浅析自发光路面在海绵城市生态公园中的应用

王修元

（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津市 300162）

1 工程概况

成都桂溪生态公园段一级绿道位于成都绕城高速公路南侧，沿绕城高速行进，起点在益州大道，终点至锦江。一级绿道总长度1721m，主要施工内容为绿道道路施工、景观铺装工程、绿化工程、给排水工程、电气安装工程及景观小品等。

桂溪生态公园东区的一级绿道为荧光绿道，即采用荧光石作为路面材料之一铺筑的特色绿道。该道路设计为环城自行车道，同时考虑应急车辆的通行，路面采用露骨料透水混凝土，其面层采用5cm厚高亮度荧光石与深灰色原色花岗石骨料进行拌和，并喷洒缓凝剂后养护，然后用高压水枪冲洗出原色骨料，形成荧光石露骨料透水混凝土路面[1]。一级绿道的露骨料透水混凝土路面也体现了海绵城市的理论，雨水可在路面经透水混凝土渗入内部，经防渗土工布导引及路面坡度流入道路侧的生态植草边沟内，最后集中汇入集水井。

2 发光路面施工工艺

随着人们生活水平的提高，夜晚到公园散步休闲的人越来越多，生态公园的建设标准也越来越高，公园内夜间行车的安全和道路照明消耗电能的矛盾日益突出。成都桂溪生态公园东区道路中的荧光绿道长度约为620m，该段荧光绿道在夜晚的自发光荧光可允许公园路灯保持关闭状态，节约了一定量的电能[2]。

发光路面产生的是不刺眼漫射荧光，能削弱行道树下光环境的反差，减少眼球对光线强弱调节的时间。目前发光路面有两种不同的材料和施工工艺：撒布荧光石、喷涂水性漆。

2.1 荧光石发光路面

2.1.1 人工荧光石

人工荧光石是将锌、钙、钡或锶的硫化物、少量助熔剂（如氯化钠）、微量活化剂（如氯化铜）混合，经1000℃以上高温煅烧所成的锌、钙化物晶体。荧光石可耐高达600℃高温，压碎值26%，粘附性能4级，发光时长可长达10h，白天吸收可见光0.5h就可达饱和。根据活化剂的不同，人工荧光石有多种单色品种，将其破碎筛分后即可得到所需规格的发光石。

2.1.2 荧光石路面

荧光石路面一般采用黄绿色3～5mm水洗打磨单粒级配的荧光石，3～5mm深灰色花岗石骨料为路面混凝土的原色露骨料。

2.1.3 荧光石路面使用配合比

荧光石路面使用配合比如表1所示。

2.1.4 荧光石路面施工工艺

荧光石路面施工流程如下：施工准备→模板加工→模板支立→荧光石透水混凝土生产→透水混凝土浇筑→喷涂缓凝剂养护→表面清洗→养护→切缝→填缝→养护→密封[3]。

施工准备：检查垫层基础透水混凝土，并切缝处理。

表1 荧光石路面使用配合比

（1）加工支立模板：使用5cm高、3mm厚的304不锈钢板制作，用于隔断混凝土面层，根据区域内荧光石含量的多少形成不同样式图案。图案部分采用85%荧光石颗粒和15%花岗石颗粒拌和，其他部分则含15%荧光石颗粒，形成不同发光亮度的图案。使用膨胀螺栓作为支撑，保证完成面平整度，将模板固定稳固。

（2）透水混凝土生产：按照规定的配合比，拌和含有荧光石骨料的透水混凝土。一般塌落度控制在30～50mm，塌落度过大会导致混凝土透水性减弱。

（3）透水混凝土浇筑：摊铺前在基础透水混凝土上泼洒水泥浆，使面层和基层结合紧密、牢固；将拌和好的荧光石骨料均匀摊铺在工作面上，为了增加荧光石的含量在表面采用人工补撒，使用平板振动器进行振捣，并对面层密实度不足的地方进行补料处理；采用混凝土收光机对面层进行收光处理，靠近模板的两边用人工收光。

（4）喷涂缓凝剂：在浇筑完毕后的荧光石骨料面层喷涂处理剂，喷涂应确保无遗漏之处，如有需要可进行两次喷涂。喷涂后，立即用塑料薄膜进行覆盖，塑料薄膜上再用彩条布进行二次覆盖，然后用重物压住彩条布和薄膜，确保没有面层暴露在空气当中；薄膜覆盖完毕后由专人记录时间，根据现场温度和湿度，定时观察面层水泥情况，以确定最佳冲洗时间。

（5）表面清洗：采用高压水枪按顺序进行冲洗，先掀开一段塑料薄膜，清洗完毕后再掀开下一段塑料薄膜，不可将塑料薄膜全部掀开后再一起冲洗。

（6）养护：冲洗完毕后重新覆盖塑料薄膜进行养护。

（7）切缝：待透水混凝土有一定强度后，按照设计要求进行切缝。

（8）填缝：清洁透水混凝土缝壁，用钢丝刷刷净缝壁的泥土等杂物，并保持缝壁透水混凝土呈干燥状态，对缝进行填充。

（9）养护：用塑料薄膜严密覆盖路面，浇水次数根据现场温度和湿度情况进行控制，保持透水混凝土处于湿润状态。

（10）密封：密封前，需对面层进行清洗晒干；密封要求均匀，无明显色差[4]。图1所示为白天荧光石路面效果；图2所示为夜晚荧光石路面效果。

图1 白天荧光石路面效果

图2 夜晚荧光石路面效果

2.1.5 施工要点

（1）根据发光亮度的要求增加荧光石的撒布量，为增强荧光石与下层混凝土的粘附性，荧光石在施工撒布前先拌和水泥浆，使其能更好地与混凝土结合成一个整体，不至于轻易剥落。

