜6a;彎道地席是將隔熱格柵按彎道路面的弧度設(shè)置為扇環(huán)隔熱格柵7b,發(fā)熱電纜在扇環(huán)隔熱格柵7b上按蛇形排布,并且,相鄰兩道發(fā)熱電纜之間的距離自彎道路面的彎道內(nèi)側(cè)朝向彎道外側(cè)漸大,形成按扇環(huán)排布的扇環(huán)蛇形發(fā)熱電纜6b。
參見圖4,矩形隔熱格柵7a是由隔熱柵條構(gòu)成,包括矩形邊框柵條8a、等距間隔設(shè)置的橫向柵條9a,以及連接在相鄰橫向柵條之間的縱向柵條10a;橫向柵條9a垂直于行車方向,縱向柵條10a平行于行車方向;發(fā)熱電纜在矩形邊框柵條8a以及相鄰的兩道橫向柵條9a上鋪裝形成口部和底部等寬的“u”形區(qū)域;處在相鄰的“u”形區(qū)域中的縱向柵條10a在橫向位置上交錯排列,以縱向表征平行于行車方向,以橫向表征垂直于行車方向。本實(shí)施例中發(fā)熱地席的結(jié)構(gòu)形式大大減少了地席結(jié)構(gòu)的自身面積,有效增加了道路上面層和道路中面層的接觸面積,增強(qiáng)層間穩(wěn)定性。
本實(shí)施例中發(fā)熱地席的結(jié)構(gòu)形式可以有效動態(tài)地控制地席結(jié)構(gòu)本身的面積,一方面可以避免地席結(jié)構(gòu)本身的面積過大,影響層間穩(wěn)定性,另一方面,可以實(shí)時(shí)調(diào)整縱向柵條和弦向柵條的根數(shù)以達(dá)到實(shí)驗(yàn)所得的層間整體面積占用率的最優(yōu)值。
針對路用發(fā)熱地席,設(shè)置相鄰橫向柵條之間的間距a1為:
px為發(fā)熱電纜的線功率,單位為w/m,
p為設(shè)定的直道地席的單位面積鋪裝功率,單位為w/m2;
同時(shí),按如下要求限定間距a1的最大值:依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境溫度,將p取為300~500w/m2,將px取為25~30w/m,按式(1)獲得a1的最大值為0.05~0.1m;并按如下要求限定間距a1的最小值:取a1為電纜彎折處半圓的直徑d,d為發(fā)熱電纜直徑的2~8倍,發(fā)熱電纜的直徑取為0.005~0.01m,則a1的最小值為0.01~0.08m。
據(jù)此,設(shè)定a1的取值為0.05~0.08m。
直道地席2a的層間整體面積占用率sm1由式(2)表征:
式(2)中,a為矩形隔熱格柵7a的縱向長度,b為矩形隔熱格柵7a的橫向長度,d1為矩形隔熱格柵7a中隔熱柵條的寬度,取n1為每個(gè)“u”形區(qū)域中的縱向柵條的根數(shù);
將d1取0.006~0.01m,若n1取0,則根據(jù)式(2)計(jì)算獲得sm1為9.3%~23%;依據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得,當(dāng)層間整體面積占用率sm1為20%時(shí),層間穩(wěn)定性最佳;故而取n1的值使式(2)中的占用率sm1的值為18~23%。
層間整體面積占用率sm1或sm2直接影響路面層間接觸強(qiáng)度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)層間整體面積占用率sm1或sm2處于18~23%時(shí),層間接觸強(qiáng)度最大。直道地席中隔熱格柵的橫狀格柵的間隔a1、縱向格柵的個(gè)數(shù)n1以及層間整體面積占用率sm1或彎道地席中隔熱格柵的處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距a2、弦向柵條的根數(shù)n2以及層間整體面積占用率sm2相互制約。
若由橫狀格柵的間隔a1和矩形隔熱格柵中隔熱柵條的寬度d1所求出的層間整體面積占用率sm1或由處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距a2和扇環(huán)隔熱格柵中隔熱柵條的寬度d2所求出的層間整體面積占用率sm2滿足小于20%,則取此橫向格柵的間隔a1和處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距a2為設(shè)計(jì)間距,n1和n2為取令層間整體面積占用率sm1和sm2最接近20%的值作為縱向柵條和弦向柵條的設(shè)計(jì)根數(shù)。
