浅谈碳纤维发热土工格栅沥青路面试验路施工工艺

肖元伦

(贵州高速公路开发总公司)

碳纤维发热土工格栅沥青路面，实施地点:兰海高速(贵州省境内，贵阳至遵义段)K1305+950～K1306+000上行。工作原理:通过埋在沥青混凝土路面面层里的导电发热土工格栅，通电发热，将热量传递至路面，提升路面温度，防止路面在凝冰季节结冰。

1 铺设前路面的处理

(1)在50 m长的原路面上铣刨40 mm厚度的沥青面层。

(2)彻底清扫干净混凝土层面上的封层杂料、水渍、污泥、油脂等，待风干表面层后，对局部不平路面之处用沥青沙找平。

(3)第一次对全路段进行喷洒粘层油后(粘层油量为0.3 kg/m2)待完全破乳干燥后铺设发热格栅。

(4)先铺设宽7.5 m长50 m路面上的碳纤维发热土工格栅，再铺设40 mm厚度的沥青面层，分左右两幅施工，每幅长50 m，宽3.75 m。

2 发热格栅的铺设与固定

(1)用人工铺设碳纤维发热土工格栅。土工格栅每卷长10 m，宽3.75 m，产品的纸筒一端有红色标记的为格栅的控制线端，在开始铺设之前，应选择发热线面向下，确定上述标记红颜色的一端向公路边沿一方，以方便接电源线而不致铺错。格栅铺设时，应保持其平整、拉紧，不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完，并用沥青沙找平之后再用干净的钢轮滚压1遍。注意施工人员不要踩踏线缆接头处。

(2)发热格栅不带自粘胶要采用钢钉固定法，固定所需材料为:①50×50×0.3 mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理。②采用2英寸(1英寸=2.54 cm)钢钉。

(3)先将一卷发热格栅打开，发热线这面向下，红色标记的一端对向路边，在开始端约20 cm处用固定铁皮和钢钉固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钢钉可用锤击或射钉射入;再将格栅纵向拉紧与第二段格栅搭接，并分段固定，每段搭接长度为20 cm。钢钉位置设于接缝处，要求格栅拉紧时格栅纵横向均处于挺直张紧状态，拉伸要求其伸长率为0.1%。

(4)格栅搭接的纵向搭接，两幅搭接宽度为20 cm，纵向搭接应根据沥青摊铺方向将第一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉钉于格栅和缆线上，不能用锤子直接敲击格栅、缆线、智能筋和探测线，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。

(5)发热格栅铺设固定完毕后，采用沥青沙在格栅上找平后再喷洒粘层油，油用量为0.5 kg/m2后，须用胶辊滚压稳定，使格栅与原路的表面粘结牢固。

(6)第二次洒布粘层油后，在粘层油上洒石屑，洒布量为4 m3/100 m2。压路机紧随其后进行碾压，其效果较好，即达到保护发热电缆、智能筋和温控器探头的目的，又使格栅不易起波浪和在摊铺沥青过程中出现车轮打滑的现象。最后进行沥青混凝土拌和料的铺摊，铺摊温度130～160℃(冬天温度要根据实际环境确定)，磏压温度110～140℃。

(7)施工质量的好坏对今后路面和发热格栅的使用效果有着很大影响。因此，加强质量监督、提高施工人员技术水平，不出现损坏发热格栅，显得尤为重要。

3 配电说明、注意事项和双方结点

(1)最大总功率:154 kW，最小总功率:120 kW;电压:220 V。

(2)温度控制系统:由于每年融雪化冰使用时间在30 d之内，连续使用时间在3 d左右，采用人工开机/关机启动方式。

(3)在室外为 -50℃时，最大风速3.3～14.6 m/s时，能使路面保持在20℃以上。

(4)发热土工格栅，防水、防漏电，耐800～1 800℃高温，耐水泥沥青腐蚀，耐压、传热快、环保、经济、长寿命、便于施工。

(5)格栅每卷长10 m，宽3.75 m，外有发热引出线100根/卷，试验段左右幅各有500根外接发热电缆线头引出到公路边的电缆沟中。

(6)配电技术说明:控制柜放在公路一侧，内设2组温度控制器，组温度控制器有10个单元，每个单元上有50根发热线，电压220 V。

(7)在控制房间内设控制柜一个，2组温度控制器放在室内控制柜内，每组控制5个单元发热格栅路面。

(8)在50 m端头的水泥层中要预埋一根直径150 mm长8 m的电缆线钢管，用于公路另一幅(中间)路面发热控制电缆线的引出管。

(9)恒温控制系统，自动恒温控制系统技术性能达到±10℃;智能筋用于测试路面的温度、受力应变和路面裂纹，可用于该路段运行中的健康检查和健康监测。

(10)热电偶温度探头10个;智能筋2根(2×20 m)。

(11)由控制柜输出的电缆线与发热土工格栅的搭接线头要便于安装、维护、安全，必须将电缆线铺设在电缆沟中。将智能筋接线插头接入控制柜内。

4 结语

云贵川高原潮湿路面凝冰(暗冰)防治技术研究碳纤维发热土工格栅项目虽然已经完工，但从养护维修的角度看，抗凝冰课题新型材料施工后期的维护是一个值得我们深思的问题。

:

［1］公路养护技术规范(JTG H10-2009)［S］.

［2］公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)［S］.