CN211596243U - 一种融雪化冰路面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种融雪化冰路面结构，包括路基，路基上铺设有塑料基层，塑料基层上铺设有钢板层，钢板层上铺设有沥青混合料面层；塑料基层与钢板层之间设置有加热电缆和导热金属，导热金属的一端位于塑料基层与钢板层之间，另一端伸入路基内；沥青混合料面层内埋设有温度传感器，温度传感器用于采集沥青混合料面层的温度，并将采集的温度发送给控制器，控制器用于将沥青混合料面层的温度与预设的冰点温度阈值进行比较，根据比较结果控制加热电缆是否投入工作。本实用新型能够迅速地清除路面的积雪凝冰，及时保障了道路畅通和行车安全，节省了大量的人力物力，路用性能及耐久性良好，结构合理，经久耐用。

Description

一种融雪化冰路面结构

技术领域

本实用新型属于道路工程路面铺装技术领域，具体涉及一种融雪化冰路面结构。

背景技术

我国北方地区的道路在初春季节和冬季存在非常普遍的积雪结冰现象，大部分南方地区道路也频繁出现凝冰现象，文献1(沈超平,吕建良,马国庆,等.冬季高速公路除雪除冰养护技术初探[J].公路交通科技,2008,25(4):239-242.)研究表明路面附着系数由于积雪结冰、凝冰现象的存在而降低60％-75％，导致车辆的制动性和转向操作稳定性显著变差，在这种情况下道路行驶车辆会经常出现刹车失灵、方向失控、打滑、跑偏等对正常行车不利的现象，并且道路表面的积雪结冰会影响行车视线，严重危害驾驶员人身安全，因此，路面融雪化冰技术一直以来是道路工作者研究的重点。

现阶段路面的融雪化冰技术主要有被动式和主动式两种方法，其中被动式融雪化冰法是指下雪结冰后道路工作者采取的融雪化冰技术，是道路积雪结冰后人们对不良危害的被动应对，主要有机械法、融雪剂除雪法、人工扫雪法等，这种方法会造成路面结构及附属设施破损、钢筋锈蚀、土壤和水环境污染，影响道路的正常运行，且存在除雪效率低，清除不彻底的缺点。文献2(谭忆秋,张驰,徐慧宁,田东.主动除冰雪路面融雪化冰特性及路用性能研究综述[J].中国公路学报,2019,32(04):1-17.)定义主动式融雪化冰法为通过改变传统路面的材料组成及结构设计，使得路面在降雪过程中不用借助外部作用，即可主动完成冰雪融化的技术，并详细介绍了近年涌现的主动式融雪化冰法技术，主要有自应力弹性铺装路面，低冰点路面和能量转化式路面。文献3(余豫新.路面主动融冰(雪)技术的发展与展望[J].上海交通大学学报,2011,45(S1):86-89.) 表明主动式融雪化冰法融化过程从路面与冰雪层的界面开始并逐渐向上部冰雪层发展，因此较被动式融雪化冰法冰雪清除效果更加及时更加彻底，并且不影响路面结构和附属设施以及周围环境。但是目前的主动式融雪化冰法仍然存在着一些缺点，主要表现为：自应力弹性铺装路面融雪化冰技术中，路面压实度不足，存在耐久性的问题；低冰点路面技术的融雪化冰能力随着时间的延长，其性能存在一定的衰减；能量转化融雪化冰技术，其养护维修比较困难。因此，亟需对主动式融雪化冰路面结构进行改进。

实用新型内容

针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供了一种融雪化冰路面结构，能够迅速地清除路面的积雪凝冰，及时保障了道路畅通和行车安全，节省了大量的人力物力，路用性能及耐久性良好，结构合理，经久耐用，具有显著的经济效益和社会效益。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以解决：

