彩色路面在柳州環(huán)江濱水大道工程中的應(yīng)用研究

摘要：文章結(jié)合柳州環(huán)江濱水大道工程（二橋至三門(mén)江橋段）“百里柳江景觀工程”的設(shè)計(jì)主題，對(duì)比分析不同彩色路面優(yōu)缺點(diǎn)，選擇陶瓷防滑路面、MMA彩色防滑路面、壓模法彩色混凝土路面三種不同的樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面分別用于機(jī)動(dòng)車(chē)道、自行車(chē)道及人行道的設(shè)計(jì)和使用，介紹其原材料技術(shù)要求及施工關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)使用效果進(jìn)行跟蹤觀測(cè)。結(jié)果表明：MMA彩色防滑路面使用效果最好，混凝土下承層施工質(zhì)量是影響樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面路用性能及景觀效果的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞賦：彩色路面;樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路;MMA;陶瓷顆粒;壓模法

0 引言

彩色路面應(yīng)用于市政道路中能夠起到交通誘導(dǎo)，美化城市等作用。彩色路面的研究最早始于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究彩色路面，并取得了一定成果。同濟(jì)大學(xué)李立寒等人[1]最早在國(guó)內(nèi)研制出了兼具道路瀝青的粘結(jié)性、柔韌性、抗水性以及與集料的粘附性等性能的彩色路面膠結(jié)料，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)彩色瀝青路面的發(fā)展。張爭(zhēng)奇等人[2]研發(fā)了一種基于反射填料TiO彩色反射式瀝青路面涂層，能夠顯著提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，有效緩解城市熱島效應(yīng)。林小青[3]在結(jié)合南方濕熱地區(qū)彩色環(huán)氧陶粒路面應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)環(huán)氧磨耗層的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了分析，闡述了其施工工藝技術(shù)，并研究了其路面病害特征。張愷[4]對(duì)彩色瀝青路面的耐久性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，彩色瀝青-紅色花崗巖組合具有良好的匹配性，夠有效改善彩色瀝青路面的色彩耐久性。綜上所述，彩色路面在國(guó)內(nèi)已有廣泛應(yīng)用，但結(jié)合項(xiàng)目工程特性，同時(shí)將多種彩色路面材料應(yīng)用于同一道路不同路面結(jié)構(gòu)的工程案例較少。本文結(jié)合柳州環(huán)江濱水大道工程（二橋至三門(mén)江橋段）的項(xiàng)目特征進(jìn)行彩色路面設(shè)計(jì)，并跟蹤觀測(cè)使用效果，為以后類(lèi)似項(xiàng)目提供參考依據(jù)。

1 工程概況

柳州環(huán)江濱水大道工程（二橋至三門(mén)江橋段）項(xiàng)目是“百里柳江景觀工程”的重要組成部分，設(shè)計(jì)圍繞生態(tài)、環(huán)境保護(hù)、沿江親水景觀這一主題，本著以人為本，城市道路融入自然的設(shè)計(jì)理念，靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，使道路與自然地形、沿線景觀有機(jī)結(jié)合，突出沿江路的規(guī)劃主題。道路全線設(shè)置自行車(chē)休閑道，供自行車(chē)愛(ài)好者及游人游玩，部分自行車(chē)道單獨(dú)設(shè)置，位于臨近江邊自然岸坡10 m以?xún)?nèi)，局部路段還位于水中，充分體現(xiàn)出休閑、親水、自然的意境。道路等級(jí)為城市支路，設(shè)計(jì)速度為40 km/h，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為10年，路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載為BZZ-100，雙向二車(chē)道。路幅布置形式為：4.5 m自行車(chē)道+景觀綠化帶+2 m人行道+8 m行車(chē)道+2 m人行道。為提升環(huán)江濱水大道工程的建設(shè)品質(zhì)和景觀效果，擬通過(guò)彩色路面進(jìn)行景觀提升。

2 彩色路面設(shè)計(jì)

2.1 彩色路面對(duì)比分析

彩色路面發(fā)展的三階段為：（1）彩色瀝青路面;（2）涂料類(lèi)彩色路面;（3）樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面，諸如環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯等，并配有彩色骨料如鋁礬土、陶瓷、染色玻璃等。不同彩色路面優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表1。