若由橫狀格柵的間隔a1和矩形隔熱格柵中隔熱柵條的寬度d1所求出的層間整體面積占用率sm1或由處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距a2和扇環(huán)隔熱格柵中隔熱柵條的寬度d2所求出的層間整體面積占用率sm2大于20%,則取此橫向格柵的間隔a1和處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距a2為設(shè)計(jì)間距,n1和n2均取1作為縱向柵條和弦向柵條的設(shè)計(jì)根數(shù)。
參見圖5,扇環(huán)隔熱格柵7b是由隔熱柵條構(gòu)成,包括扇環(huán)邊框柵條8b、呈射狀均勻分布的徑向柵條9b,以及連接在相鄰徑向柵條之間的弦向柵條10b,發(fā)熱電纜在扇環(huán)邊框柵條8b以及相鄰的兩道徑向柵條9b上鋪裝形成口部和底部不等寬的“u”形區(qū)域;弦向柵條10b沿扇環(huán)的弦線方向設(shè)置,處在相鄰的“u”形區(qū)域中的弦向柵條在沿扇環(huán)的徑向上位置交錯。
彎道地席2b的層間整體面積占用率sm2由式(3)表征:
式(3)中,a2為處在外弧一端相鄰兩道徑向柵條之間的間距,c為扇環(huán)隔熱格柵7b的外弧弧長,d為扇環(huán)隔熱格柵7b的內(nèi)弧弧長,r1為外弧半徑,r2為內(nèi)弧半徑,θ為扇環(huán)隔熱格柵7b的圓心角,r=r1-r2,d2為扇環(huán)隔熱格柵7b中隔熱柵條的寬度,n2為每個(gè)“u”形區(qū)域中的弦向柵條的根數(shù);取n2的值,使式(2)中的占用率sm2的值為18~23%。
參照圖6,本實(shí)施例中路用發(fā)熱地席的施工方法是:將直道地席和彎道地席按半幅路面寬度進(jìn)行設(shè)置,在路面上以中間帶17形成半幅路面,在已完成鋪設(shè)的道路中面層上,對于任意一側(cè)半幅路面按如下步驟進(jìn)行施工:
步驟1:清掃道路中面層3浮塵,并且使頂面集料顆粒表面外露,然后采用乳化瀝青噴灑車按照0.2~0.4l/m2的用量在道路中面層3上均勻噴灑乳化瀝青,形成第一道乳化瀝青面;乳化瀝青為pc-3或pa-3乳化瀝青,若有遺漏處,進(jìn)行人工補(bǔ)撒;若有積聚,刮除多出的部分,使乳化瀝青不在表面形成油膜或流淌。
步驟2:在第一道乳化瀝青面上,沿著一個(gè)方向逐片鋪裝發(fā)熱地席,并連接電纜,完成目標(biāo)段半幅路面發(fā)熱地席2的鋪裝。
步驟3:人工在縱向柵條和弦向柵條上打入卡釘12,將發(fā)熱地席2固定在道路中面層3上;由于地席的縱向柵條和弦向柵條呈交錯設(shè)置,所以卡釘12也呈交錯設(shè)置,卡釘?shù)母采w范圍大大提高,可以有效增強(qiáng)地席結(jié)構(gòu)與道路中面層的接觸強(qiáng)度。
步驟4:在發(fā)熱地席2上,采用瀝青混合料人工攤鋪兩條平行于行車方向的軌道13,瀝青混合料與上面層1的物料相同;軌道13是按照膠輪攤鋪機(jī)的輪間距和輪胎寬度進(jìn)行鋪設(shè),作業(yè)中的膠輪攤鋪機(jī)是在軌道上運(yùn)行;軌道13的厚度不小于發(fā)熱電纜的直徑,以避免膠輪攤鋪機(jī)損傷發(fā)熱電纜。
步驟5:采用乳化瀝青噴灑車在軌道13上運(yùn)行,并按照0.2~0.4l/m2的用量針對鋪裝有發(fā)熱地席2的道路中面層3二次噴灑乳化瀝青,形成第二道乳化瀝青面。此次噴灑的主要目的是對格柵以及電纜周圍區(qū)域進(jìn)行噴灑,由于地席結(jié)構(gòu)將初次噴灑的乳化瀝青覆蓋,所以需要進(jìn)行二次噴灑,以達(dá)到增強(qiáng)地席結(jié)構(gòu)與上面層接觸強(qiáng)度的目的。由于地席結(jié)構(gòu)覆蓋住了初次噴灑的乳化瀝青,所以地席上表面以及電纜表面需要二次噴灑乳化瀝青,以達(dá)到增強(qiáng)地席結(jié)構(gòu)與上面層接觸強(qiáng)度的目的。