一种融雪化冰路面结构，包括路基，所述路基上铺设有塑料基层，所述塑料基层上铺设有钢板层，所述钢板层上铺设有沥青混合料面层；

所述塑料基层与所述钢板层之间设置有加热电缆和导热金属，所述导热金属的一端位于所述塑料基层与所述钢板层之间，另一端伸入所述路基内；

所述沥青混合料面层内埋设有温度传感器，所述温度传感器用于采集沥青混合料面层的温度，并将采集的温度发送给控制器，所述控制器用于将沥青混合料面层的温度与预设的冰点温度阈值进行比较，根据比较结果控制所述加热电缆是否投入工作；若沥青混合料面层的温度低于冰点温度阈值，所述控制器控制所述加热电缆投入工作，否则不投入工作。

进一步地，所述加热电缆沿路面延伸方向呈S形布置，且相邻的电缆线之间的间距为 10-15cm。

进一步地，所述导热金属为L形金属板，L形金属板位于所述塑料基层与所述钢板层之间的部分设置在相邻的电缆线之间，L形金属板的另一部分埋设在所述路基内。

进一步地，所述沥青混合料面层的孔隙率为20％-25％。

进一步地，所述塑料基层的厚度为20-25cm。

进一步地，所述钢板层的厚度为0.5-1.0cm。

进一步地，所述沥青混合料面层的厚度为6-8cm，所述温度传感器埋设于所述沥青混合料面层的表面下2-3cm处。

进一步地，所述塑料基层与所述钢板层之间设置有黏结层，所述黏结层用于黏结所述加热电缆和导热金属。

进一步地，所述黏结层的厚度为3-5mm，所述黏结层采用聚氨酯或环氧树脂。

进一步地，所述加热电缆通过卡固器卡固在所述塑料基层上。

一种融雪化冰路面结构的铺筑工艺，包括以下步骤：

步骤1：在所述路基上铺设所述塑料基层，采用胶轮压路机碾压3-5遍；

步骤2：在所述塑料基层上铺涂所述黏结层；

步骤3：在所述黏结层上沿路面延伸方向呈S形布设所述加热电缆，并采用卡固器将所述加热电缆固定于塑料基层上；

步骤4：在相邻的电缆线之间布设所述导热金属；

步骤5：所述导热金属布设完成后铺设所述钢板层，采用胶轮压路机碾压3-5遍；

步骤6：在所述钢板层上铺设所述沥青混合料面层，并在铺设过程中埋设所述温度传感器；铺设所述沥青混合料面层时分两层进行摊铺，第一层摊铺厚度4-5cm，第一层摊铺完成后采用钢轮压路机碾压3-5遍，然后每隔2-3cm布设一对所述温度传感器，接着进行第二层摊铺，第二层摊铺厚度2-3cm，第二层摊铺完成后先采用钢轮压路机碾压3-5遍，最后采用胶轮压路机碾压2-3遍；

沥青混合料采用添加石墨粉进行二次改性的高黏改性沥青，其中，石墨粉掺量按体积百分比计，占高黏改性沥青的8％-10％；

步骤7：将所述温度传感器与温度采集器连接并调试，将温度采集器与所述控制器相连并调试。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型一种融雪化冰路面结构，在塑料基层与钢板层之间设置有加热电缆和导热金属，当加热电缆通电工作时能够快速地消除路面的冰雪；导热金属的一端位于塑料基层与钢板层之间，另一端埋设于路基中，因为在夏季时，路基温度低于路面温度，冬季时，路基温度高于路面温度，所以导热金属可维持路面结构的温度状态，夏季时，可以将具有较高温度的沥青路面的热量传入路基中，降低沥青路面表面温度，减缓高温时沥青路面的车辙变形，延长路面使用寿命缓解城市热岛效应；冬季时，导热金属可将路基温度传至路面实现消除路面积雪；本实用新型通过温度传感器采集沥青混合料面层的温度，并将采集的温度发送给控制器，控制器将沥青混合料面层的温度与预设的冰点温度阈值进行比较，根据比较结果控制加热电缆是否投入工作，当沥青混合料面层的温度低于冰点温度阈值或中雪、大雪天气时，依靠导热金属将路基温度传至路面无法消除冰雪，此时，控制器控制加热电缆投入工作，快速消除冰雪；当沥青混合料面层的温度高于冰点温度阈值或小雪天气时，导热金属可将路基温度传至路面快速消除路面积雪，无需开启加热电缆，节约资源，且延长加热电缆的使用寿命。另外，本实用新型在路基上设置塑料基层，塑料基层采用工厂化加工，用来代替现有路面结构中的刚性基层、半刚性基层或柔性基层，经济合理，节约能源，施工快速简便，性能稳定；在塑料基层上铺设有钢板层，钢板的承载能力强、导热能力好、价格低廉、经济合理，且应用于路面中可以有利地缓解钢铁产能过剩，当路面出现积雪结冰时钢板作为强导热体可以及时地将加热电缆产生的热量迅速地传入路面表面，快速地进行融雪化冰。