綜上所述，色彩豐富鮮艷、易清洗、長(zhǎng)效抗滑、易修補(bǔ)、可機(jī)械化施工的彩色路面是未來(lái)彩色路面研究的方向。針對(duì)不同的彩色路面的特性，本文選擇樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面應(yīng)用于本項(xiàng)目。

2.2 彩色路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于彩色瀝青混凝土路面色彩不夠鮮艷豐富，施工復(fù)雜。涂料類(lèi)彩色路面抗滑性能差，僅適用于非機(jī)動(dòng)車(chē)道等輕載路面。而本項(xiàng)目人行道、自行車(chē)道、機(jī)動(dòng)車(chē)道需做成不同的顏色路面，且項(xiàng)目所處地高溫多雨，要求路面具有良好的抗滑性能與耐久性，因此選擇樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面。

機(jī)動(dòng)車(chē)道彩色路面結(jié)構(gòu)見(jiàn)表2。

為提升面層間的防水及受力狀況，在瀝青面層間設(shè)熱瀝青粘結(jié)防水層，可防止路面水的進(jìn)一步下滲，并與各面層結(jié)合緊密成為一體共同受力。在面層下設(shè)封層及透層，可保證整個(gè)路面結(jié)構(gòu)層間連接緊密，共同承受交通荷載的作用，提高路面的安全及耐久性。

自行車(chē)道與人行道（壓模法彩色混凝土人行道）彩色路面結(jié)構(gòu)見(jiàn)表3。

2.3 材料設(shè)計(jì)

2.3.1 彩色陶瓷顆粒

彩色陶瓷顆粒是采用高嶺土、長(zhǎng)石、石英和黏土為主要原料，外加無(wú)機(jī)高溫色劑，經(jīng)高溫?zé)贫?，顏色有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫、棕、白等多種顏色，具有防滑耐磨、環(huán)保耐腐、吸水率低、色澤鮮艷、高檔美觀、永不褪色、堅(jiān)硬牢固、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。具體技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。

2.3.2 MMA材料

MMA材料是以MMA樹(shù)脂為主要原料，配以MMA、EHA等反應(yīng)性單體及其他助劑調(diào)配而成，在使用過(guò)程中，經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)可快速交聯(lián)固化成高強(qiáng)度涂膜。MMA彩色防滑路面是指高磨光值的骨料+粘合劑=固定在路面上形成永久和有彈性的表面結(jié)構(gòu)。MMA材料具體指標(biāo)見(jiàn)表5。

2.3.3 壓模法彩色混凝土人行道材料及模具

（1）彩色面層由彩色與黃色混凝土強(qiáng)化料、脫模粉、封面保護(hù)劑、填縫料等組成。

（2）彩色混凝土強(qiáng)化料由高強(qiáng)度水泥、細(xì)集料、無(wú)機(jī)化合物及專(zhuān)用外加劑等配制而成，成型厚度一般為2～3 mm。

（3）脫模粉由硅烷基粉和鈣粉等組成。

（4）彩色混凝土封面保護(hù)劑由樹(shù)脂及表面活性劑等配成。

（5）壓模模具是用具有花紋圖案的軟性耐磨耐折塑料或橡膠制成的定型產(chǎn)品，盲道模具為鏤空條孔定型產(chǎn)品。

3 彩色路面施工關(guān)鍵技術(shù)探討

彩色路面施工可粗略分為下承層與彩色面層施工。下承層質(zhì)量是影響彩色路面外觀效果及路用性能的關(guān)鍵因素，其中以構(gòu)造深度與橫向力系數(shù)指標(biāo)最為重要。瀝青混凝土與水泥混凝土路面的抗滑技術(shù)指標(biāo)要求見(jiàn)表6，同時(shí)還應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（G-F40-2017）[5]與《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（G F30-2017）[6]的相關(guān)要求。