步驟6:采用膠輪攤鋪機(jī)15推動運(yùn)料車14,且膠輪攤鋪機(jī)15和運(yùn)料車14均保持在軌道13上運(yùn)行,利用膠輪攤鋪機(jī)15和運(yùn)料車14同步輸料并攤鋪瀝青混合料,再對攤鋪的瀝青混合料進(jìn)行壓實(shí)形成上面層1;壓實(shí)包括依次進(jìn)行的初壓、復(fù)壓和終壓。
在既沒有坡度的變化,也沒有角度的變化的平直段上沿車輛行駛方向進(jìn)行碾壓,自外側(cè)向道路中心線逐步交替進(jìn)行,每次交替重疊碾壓寬度不少于50cm;在超高路段,沿車輛行駛方向進(jìn)行碾壓,自靠超高內(nèi)側(cè)向道路超高外側(cè)逐步交替進(jìn)行,每次交替重疊碾壓寬度不少于50cm;在縱向坡道上應(yīng)將攤鋪機(jī)的驅(qū)動輪從高處向低處行駛碾壓。這一碾壓方式可有效防止發(fā)熱電纜在施工中發(fā)生位移,防止地席結(jié)構(gòu)以及發(fā)熱電纜在施工過程中被拉扯、卷起,產(chǎn)生錯位等危害,影響施工質(zhì)量。
對于縱向坡道:
若縱向坡道的坡度小于3%,在完成軌道的攤鋪之后,乳化瀝青撒布車、膠輪攤鋪機(jī)和運(yùn)輸車直接投入攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并控制膠輪攤鋪機(jī)的速度為1~3m/min;
若縱向坡道的坡度在3%-6%,在完成軌道的攤鋪之后,首先采用手持式壓路機(jī)將軌道壓實(shí),隨后,乳化瀝青撒布車、膠輪攤鋪機(jī)和運(yùn)輸車投入攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并控制膠輪攤鋪機(jī)的速度為3~5m/min。
初壓是,首先預(yù)熱鋼輪壓路機(jī)16,然后采用鋼輪壓路機(jī)16跟隨膠輪攤鋪機(jī)實(shí)施靜壓碾壓1~2遍。
復(fù)壓是,首先使用25t~30t的膠輪壓路機(jī)按不大于2km/h的行駛速度靜壓碾壓1-2遍,然后采用振動壓路機(jī)按不大于2km/h的行駛速度振動碾壓x次。
按如下方式設(shè)置振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x:
通過室內(nèi)實(shí)體實(shí)驗(yàn)建立表達(dá)式如式(4):y=k-a×exp(-bx)(4)
y為實(shí)時(shí)檢測獲得的上面層瀝青混合料壓實(shí)度,k為上面層瀝青混合料壓實(shí)度設(shè)定值,k取值為96,kmin為上面層完成攤鋪時(shí)的初始壓實(shí)度,kmax是經(jīng)振動壓路機(jī)碾壓18次后上面層的壓實(shí)度,a和b為系數(shù),并有:a=k-kmin,b=(k-kmin)/k;
經(jīng)實(shí)驗(yàn)獲得:
當(dāng)sm1或sm2小于10%時(shí),a=21.78,b=0.17,則根據(jù)設(shè)定達(dá)到的壓實(shí)度y1,利用式(5)計(jì)算獲得振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x1:
y1=96-21.78×exp(-0.17x1)(5)
當(dāng)sm1或sm2為10%~14%時(shí),a=20.75,b=0.15,則根據(jù)設(shè)定達(dá)到的壓實(shí)度y2,利用式(6)計(jì)算獲得振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x2:
y2=96-20.75×exp(-0.15x2)(6)
當(dāng)sm1或sm2為15%~20%時(shí),a=20,b=0.13,則根據(jù)設(shè)定達(dá)到的壓實(shí)度y3,利用式(7)計(jì)算獲得振動壓路機(jī)的碾壓次數(shù)x3:
y3=96-20×exp(-0.13x3)(7)。
發(fā)熱電纜在層間的埋設(shè)相當(dāng)于在道路的層間加入了“異物”,當(dāng)路面的瀝青混合料剛剛達(dá)到壓實(shí)度要求時(shí),電纜與瀝青混合料相連的部分并沒有完全達(dá)到密實(shí)度要求,所以必須進(jìn)行加壓,本實(shí)施例中碾壓次數(shù)x的設(shè)置實(shí)現(xiàn)了在路面瀝青混合料達(dá)到壓實(shí)度之后的加壓。