进一步地，加热电缆沿路面延伸方向呈S形布置，且相邻的电缆线之间的间距为10-15cm，保证了在融雪化冰时传热的均匀性，且能够快速地消除冰雪。

进一步地，导热金属为L形金属板，即导热金属90°折弯，L形金属板位于塑料基层与钢板层之间的部分设置在相邻的电缆线之间，L形金属板的另一部分埋设在路基4内，导热金属利用了加热电缆S形布置的空闲部分，可以有效的维持路面结构的温度状态。

进一步地，沥青混合料面层的孔隙率为20％-25％，形成大空隙沥青混合料面层，大空隙结构在夏季温度较普通沥青路面的温度低，冬季由于大空隙结构的存在，在小雪天气时可以快速使路面小雪消除，大空隙沥青混合料所用高黏改性沥青掺加石墨粉进行二次改性，极大地提升混合料的导热性能。

进一步地，塑料基层的厚度为20-25cm，该厚度满足路面基层性能的使用要求，采用塑料作基层，利用了废旧塑料，节约能源，经济环保，并可节省施工时间及成本。

进一步地，钢板层的厚度为0.5-1.0cm，该厚度可以很好的承受路面荷载，并且经济合理，钢板导热能力强、价格低，当路面出现积雪结冰时作为强导热体可以及时地将加热电缆产生的热量迅速地传入路面表面，快速地进行融雪化冰。

进一步地，沥青混合料面层的厚度为6-8cm，该厚度可满足正常行车荷载的要求，节约路面造价；温度传感器埋设于沥青混合料面层的表面下2-3cm处，能够较准确的采集沥青混合料面温度数据且避免了行车荷载对温度传感器的破坏。

进一步地，黏结层的厚度为3-5mm，黏结层采用聚氨酯或环氧树脂，该黏结料具有较高的黏度，可以加热至流动状态，且满足路用性能的要求。

进一步地，加热电缆通过卡固器卡固在塑料基层上，保证加热电缆的结构更加稳定。

本实用新型一种融雪化冰路面结构的铺筑工艺，步骤1首先在路基上铺设塑料基层，奠定了主动式融雪化冰路面结构的整体稳定性，采用胶轮压路机碾压保证了塑料基层的稳定性；步骤2在塑料基层上铺涂黏结层，工序合理，采用喷洒车将加热至流动状态的环氧树脂或聚氨酯铺涂于塑料基层上，可以通过控制喷洒量及车速保证黏结层铺涂厚度，从而在保证黏结层具有较高黏度的同时减少黏结料的流动性；步骤3采用升降机和人工机组在黏结层上布设S形加热电缆，施工便捷，节约时间成本，可精准控制S形曲线的间距，从而保证加热电缆加热时的温度均匀性，采用卡固器固定加热电缆，卡固器的数量配置合理，在不影响路面结构性能的基础上保证加热电缆的固定性；步骤4采用升降机和人工机组在S形加热电缆空闲部分布设导热金属，施工便捷，节约时间成本，且能够保证施工质量；步骤5采用运输车和叉车并辅以人工机组铺设工厂化加工的钢板，施工周期短，成本控制好，采用胶轮压路机碾压保证了路面结构的稳定性；步骤6首先在拌和厂掺加石墨粉对用于大空隙沥青混合料的高黏改性沥青进行二次改性，以增加大空隙沥青混合料的导热性能，石墨粉掺量为高黏改性沥青的8％-10％，在保证高黏改性沥青主要性能不发生的改变的情况下使大空隙沥青混合料导热能力增大，更加有利于冬季路面的融雪化冰。摊铺时分两层摊铺，保证了温度传感器的有效埋设，并保证了大空隙沥青混合料的路用性能。本实用新型一种融雪化冰路面结构的铺筑工艺简洁明了，易于操作，既保证了一种主动式融雪化冰沥青路面结构的功能特性，也保证了其路用性能，而且施工周期短，节约成本。

