预制块体用于路面景观铺装技术探讨

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  【摘 要】随着经济和社会的发展,人们对道路建设提出越来越高的要求,路面不仅要满足快速和舒适的行车目的,还要求环保、美观和可循环利用等。为此,本文针对目前国内外的路面景观铺装技术进行了调研和综述,提出了公路路面景观铺装设计的原则,并对混凝土预制块路面用于公路路面景观铺装技术进行了探讨。
  【关键词】道路工程;路面;景观铺装;彩色路面;预制块路面
  Prefabricated block used for road paving techniques of landscape
  Gong Lei1,Wang Huo-ming2
  (1.Traffic Planning and Design Institute of Jiangsu Province Nanjing Jiangsu 210005;
  2.Transportation Research Institute Co., Ltd. Chongqing Merchants Chongqing 400067)
  【Abstract】With the economic and social development, people make more and more road construction requirements, the road not only to meet the purpose of fast and comfortable travel, also called environmental, aesthetic and recycling and so on. In this paper, the landscape for paving the road at home and abroad for the research and technical overview of proposed road surface pavement landscape design principles, road blocks and precast concrete pavement for the road surface technology landscape are discussed.
  【Key words】Road works;Road;Landscape pavement;Colored pavement;Prefabricated block road
  1. 概述
  路面景观铺装技术是指通过改变路面铺装结构的形式和色彩来呈现一定的景观效果,不包括路面铺装结构以外的专门为打造景观而设置的绿化和景物。从目前来看,专门针对公路路面景观铺装技术的研究甚少,在一些景区和市政道路上,会见到一些景观铺装的例子,但多见于城市人行道、步行街、公园和小区等非主行车道的铺面。见图1、图2所示。
  图1 风景区彩色沥青路面
  路面对行驶在公路上的司机和乘客来说,是占据视野的重要景观要素。路面材料的选择,除了考虑其强度、耐磨性和施工难易程度外,还应考虑其在美化环境方面的作用。除常用的沥青、混凝土外,国外有些高速公路为了减轻黑色路面产生的视觉扩张,使高速公路的横向宽度不那么显眼,采用了不同颜色的沥青或其他路面材料修筑路缘石、行车道和分隔带,既加强了高速公路的装饰性,又具有良好的视觉诱导性。
  2. 路面景观铺装设计原则
  目前,专门针对路面铺装的景观设计极少见到,尤其是在高速公路及其沿线停车区域,因为在这些区域更多的是强调路面结构的强度、稳定性和平整、抗滑等路用性能。随着经济与社会的不断发展,人们对路面提出了更高的要求,路面不仅是要满足安全、舒适和快速通行的目的,还要求环保、美观,做到与自然环境的和谐共处。因此,路面景观设计就显得很有必要。通过笔者对路面景观铺装技术的调研,提出高速公路路面景观设计须遵循如下原则:
  (1)路面景观铺装须与其使用场合的路用性能要求相适应,不得影响路面结构整体的路用性能。
  (2)路面景观铺装应与当地的人文、风俗、自然环境等相适应,既要体现出路面本身的景观特色,也要与周围的环境景观和谐统一。
  (3)路面景观铺装应满足就地取材、施工简便的原则。
  (4)路面景观铺装应满足经济性和环境友好性的要求。
  (5)路面景观铺装应满足耐久性的要求,且便于日常维护。
  图2 警示作用的彩色路面
  3. 路面景观铺装材料及其适用场合