（2）因为荧光石撒布用量小，可采用一套轻便的碎石撒布装置灵活使用，且撒布均匀，有堆积的地方需采用人工进行清理布匀。

（3）施工时采用的磨光机要进行除锈处理，使路面镶嵌的荧光石表面保持干净，易吸收光能。

（4）根据发光路面余辉发光的亮度，可采用道路庭院灯灯光不定时方式为发光材料储能，确保发光路面的安全性和舒适性。

（5）可在两侧人行道边缘上增加多种颜色的发光突起轮廓标志，起到标识路面边缘位置走向的作用。

2.2 水性漆夜光粉颗粒发光路面

水性漆夜光粉颗粒是采用蓄光型夜光粉热熔涂料间隔喷涂在已施工完成的路面上，夜光粉可将白天吸收的光能在夜晚释放出来以达到路面发光的效果。其路面结构层和普通道路没有差异，仅在面层上喷涂一层水性漆颗粒。

（1）采用的材料：材料采用热熔反光标线涂料和铝酸镁鍶超长余辉夜光粉，利用特定稀土元素中的5d-4f电子跃迁原理，通过吸收自然光、灯光、紫外光并将其转化成光辐射，在暗处或夜间以可见光的形式释放能量，实现吸光-发光过程的无限重复。

（2）喷涂施工工艺：采用热熔涂料多喷头喷涂机、热熔加热保温罐，搅拌发光材料水性漆，用多喷头喷涂机在路面两侧和中心喷涂20cm宽、0.9mm厚的发光带，以及一些自行车标志和特定的logo图案。

水性漆夜光粉颗粒发光路面施工要点：

首先清查路面，测准起始喷涂基准线。确认路面无水分、油污及凸出障碍物。

夜光粉和热熔涂料拌和均匀后，放入热熔加热保温设备中加热且均匀搅拌，使其保持所需粘度和温度。温度过高会使涂料过稀，长时间高温会使涂料变色。涂料熔融后要继续保持搅拌10min左右才能出料[5]。喷涂完成后，需及时检查涂料的喷涂厚度、尺寸、间距、外观是否符合设计要求。

3 荧光石与水性漆夜光粉颗粒发光路面对比

3.1 荧光石与水性漆夜光粉颗粒发光路面成本对照表

表2为荧光石道路单幅每km成本表；表3为水性漆夜光粉道路单幅每km成本表。

3.2 发光路面的使用寿命对比

荧光石路面和水性漆夜光粉路面均为新型材料发光路面，荧光石路面与透水混凝土路面同寿命，其寿命可达10a以上。热熔反光标线涂料的寿命与涂层厚度成正比，以厚度为0.9mm发光涂层的清洁路面为例，其寿命一般可达3～5a。因此在使用寿命上荧光石路面要比水性漆夜光粉路面长。

表2 荧光石道路单幅每km成本表

表3 夜光粉道路单幅每km成本表

由此可见，荧光石路面的使用周期较长，水性漆夜光粉颗粒路面的使用时间较短，需维护的周期频率较多，因此从成本角度考虑，采用荧光石路面为较优选择。

3.3 荧光石与水性漆夜光粉颗粒发光路面景观效果对比

路面的景观效果在生态公园中的园路上显得尤为重要。两种发光路面均可在晚上漫射发光，但水性漆夜光粉发光路面的发光时间较短；荧光石的发光效果更持久，与周围环境搭配上显得自然环保生态，夜晚可长时间照亮绿道周围环境，体现出荧光绿道的特色。

4 结语

发光路面在生态公园中的应用，引领了海绵城市道路自然舒适的新潮流。通过样板段两种发光路面的对比后发现，荧光石路面更能满足景观效果及使用寿命要求，它能大幅减弱灯光光线的反差，延伸行人的夜晚视距，保证行人的出行安全。充分发挥发光路面的特点，积极改变现有的照明方式，既能满足景观效果又可节约大量电能，降低运营成本。

参考文献：

[1]蒋伟.“海绵城市”理念下的河道滨水景观设计研究[D].合肥：安徽大学,2017.

[2]孙莎.城市生态公园的近自然景观设计研究[D].沈阳：东北农业大学，2016.

[3]郭廷云.浅谈新材料在隧道路面应用中不同的施工工艺[J].中华民居，2011（11）：93-94.

[4]冯守中，高巍，王军.蓄能发光多功能涂料辅助隧道照明试验研究[J].现代隧道技术，2016（4）：189-194.

[5]张茂丽，史岩，梁朝阳，等.蓄能自发光道路标线涂料[J].涂料技术与文摘，2009（9）：12-14.