综上所述，本实用新型可以有效解决冰雪天气对道路结构造成的积雪结冰危害，保证道路在冰雪天气畅通无阻。本实用新型采用加热电缆、导热金属、掺加石墨粉的大空隙沥青混合料多重主动式融冰雪措施，并利用主动式融雪化冰系统温度感知系统，将不同冰雪天气下的路面表面温度进行划分，从而控制主动式融雪化冰结构的主动融雪化冰方式，保证了路面积雪结冰快速消除，且能够有效利用资源，节约能源。本实用新型由于导热金属及掺加石墨粉的大空隙沥青混合料的存在，在夏季可以调控沥青路面温度，有效降低路面表面温度，减少沥青路面的高温病害，延长路面使用寿命，并缓解城市热岛效应。本实用新型充分考虑了施工的可行性，充分利用资源，节约了施工成本和时间成本，并可保证路面结构的经久耐用性能。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的沥青混合料结构示意图。

图3为本实用新型的加热电缆和导热金属布设图。

图4为本实用新型的加热电缆卡固图。

图中：1-沥青混合料面层；2-钢板层；3-塑料基层；4-路基；5-导热金属；6-温度传感器； 7-温度传感器连接线；8-温度采集器；9-连接线；10-控制器；11-加热电缆；12-卡固器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1至图4所示，本实用新型一种融雪化冰路面结构，包括路基4，路基4上铺设有塑料基层3，塑料基层3上铺设有钢板层2，塑料基层3与钢板层2之间设置黏结层黏结导热金属5和加热电缆11，加热电缆11采用卡固器12固定在塑料基层3上，钢板层2上铺设大空隙的沥青混合料面层1，大空隙的沥青混合料面层1的孔隙率为20％-25％，大空隙的沥青混合料面层1中埋设温度传感器6，温度传感器6与温度采集器8通过温度传感器连接线7连接，温度采集器8与控制器10通过连接线9连接，温度传感器6用于采集沥青混合料面层的温度，并将采集的温度发送给控制器10，控制器10用于将沥青混合料面层的温度与预设的冰点温度阈值进行比较，根据比较结果控制加热电缆11是否投入工作；若沥青混合料面层的温度低于冰点温度阈值，控制器10控制加热电缆11投入工作，否则不投入工作。

作为本实用新型的某一优选实例，塑料基层厚20-25cm，钢板厚0.5-1.0cm，黏结层黏结料采用聚氨酯或环氧树脂，加热电缆呈S形布设于钢板之下，且两根相邻的电缆线的间距为 10-15cm，导热金属为铝制或铜制品，采用90°折弯呈L形，一端埋设于两根相邻的加热电缆之间，一端埋设于路基中100-200cm，大空隙的沥青混合料面层1厚6-8cm，大空隙的沥青混合料采用沥青为60℃动力黏度大于20000Pa·s的高黏改性沥青，且高黏改性沥青掺加沥青体积分数8％-10％的石墨粉进行二次改性，温度传感器6每隔2-3cm布设一对，埋设于沥青表面层下2-3cm处，温度采集器8用于采集温度传感器6的数据并进行储存，控制器10用于分辨大空隙的沥青混合料面层1的冰点温度，控制加热电缆的开关。

作为本实用新型的某一优选实施例，一种融雪化冰路面结构的铺筑工艺，包括以下步骤：

步骤1：铺设塑料基层

1)塑料基层工厂化加工与运输

采用就近原则联系当地有能力与资质完成塑料基层工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产塑料基层模块，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的塑料基层至铺设现场。