  目前,用于路面景观铺装的材料主要有:彩色沥青混凝土、彩色水泥混凝土、各种预制块。路面铺装的景观效果主要体现在路表的颜色和形式两个方面。彩色沥青(水泥)混凝土主要是通过改变路面的颜色来呈现一定的景观,起到诱导视线、环节驾驶疲劳和视觉压迫感等作用;预制块路面则主要是通过改变路表形式来吸引驾乘人员的注意力,通过显著的差异性和对比来体现如众不同的景观效应。此外,通过改变预制块的形状和颜色,还可以进一步增强路面铺装的景观效果。因此,预制块路面不仅可以实现彩色沥青(水泥)混凝土路面的景观效果,还可以将路面结构形式本身作为一种景观呈现给大家,是未来路面景观铺装技术的发展趋势。
  3.1 彩色沥青混凝土路面。
  一般沥青胶泥均为暗沉或黑色物质,所以在拌和级配料成沥青混凝土后所呈现的色泽为黑色,而彩色沥青混凝土最主要的因素,是将一般沥青胶结料中黑色的沥青质经脱色处理后成为无色胶结料(颜色近于绿茶浅淡黄绿色),其物理特性与一般沥青胶结料相同,再搭配级配料、无机色料及矿物纤维,经与一般沥青混凝土拌合之相同程序拌合后形成。亦可将级配粒料改为天然彩色粒料或人造彩色粒料,搭配同色系无机色粉及矿物纤维,形成彩色石沥青混凝土。
  彩色沥青混凝土不但具有一般沥青混凝土的便利施工性,同时具有多样的色彩选择、不同粒料质感的搭配,而在选择不同粒料配比下可使铺面具有不同特殊功能与效果。如:具有半刚性强度的彩色石沥青路面、具有高孔隙率的彩色多孔性沥青路面以及彩色全透性多孔性沥青路面等。彩色路面施工工期及施工品质都能轻松掌控,也使彩色路面具有更高的附加价值,提供道路使用者高安全性、高舒适性、高品质的使用环境。
  彩色沥青混凝土路面是城市现代化步伐中的一个标志,对美化公共社区,点缀城市建筑、园林建筑,警示道路交通安全等社会公益事业具有广泛的实用性。但彩色沥青混凝土最大的缺点是其单价相当昂贵,大面积使用受到限制,另外其色彩保持的持久性也是个问题。
  3.2 彩色水泥混凝土路面。
  彩色水泥混凝土路面是由普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥+砂+碎石+颜料+外加剂(减水剂、分散剂)而形成的混合料,通过生产加工可制成色泽鲜艳、装饰性好的彩色水泥混凝土路面,可进行现场预制或现场浇注施工。
  目前,国外将彩色水泥混合料制品或路面用于美化环境,如城市道路、住宅区道路停车场、旅游区道路、安全标志设施等,也可用作桥面铺装、隧道路面、港口码头、机场地平等设施建设,采用多种色彩拼成图案用以美化城市和周围环境,随着城镇日新月异的建设发展,彩色水泥路面技术具有广阔的发展前景。
  彩色水泥混凝土对原材料的要求如下:水泥作为混合料中的胶凝材料,是保证强度、耐久性和胶结颜料、集料的主要原材料。其强度高低、品质好坏、颜色如何对彩色水泥混合料质量起着决定性作用。根据工程实践经验,彩色水泥混合料所用的水泥品种主要有:白色硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥等,其强度一般不应低于32.5MPa,水泥的选用应根据工程需要和试验确定,必须符合国家建材标准。集料在彩色水泥混合料中起着骨架作用并具备一定的强度,其本身的色泽深浅及表面粗糙程度,直接影响彩色水泥混合料中颜色的用量、效果及着色牢固度;所用的有常规砂和规格碎石,在镶嵌式砌块中可用白云石子作为面层集料。颜料是彩色水泥混合料区分于普通水泥混合料的特征材料,不仅要具备优异的染色、遮盖性能和分散性,并在碱性条件下不得褪色。在道路工程长年经受风吹、日晒、雨淋、冻融、摩擦的条件下,颜料应具有较好的耐久性、耐水性和耐蚀性。
  4. 混凝土预制块路面
  事实上,人类采用预制块材料修筑路面已有悠久的历史。在历史不断演变的过程中,不同时期用于制作块体的材料和工艺不尽相同。按照材料类型主要有木块、砖块、块石和混凝土预制块四种。
  4.1 木块路面。
  从19世纪初开始,为了减少石块路面与车辆、马蹄铁的碰撞而产生的噪声,木块就经常被作为石块的代用物而被用于路面铺筑。在欧美,木块一般用松木或冷杉制成,并经过煤焦油高压处理。在澳大利亚,通常使用未处治的当地硬木。
  木块铺筑时不用砂垫层,而是直接铺筑在30mm厚的沥青马蹄脂垫层上。木块路面虽可降低噪音,但因其吸收水分,易潮湿,并且潮湿后容易滑溜,故这种路面现在已几乎不用了。
  4.2 砖块路面。
  目前,砖块的种类非常多,如普通砖、灰砖、烧结页岩砖、透水砖、陶瓷锦砖、空心植草砖、橡胶地砖、玻璃砖、太阳能发光地砖、其他装饰用砖等。
  普通砖采用粘土压制成型后高温烧制,便于就地取材,价格便宜,经久耐用,还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点,在土木建筑工程中使用广泛,废碎砖块还可作混凝土的集料。透水砖具有很强的吸水功能和良好的透水性,能够较大程度的改善路面积水,从而减少路面安全隐患,而且有利于缓解城市热岛效应,具有环境友好型特点,透水砖在国外也被叫做舒布洛科路面砖。
