淺析自發光路面在海綿城市生態公園中的應用

王修元

（中鐵十六局集團第二工程有限公司，天津市 300162）

1 工程概況

成都桂溪生態公園段一級綠道位于成都繞城高速公路南側，沿繞城高速行進，起點在益州大道，終點至錦江。一級綠道總長度1721m，主要施工內容為綠道道路施工、景觀鋪裝工程、綠化工程、給排水工程、電氣安裝工程及景觀小品等。

桂溪生態公園東區的一級綠道為熒光綠道，即采用熒光石作為路面材料之一鋪筑的特色綠道。該道路設計為環城自行車道，同時考慮應急車輛的通行，路面采用露骨料透水混凝土，其面層采用5cm厚高亮度熒光石與深灰色原色花崗石骨料進行拌和，并噴灑緩凝劑后養護，然后用高壓水槍沖洗出原色骨料，形成熒光石露骨料透水混凝土路面[1]。一級綠道的露骨料透水混凝土路面也體現了海綿城市的理論，雨水可在路面經透水混凝土滲入內部，經防滲土工布導引及路面坡度流入道路側的生態植草邊溝內，最后集中匯入集水井。

2 發光路面施工工藝

隨著人們生活水平的提高，夜晚到公園散步休閑的人越來越多，生態公園的建設標準也越來越高，公園內夜間行車的安全和道路照明消耗電能的矛盾日益突出。成都桂溪生態公園東區道路中的熒光綠道長度約為620m，該段熒光綠道在夜晚的自發光熒光可允許公園路燈保持關閉狀態，節約了一定量的電能[2]。

發光路面產生的是不刺眼漫射熒光，能削弱行道樹下光環境的反差，減少眼球對光線強弱調節的時間。目前發光路面有兩種不同的材料和施工工藝：撒布熒光石、噴涂水性漆。

2.1 熒光石發光路面

2.1.1 人工熒光石

人工熒光石是將鋅、鈣、鋇或鍶的硫化物、少量助熔劑（如氯化鈉）、微量活化劑（如氯化銅）混合，經1000℃以上高溫煅燒所成的鋅、鈣化物晶體。熒光石可耐高達600℃高溫，壓碎值26%，粘附性能4級，發光時長可長達10h，白天吸收可見光0.5h就可達飽和。根據活化劑的不同，人工熒光石有多種單色品種，將其破碎篩分后即可得到所需規格的發光石。

2.1.2 熒光石路面

熒光石路面一般采用黃綠色3～5mm水洗打磨單粒級配的熒光石，3～5mm深灰色花崗石骨料為路面混凝土的原色露骨料。

2.1.3 熒光石路面使用配合比

熒光石路面使用配合比如表1所示。

2.1.4 熒光石路面施工工藝

熒光石路面施工流程如下：施工準備→模板加工→模板支立→熒光石透水混凝土生產→透水混凝土澆筑→噴涂緩凝劑養護→表面清洗→養護→切縫→填縫→養護→密封[3]。

施工準備：檢查墊層基礎透水混凝土，并切縫處理。

表1 熒光石路面使用配合比

（1）加工支立模板：使用5cm高、3mm厚的304不銹鋼板制作，用于隔斷混凝土面層，根據區域內熒光石含量的多少形成不同樣式圖案。圖案部分采用85%熒光石顆粒和15%花崗石顆粒拌和，其他部分則含15%熒光石顆粒，形成不同發光亮度的圖案。使用膨脹螺栓作為支撐，保證完成面平整度，將模板固定穩固。

（2）透水混凝土生產：按照規定的配合比，拌和含有熒光石骨料的透水混凝土。一般塌落度控制在30～50mm，塌落度過大會導致混凝土透水性減弱。

（3）透水混凝土澆筑：攤鋪前在基礎透水混凝土上潑灑水泥漿，使面層和基層結合緊密、牢固；將拌和好的熒光石骨料均勻攤鋪在工作面上，為了增加熒光石的含量在表面采用人工補撒，使用平板振動器進行振搗，并對面層密實度不足的地方進行補料處理；采用混凝土收光機對面層進行收光處理，靠近模板的兩邊用人工收光。

（4）噴涂緩凝劑：在澆筑完畢后的熒光石骨料面層噴涂處理劑，噴涂應確保無遺漏之處，如有需要可進行兩次噴涂。噴涂后，立即用塑料薄膜進行覆蓋，塑料薄膜上再用彩條布進行二次覆蓋，然后用重物壓住彩條布和薄膜，確保沒有面層暴露在空氣當中；薄膜覆蓋完畢后由專人記錄時間，根據現場溫度和濕度，定時觀察面層水泥情況，以確定最佳沖洗時間。

（5）表面清洗：采用高壓水槍按順序進行沖洗，先掀開一段塑料薄膜，清洗完畢后再掀開下一段塑料薄膜，不可將塑料薄膜全部掀開后再一起沖洗。

（6）養護：沖洗完畢后重新覆蓋塑料薄膜進行養護。

（7）切縫：待透水混凝土有一定強度后，按照設計要求進行切縫。

（8）填縫：清潔透水混凝土縫壁，用鋼絲刷刷凈縫壁的泥土等雜物，并保持縫壁透水混凝土呈干燥狀態，對縫進行填充。

（9）養護：用塑料薄膜嚴密覆蓋路面，澆水次數根據現場溫度和濕度情況進行控制，保持透水混凝土處于濕潤狀態。

（10）密封：密封前，需對面層進行清洗曬干；密封要求均勻，無明顯色差[4]。圖1所示為白天熒光石路面效果；圖2所示為夜晚熒光石路面效果。

圖1 白天熒光石路面效果

圖2 夜晚熒光石路面效果

2.1.5 施工要點

（1）根據發光亮度的要求增加熒光石的撒布量，為增強熒光石與下層混凝土的粘附性，熒光石在施工撒布前先拌和水泥漿，使其能更好地與混凝土結合成一個整體，不至于輕易剝落。