2)铺设

采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的塑料基层装配、铺设于路基之上。

3)碾压

塑料基层铺设完成后采用胶轮压路机碾压3-5遍。

步骤2：铺涂黏结层

1)配胶

计算聚氨酯或环氧树脂用量，根据聚氨酯或环氧树脂的配方掺配黏度较高的聚氨酯或环氧树脂，并进行搅拌。

2)加热并装车

采用加热炉加热配胶完成的聚氨酯或环氧树脂至流动状态，加热过程中保持搅拌，之后将加热至流动状态的聚氨酯或环氧树脂装至具有旋转保温功能的喷洒车中并运送至施工现场。

3)铺涂

在施工现场打开具有旋转保温功能喷洒车的喷洒头，并以匀速向前移动，控制黏结层厚度为3-5mm。

步骤3：布设加热电缆

1)放样

在路两侧进行放样，并每隔10-15cm进行标注。

2)布设并加固

人工机组在升降机上按照标注的间距将加热电缆以S形布设于黏结层上，且每一段S曲线采用5个卡固器固定于塑料基层上。

步骤4：布设导热金属

1)路侧处理

利用挖掘机在塑料基层两侧开挖深100-200cm的坑洞，将开挖的路基土堆放与两旁。

2)布设导热金属

人工机组在升降机上将90°折弯的导热金属布设于S形加热电缆空闲部分。

步骤5：铺设钢板

1)钢板工厂化加工及运输

采用就近原则联系当地有能力与资质完成钢板工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产钢板，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的钢板至铺设现场。

2)铺设

采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的钢板铺设与黏结层、加热电缆及导热金属上。

3)碾压

钢板铺设完成后采用胶轮压路机碾压3-5遍。

4)焊缝

钢板碾压完成后采用人工机组将钢板之间的缝隙焊接，保证焊缝的平整性。

5)路侧处理

焊接完成后，将步骤四堆放于塑料基层两侧的路基土回填，并采用夯实机夯实至开挖前路基土的压实度。

步骤6：铺设大空隙沥青混合料

1)配合比设计

大空隙沥青混合料配合比设计依据《公路沥青路面施工技术规范》，大空隙沥青混合料面层厚6-8cm。

2)石墨粉二次改性高黏改性沥青

在拌和厂掺加体积分数为8％-10％的石墨粉二次改性高黏改性沥青，采用随改性随拌和的方法，改性时温度为170-175℃，剪切速率为4000-4500r/min，剪切20-30min。

3)大空隙沥青混合料成型与运输

高黏改性沥青经石墨粉二次改性后立即成型大空隙沥青混合料，混合料成型按照设计级配进行，成型温度为170-175℃，混合料成型后采用运料车将混合料运输至施工现场。

4)第一次摊铺及碾压

第一次摊铺厚度为4-5cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后采用钢轮压路机碾压3-5遍。

5)温度传感器布设

每隔2-3m迅速布设一对温度传感器。

6)第二次摊铺机碾压

第二次摊铺厚度为2-3cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后先采用钢轮压路机碾压3-5遍，接着采用胶轮压路机碾压2-3遍。

步骤7：连接温度传感器、温度采集器与控制器

1)连接温度传感器与温度采集器

采用连接线连接温度传感器与温度采集器，连接完成后进行调试。

2)连接温度采集器与控制器

采用连接线连接温度采集器与控制器，连接完成后进行调试。

下面结合具体参数对本实用新型的操作方法进行说明。

实施例一：

塑料基层厚20cm，钢板厚0.5cm，黏结层黏结料采用聚氨酯或环氧树脂，加热电缆呈S 形布设于钢板之下，且两根相邻的电缆线的间距为10cm，导热金属为铝制或铜制品，采用90°折弯，一端埋设于两根加热电缆之间，一端埋设于路基中100cm，大空隙沥青混合料面层厚 6cm，大空隙沥青混合料采用沥青为60℃动力黏度大于20 000Pa·s的高黏改性沥青，且高黏改性沥青掺加沥青体积分数8％的石墨粉进行二次改性，温度传感器每隔2cm布设一对，埋设于沥青表面层下2cm处，温度采集器用于采集温度传感器数据并进行储存，控制器用于分辨大空隙沥青混合料面层的冰点温度，控制加热电缆的开关。