  橡胶地砖是一种以再生胶为原材料,以高温硫化的方式形成的一种新型地面装饰材料。橡胶地砖由两层不同密度的材料构成,彩色面层采用细胶粉或细胶丝并经过特殊工艺着色,底层则采用粗胶粉或胶粒、胶丝制成。用该产品铺设的运动场地,不仅能更好地发挥竞技者的技能,还能将跳跃和器械运动等可能对人体造成的伤害降到最低限度。在老年和少儿活动场所铺设本产品,能对老人和儿童的安全起到良好的保护作用。其最大特点是防滑,减震,耐磨,抗静电,不返光,疏水性、耐候性好,抗老化,寿命长。
  4.3 石块路面。
  用各种不同形状和尺寸的石块铺筑的路面统称为块石路面。块石路面按石块的加工修琢程度不同、规格尺寸不同又分为整齐块石路面、半整齐块石路面和不整齐块石路面。
  传统弹石路面便是属于半整齐块石路面,它是用经过粗凿加工后的石块,铺筑在砂垫层上,经碾压成型的一种路面结构,其结构一般采用弹石面层+砂垫层+基层+调平层(路基)。弹石路面在欧洲使用历史悠久,最早可以追溯到奴隶社会,那时人类社会就开始使用条石或大块石来铺筑路面或广场,如古罗马城。此后,佛罗伦萨古城、巴黎凡尔赛宫和凯旋门广场等都是采用块石铺砌。欧洲的弹石路面采用人工铺设,形式多样,弧形、抛物线、斜线及直线等,生态环保,十分美观。弹石路面在我国云南县乡道路中有较为成功的应用。
  4.4 混凝土预制块路面。
  混凝土预制块路面是一种新型的路面形式。它由高强、高精度的水泥混凝土预制块按照特定的方法紧密排列、块体间接缝用砂填灌而成的路面。它具有价格低廉、铺筑方便、施工速度快、抗滑和抗温度变形性能好、维修量少、可重复使用等特点,可应用于人行道、车行道、公园小道、停车场等地方。
  混凝土预制块便于着色,便于塑性等特点,用于铺筑路面可以营造良好的路面景观效果。目前,常用的预制块分为实心块和空心块两种,空心块多用于城市人行道、服务区小车停放区、公园和小区等非重载区;实心块主要用于港口、码头和重载作用区域的路面。
  空心块植草路面适用于停车场、人行道、出入通道、斜坡和中轻交通量的通村公路及新农村建设户户通工程,尤其适用于设在各类居住小区、办公楼、开发区的停车场和车辆出入通道、室外停车场、消防通道、农村公路临时停车带、景观带等场所。见图3、图4所示。
   图3 空心块植草砖用于停车区路面
  图4 实心块用于城市街道路面
  与其它路面相比,混凝土预制块路面具有以下优点:
  (1)从行人荷载到集装箱荷载,能承受的荷载范围很大,对水平剪切的抗力强。适用于交通繁重、转弯频繁区域的铺面。
  (2)有利于保护环境:路面铺设采用工厂化生产的预制块,现场铺设,减少施工现场扬尘,有利于保护周边环境,提高施工速度。
  (3)适应自然环境:采用小块铺设,具有联锁功能,块与块之间采用细砂填充,因此具有刚性表面、柔性联接、独特的抗变形功能,尤其适用于变形较大的柔性地基。
  (4)具有呼吸功能:下雨时,路面积水可以迅速渗入地下,保持地下水位,而天气炎热时,又可以蒸发回大气中,使空气保持一定湿度,有利于土壤和植被的保护。
  (5)保障行人与车辆安全:预制块的毛面具有一定的粗糙度且耐磨耗,具有较理想的摩擦力,能保证行人、行车安全。
  (6)路面不会因车辆滴漏汽油、柴油和润滑油而损坏。
  (7)块型组合可形成丰富多彩的图案,色彩亮丽、典雅、易融于周边环境,使环境更和谐。但是,这种路面在性能上的缺点是表面接缝多,平整度不宜控制,不适应于高速行车。
  5. 结语
  混凝土预制块路面具有施工便捷,易于着色,形式多样,可重复利用等特点,作为路面景观铺装不仅可以美化环境,还可以就地取材,工厂化预制,最大限度的减少了路面施工对环境造成的破坏,是一种环境友好型,经济效益和社会效益均较好的路面结构形式,发展前景广阔。
  
  参考文献
  [1] 邵腊庚,李宇峙,周昌栋.砼嵌挤块路面面层的铺筑技术[J].中南公路工程.1997.
  [2] 杨春巍,郝晓东,王晓红.小型砌块的设计和施工介绍[J].黑龙江交通科技.1999.
  [3] 李永明.预制块铺面的施工工艺和质量控制要点[J].港工技术.2001.
  [4] 黄晓敏.弹石路面建设与养护[M].人民交通出版社.2008.
  [文章编号]1006-7619(2011)09-23-858
  [作者简介] 巩雷(1982.4-),男,籍贯:泗阳,职称:助理工程师,工作单位:江苏省交通规划设计院,工作年限7年,曾经从事道路路面技术服务,现在从事交通环境影响评价。
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