（2）因為熒光石撒布用量小，可采用一套輕便的碎石撒布裝置靈活使用，且撒布均勻，有堆積的地方需采用人工進行清理布勻。

（3）施工時采用的磨光機要進行除銹處理，使路面鑲嵌的熒光石表面保持干凈，易吸收光能。

（4）根據發光路面余輝發光的亮度，可采用道路庭院燈燈光不定時方式為發光材料儲能，確保發光路面的安全性和舒適性。

（5）可在兩側人行道邊緣上增加多種顏色的發光突起輪廓標志，起到標識路面邊緣位置走向的作用。

2.2 水性漆夜光粉顆粒發光路面

水性漆夜光粉顆粒是采用蓄光型夜光粉熱熔涂料間隔噴涂在已施工完成的路面上，夜光粉可將白天吸收的光能在夜晚釋放出來以達到路面發光的效果。其路面結構層和普通道路沒有差異，僅在面層上噴涂一層水性漆顆粒。

（1）采用的材料：材料采用熱熔反光標線涂料和鋁酸鎂鍶超長余輝夜光粉，利用特定稀土元素中的5d-4f電子躍遷原理，通過吸收自然光、燈光、紫外光并將其轉化成光輻射，在暗處或夜間以可見光的形式釋放能量，實現吸光-發光過程的無限重復。

（2）噴涂施工工藝：采用熱熔涂料多噴頭噴涂機、熱熔加熱保溫罐，攪拌發光材料水性漆，用多噴頭噴涂機在路面兩側和中心噴涂20cm寬、0.9mm厚的發光帶，以及一些自行車標志和特定的logo圖案。

水性漆夜光粉顆粒發光路面施工要點：

首先清查路面，測準起始噴涂基準線。確認路面無水分、油污及凸出障礙物。

夜光粉和熱熔涂料拌和均勻后，放入熱熔加熱保溫設備中加熱且均勻攪拌，使其保持所需粘度和溫度。溫度過高會使涂料過稀，長時間高溫會使涂料變色。涂料熔融后要繼續保持攪拌10min左右才能出料[5]。噴涂完成后，需及時檢查涂料的噴涂厚度、尺寸、間距、外觀是否符合設計要求。

3 熒光石與水性漆夜光粉顆粒發光路面對比

3.1 熒光石與水性漆夜光粉顆粒發光路面成本對照表

表2為熒光石道路單幅每km成本表；表3為水性漆夜光粉道路單幅每km成本表。

3.2 發光路面的使用壽命對比

熒光石路面和水性漆夜光粉路面均為新型材料發光路面，熒光石路面與透水混凝土路面同壽命，其壽命可達10a以上。熱熔反光標線涂料的壽命與涂層厚度成正比，以厚度為0.9mm發光涂層的清潔路面為例，其壽命一般可達3～5a。因此在使用壽命上熒光石路面要比水性漆夜光粉路面長。

表2 熒光石道路單幅每km成本表

表3 夜光粉道路單幅每km成本表

由此可見，熒光石路面的使用周期較長，水性漆夜光粉顆粒路面的使用時間較短，需維護的周期頻率較多，因此從成本角度考慮，采用熒光石路面為較優選擇。

3.3 熒光石與水性漆夜光粉顆粒發光路面景觀效果對比

路面的景觀效果在生態公園中的園路上顯得尤為重要。兩種發光路面均可在晚上漫射發光，但水性漆夜光粉發光路面的發光時間較短；熒光石的發光效果更持久，與周圍環境搭配上顯得自然環保生態，夜晚可長時間照亮綠道周圍環境，體現出熒光綠道的特色。

4 結語

發光路面在生態公園中的應用，引領了海綿城市道路自然舒適的新潮流。通過樣板段兩種發光路面的對比后發現，熒光石路面更能滿足景觀效果及使用壽命要求，它能大幅減弱燈光光線的反差，延伸行人的夜晚視距，保證行人的出行安全。充分發揮發光路面的特點，積極改變現有的照明方式，既能滿足景觀效果又可節約大量電能，降低運營成本。

參考文獻：

[1]蔣偉.“海綿城市”理念下的河道濱水景觀設計研究[D].合肥：安徽大學,2017.

[2]孫莎.城市生態公園的近自然景觀設計研究[D].沈陽：東北農業大學，2016.

[3]郭廷云.淺談新材料在隧道路面應用中不同的施工工藝[J].中華民居，2011（11）：93-94.

[4]馮守中，高巍，王軍.蓄能發光多功能涂料輔助隧道照明試驗研究[J].現代隧道技術，2016（4）：189-194.

[5]張茂麗，史巖，梁朝陽，等.蓄能自發光道路標線涂料[J].涂料技術與文摘，2009（9）：12-14.