首先采用就近原则联系当地有能力与资质完成塑料基层工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产塑料基层模块，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的塑料基层至铺设现场，采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的塑料基层装配、铺设于路基之上，塑料基层铺设完成后采用胶轮压路机碾压3遍；计算聚氨酯或环氧树脂用量，根据聚氨酯或环氧树脂的配方掺配黏度较高的聚氨酯或环氧树脂，并进行搅拌，采用加热炉加热配胶完成的聚氨酯或环氧树脂至流动状态，加热过程中保持搅拌，之后将加热至流动状态的聚氨酯或环氧树脂装至具有旋转保温功能的喷洒车中并运送至施工现场，在施工现场打开具有旋转保温功能喷洒车的喷洒头，并以匀速向前移动，控制黏结层厚度为3mm；在路两侧进行放样，并每隔10cm进行标注，人工机组在升降机上按照标注的间距将加热电缆以S形布设于黏结层上，且每一段S曲线采用5个卡固器固定于塑料基层上，利用挖掘机在塑料基层两侧开挖深100cm的坑洞，将开挖的路基土堆放与两旁，人工机组在升降机上将90°折弯的导热金属布设于S形加热电缆空闲部分；采用就近原则联系当地有能力与资质完成钢板工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产钢板，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的钢板至铺设现场，采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的钢板铺设与黏结层、加热电缆及导热金属上，钢板铺设完成后采用胶轮压路机碾压3遍，钢板碾压完成后采用人工机组将钢板之间的缝隙焊接，保证焊缝的平整性，焊接完成后，将堆放于塑料基层两侧的路基土回填，并采用夯实机夯实至开挖前路基土的压实度；依据《公路沥青路面施工技术规范》设计级配为PAC-13，PAC-13厚6cm，在拌和厂掺加体积分数为8％的石墨粉二次改性高黏改性沥青，采用随改性随拌和的方法，改性时温度为170℃，剪切速率为4000r/min，剪切20min，高黏改性沥青经石墨粉二次改性后立即成型大空隙沥青混合料，混合料成型按照设计级配进行，成型温度为170℃，混合料成型后采用运料车将混合料运输至施工现场进行第一次摊铺，摊铺厚度为4cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后采用钢轮压路机碾压3遍，每隔2m迅速布设一对温度传感器，然后进行第二次摊铺，厚度为2cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后先采用钢轮压路机碾压3遍，接着采用胶轮压路机碾压2遍，采用连接线连接温度传感器与温度采集器并进行调试；采用连接线连接温度采集器与控制器并进行调试。

最后对主动式融雪化冰路面进行交工验收，整个铺筑过程结束，开放交通。

实施例二：

塑料基层厚25cm，钢板厚1.0cm，黏结层黏结料采用聚氨酯或环氧树脂，加热电缆呈S 形布设于钢板之下，且两根相邻的电缆线的间距为15cm，导热金属为铝制或铜制品，采用90°折弯，一端埋设于两根加热电缆之间，一端埋设于路基中200cm，大空隙沥青混合料面层厚 8cm，大空隙沥青混合料采用沥青为60℃动力黏度大于20 000Pa·s的高黏改性沥青，且高黏改性沥青掺加沥青体积分数10％的石墨粉进行二次改性，温度传感器每隔3cm布设一对，埋设于沥青表面层下3cm处，温度采集器用于采集温度传感器数据并进行储存，控制器用于分辨大空隙沥青混合料面层的冰点温度，控制加热电缆的开关。