水泥混凝土面層可采用道路用商品混凝土（坍落度7～10 cm）或自拌混凝土（坍落度≤5 cm）?；炷涟韬椭胁坏脫郊雍然锏耐饧觿?。

3.1 彩色陶瓷顆粒路面

彩色陶瓷顆粒路面施工工藝如圖1所示：

涂布樹(shù)脂之前必須對(duì)瀝青混凝土下承層進(jìn)行詳細(xì)檢查，修補(bǔ)破損路面，同時(shí)通過(guò)拋丸技術(shù)清除塵土、砂礫等雜物，確保瀝青混凝土下承層平整、潔凈。

3.2 MMA彩色防滑路面

MMA彩色防滑路面施工工藝如圖2所示：

主要關(guān)鍵控制點(diǎn)有：（1）混凝土路面必須具有一定的粗糙度，滿足表6中的技術(shù)指標(biāo)要求;（2）必須待第一層MMA彩色樹(shù)脂干燥后才能撒布彩色耐磨骨料;（3）在常溫下養(yǎng)護(hù)24 h，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保持路面干燥，不能灑水。

3.3 壓模法彩色混凝土人行道

壓模法彩色混凝土人行道施工工藝如圖3所示：

主要關(guān)鍵控制點(diǎn)有：（1）道面收平結(jié)束后，以體重約60 kg的工作人員站在混凝土表面，混凝土下陷量為5～8 mm時(shí)為最佳強(qiáng)化料撒布時(shí)間;（2）為確保強(qiáng)化料撒布的可控性及均勻性，強(qiáng)化料需分兩次撒布與收光，其中第一次為總量（3.5 kg/m）的2/3;（3）壓模成型的時(shí)間與定形模具花紋深淺、現(xiàn)場(chǎng)氣溫、日照、風(fēng)力、施工面積以及混凝土的凝結(jié)狀況等因素有直接的關(guān)系;（4）當(dāng)彩色面層混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度約70%后，可采用含5%左右的稀鹽高壓水進(jìn)行沖洗;（5）當(dāng)彩色面層完全干燥后，均勻噴灑約0.2 kg/m的封面保護(hù)劑，噴刷后24 h內(nèi)禁止踩壓。

4 使用效果評(píng)價(jià)

柳州環(huán)江濱水大道工程（二橋至三門(mén)江橋段）項(xiàng)目嚴(yán)格按照上述要求選擇原材料及施工，并對(duì)其進(jìn)行兩年的跟蹤觀測(cè)。

結(jié)果顯示，各種彩色路面整體效果良好，其中MMA彩色防滑路面效果最好，但存在局部位置褪色嚴(yán)重或脫落等病害問(wèn)題。主要是由于混凝土路面下承層凹陷或水流沖刷所致，因此混凝土下承層質(zhì)量是影響樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面路用性能及景觀效果的關(guān)鍵因素。

5 結(jié)語(yǔ)

樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面具有構(gòu)造深度大、防滑性能優(yōu)、實(shí)施方便的特點(diǎn)，適用于各種交通荷載路面。本文選擇陶瓷防滑路面、MMA彩色防滑路面、壓模法彩色混凝土路面三種不同的樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面分別用于機(jī)動(dòng)車(chē)道、自行車(chē)道及人行道的設(shè)計(jì)和使用，并對(duì)使用效果進(jìn)行跟蹤觀測(cè)。結(jié)果表明：MMA彩色防滑路面使用效果最好，混凝土下承層施工質(zhì)量是影響樹(shù)脂粘結(jié)碎石彩色防滑路面路用性能及景觀效果的關(guān)鍵因素。

參考文獻(xiàn)：

[1]李立寒，呂偉民.彩色路面用膠結(jié)料的研究[J].建筑材料學(xué)報(bào)，1999（3）：235-240.

[2]張爭(zhēng)奇，張世豪，郭大同，等.彩色反射式瀝青路面涂層的路用性能[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，39（5）：611-616.

[3]林小青.彩色環(huán)氧陶粒路面在城市道路中的應(yīng)用與研究[J].福建建材，2019（3）：70-71.

[4]張 愷.色彩耐久型彩色瀝青路面的研究及應(yīng)用[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2016.

[5]G-F40-2017，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[6]G F30-2017，公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：左虹俊（1980—），高級(jí)工程師，碩士，主要從事公路與城市道路設(shè)計(jì)、研究工作。