首先采用就近原则联系当地有能力与资质完成塑料基层工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产塑料基层模块，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的塑料基层至铺设现场，采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的塑料基层装配、铺设于路基之上，塑料基层铺设完成后采用胶轮压路机碾压5遍；计算聚氨酯或环氧树脂用量，根据聚氨酯或环氧树脂的配方掺配黏度较高的聚氨酯或环氧树脂，并进行搅拌，采用加热炉加热配胶完成的聚氨酯或环氧树脂至流动状态，加热过程中保持搅拌，之后将加热至流动状态的聚氨酯或环氧树脂装至具有旋转保温功能的喷洒车中并运送至施工现场，在施工现场打开具有旋转保温功能喷洒车的喷洒头，并以匀速向前移动，控制黏结层厚度为5mm；在路两侧进行放样，并每隔15cm进行标注，人工机组在升降机上按照标注的间距将加热电缆以S形布设于黏结层上，且每一段S曲线采用5个卡固器固定于塑料基层上，利用挖掘机在塑料基层两侧开挖深200cm的坑洞，将开挖的路基土堆放与两旁，人工机组在升降机上将90°折弯的导热金属布设于S形加热电缆空闲部分；采用就近原则联系当地有能力与资质完成钢板工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产钢板，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的钢板至铺设现场，采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的钢板铺设与黏结层、加热电缆及导热金属上，钢板铺设完成后采用胶轮压路机碾压5遍，钢板碾压完成后采用人工机组将钢板之间的缝隙焊接，保证焊缝的平整性，焊接完成后，将堆放于塑料基层两侧的路基土回填，并采用夯实机夯实至开挖前路基土的压实度；依据《公路沥青路面施工技术规范》设计级配为PAC-13，PAC-13厚8cm，在拌和厂掺加体积分数为10％的石墨粉二次改性高黏改性沥青，采用随改性随拌和的方法，改性时温度为175℃，剪切速率为4500r/min，剪切30min，高黏改性沥青经石墨粉二次改性后立即成型大空隙沥青混合料，混合料成型按照设计级配进行，成型温度为175℃，混合料成型后采用运料车将混合料运输至施工现场进行第一次摊铺，摊铺厚度为5cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后采用钢轮压路机碾压5遍，每隔3m迅速布设一对温度传感器，然后进行第二次摊铺，厚度为3cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后先采用钢轮压路机碾压5遍，接着采用胶轮压路机碾压3遍，采用连接线连接温度传感器与温度采集器并进行调试；采用连接线连接温度采集器与控制器并进行调试。

最后对主动式融雪化冰路面进行交工验收，整个铺筑过程结束，开放交通。

实施例三：

塑料基层厚22cm，钢板厚0.5cm，黏结层黏结料采用聚氨酯或环氧树脂，加热电缆呈S 形布设于钢板之下，且两根相邻的电缆线的间距为9cm，导热金属为铝制或铜制品，采用90°折弯，一端埋设于两根加热电缆之间，一端埋设于路基中150cm，大空隙沥青混合料面层厚 6cm，大空隙沥青混合料采用沥青为60℃动力黏度大于20 000Pa·s的高黏改性沥青，且高黏改性沥青掺加沥青体积分数8％的石墨粉进行二次改性，温度传感器每隔3cm布设一对，埋设于沥青表面层下3cm处，温度采集器用于采集温度传感器数据并进行储存，控制器用于分辨大空隙沥青混合料面层的冰点温度，控制加热电缆的开关。

首先采用就近原则联系当地有能力与资质完成塑料基层工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产塑料基层模块，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的塑料基层至铺设现场，采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的塑料基层装配、铺设于路基之上，塑料基层铺设完成后采用胶轮压路机碾压3遍；计算聚氨酯或环氧树脂用量，根据聚氨酯或环氧树脂的配方掺配黏度较高的聚氨酯或环氧树脂，并进行搅拌，采用加热炉加热配胶完成的聚氨酯或环氧树脂至流动状态，加热过程中保持搅拌，之后将加热至流动状态的聚氨酯或环氧树脂装至具有旋转保温功能的喷洒车中并运送至施工现场，在施工现场打开具有旋转保温功能喷洒车的喷洒头，并以匀速向前移动，控制黏结层厚度为3mm；在路两侧进行放样，并每隔10cm进行标注，人工机组在升降机上按照标注的间距将加热电缆以S形布设于黏结层上，且每一段S曲线采用5个卡固器固定于塑料基层上，利用挖掘机在塑料基层两侧开挖深100cm的坑洞，将开挖的路基土堆放与两旁，人工机组在升降机上将90°折弯的导热金属布设于S形加热电缆空闲部分；采用就近原则联系当地有能力与资质完成钢板工厂化生产的厂家，按照设计图纸在工厂批量加工生产钢板，加工完成后按照预测的工期采用运输车每天运输一定量的钢板至铺设现场，采用运输车及叉车并辅以人工机组将工厂化加工的钢板铺设与黏结层、加热电缆及导热金属上，钢板铺设完成后采用胶轮压路机碾压3遍，钢板碾压完成后采用人工机组将钢板之间的缝隙焊接，保证焊缝的平整性，焊接完成后，将堆放于塑料基层两侧的路基土回填，并采用夯实机夯实至开挖前路基土的压实度；依据《公路沥青路面施工技术规范》设计级配为PAC-13，PAC-13厚6cm，在拌和厂掺加体积分数为8％的石墨粉二次改性高黏改性沥青，采用随改性随拌和的方法，改性时温度为170℃，剪切速率为4000r/min，剪切20min，高黏改性沥青经石墨粉二次改性后立即成型大空隙沥青混合料，混合料成型按照设计级配进行，成型温度为170℃，混合料成型后采用运料车将混合料运输至施工现场进行第一次摊铺，摊铺厚度为3cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后采用钢轮压路机碾压3遍，每隔2m迅速布设一对温度传感器，然后进行第二次摊铺，厚度为3cm，采用摊铺机、运料车、人工机组相配合进行摊铺，摊铺完成后先采用钢轮压路机碾压3遍，接着采用胶轮压路机碾压2遍，采用连接线连接温度传感器与温度采集器并进行调试；采用连接线连接温度采集器与控制器并进行调试。

最后对主动式融雪化冰路面进行交工验收，整个铺筑过程结束，开放交通。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种融雪化冰路面结构，其特征在于，包括路基(4)，所述路基(4)上铺设有塑料基层(3)，所述塑料基层(3)上铺设有钢板层(2)，所述钢板层(2)上铺设有沥青混合料面层(1)；

所述塑料基层(3)与所述钢板层(2)之间设置有加热电缆(11)和导热金属(5)，所述导热金属(5)的一端位于所述塑料基层(3)与所述钢板层(2)之间，另一端伸入所述路基(4)内；

所述沥青混合料面层(1)内埋设有温度传感器(6)，所述温度传感器(6)用于采集沥青混合料面层的温度，并将采集的温度发送给控制器(10)，所述控制器(10)用于将沥青混合料面层的温度与预设的冰点温度阈值进行比较，根据比较结果控制所述加热电缆(11)是否投入工作；若沥青混合料面层的温度低于冰点温度阈值，所述控制器(10)控制所述加热电缆(11)投入工作，否则不投入工作。

2.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述加热电缆(11)沿路面延伸方向呈S形布置，且相邻的电缆线之间的间距为10-15cm。

3.根据权利要求2所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述导热金属(5)为L形金属板，L形金属板位于所述塑料基层(3)与所述钢板层(2)之间的部分设置在相邻的电缆线之间，L形金属板的另一部分埋设在所述路基(4)内。

4.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述沥青混合料面层(1)的孔隙率为20％-25％。

5.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述塑料基层(3)的厚度为20-25cm。

6.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述钢板层(2)的厚度为0.5-1.0cm。

7.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述沥青混合料面层(1)的厚度为6-8cm，所述温度传感器(6)埋设于所述沥青混合料面层(1)的表面下2-3cm处。

8.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述塑料基层(3)与所述钢板层(2)之间设置有黏结层，所述黏结层用于黏结所述加热电缆(11)和导热金属(5)。

9.根据权利要求8所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述黏结层的厚度为3-5mm，所述黏结层采用聚氨酯或环氧树脂。

10.根据权利要求1所述的一种融雪化冰路面结构，其特征在于，所述加热电缆(11)通过卡固器(12)卡固在所述塑料基层(3)上。

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