論新型道路的結合與發展

于向陽

(大同市市政建設發展公司，山西大同 037000)

1 提出論文的契機

前段時間，筆者在網上無意瀏覽到一段視頻［1］，是關于一位英國科學家發明的一種被稱作“星光大道”的新型路面涂層材料，這種涂層能夠對各種水平的背景光做出反應。比如說，在明亮的月夜，與漆黑一片的夜晚相比，外部覆蓋這種涂層的道路將會閃爍輕微的光線。這種涂層就能夠儲存能量并且在最需要的時候發光，但是很顯然它比夜光玩具所使用的材料更加復雜。但是這種新型涂層材料平均造價僅約每米750元人民幣，將這種涂層應用在英國劍橋附近大約148.6m2的道路上，施工時間也僅耗費了90min，而且4 h后道路就開放使用。這樣的設計不僅是有趣的體現，同時還能達到環保的目的，做到節能減排，保護環境。如何在施工中既能做到質量控制的同時也能夠節約材料和節能環保，一直都是市政公用工程施工中最為重要和首要考慮的問題。筆者總結了近年來各種新型材料以及道路結構各層的組合，依據自己的觀點來對未來市政道路工程建設的結合與發展做了以下闡述。

2 城市道路的要求

現代的城市道路是城市總體規劃的主要組成部分，它關系到整個城市的有機活動，在市政道路工程建設動工前，要先對周圍地質水文資料和周圍構(建)筑物做詳細了解，提出備選應急方案，以防止在施工中發生突發事件。在施工中要嚴格按照圖紙進行施工，作業前要書面交底，施工中測量放線、運輸材料、攤鋪碾壓、養護放行要嚴格按照施工流程進行，控制好各工序的銜接和質量目標。為了適應城市的人流、車流順利通行，近年來我國城市開始修筑降噪排水路面，以提高城市道路的使用功能和減少城市交通噪聲。這種新型的路面結構組合是由OGFC瀝青磨耗層和密級配瀝青混合料的中、下面層所構成的［2］。它既能夠滿足瀝青路面強度高、高低溫性能好和平整密實等等路用功能，又實現了城市道路排水降噪的環保功能，為營造靜謐的社會環境創造了條件。

無論是對施工的要求苛刻的環氧瀝青，還是能夠防滑減速路面的新型彩色玻璃砂，不僅要達到各層的使用性能和指標，而且還要做到層與層之間緊密穩定結合，保證其整體性和結構傳遞的連續性。

2.1 創新改進的產物環氧樹脂混凝土

目前，用于交通路面材料主要有水泥混凝土和瀝青混凝土兩種，水泥混凝土路面在行車作用下產生板體作用，脆性大，容易脆斷，它的破壞取決于極限彎拉強度，并難以修復，而瀝青混凝土強度低、材料穩定性差，在反復行車荷載作用下產生累積變形，它的破壞取決于極限垂直變形和彎拉應變，設計壽命低，這些缺點歷來都是市政工程道路建設中面臨的共同問題。而環氧瀝青混凝土，作為對傳統路面材料的一個創新改進，已經取得了很好的研究成果。

環氧瀝青混凝土是指以環氧樹脂、固化劑、增塑劑及增韌劑、稀釋劑填充料為主要成分的新型材料，它具有較高的早期抗折、抗壓強度;其韌性改善明顯，抗沖擊強度大;能提高路面的耐化學腐蝕，耐磨性能，延長混凝土使用壽命。早于1937年英國倫敦曾鋪筑環氧瀝青碎石抗滑層。瑞士、美國和德國更是廣泛將其應用于公路路面。在我國，南京長江第二大橋南漢橋鋼梁橋橋面，就采用環氧瀝青材料鋪裝，自2000年建成至今，使用狀況良好，但鑒于環氧瀝青養護期較長，成本較高。它必須在現場邊生產邊攤鋪，讓其在現場發生一系列化學反應，最后固化。從生產到施工必須在1h內完成，否則只能廢棄。施工的環境溫度以30℃～40℃最理想，施工一定要避開雨天。近年來流行的做法是摻水性環氧樹脂改性砂漿。與其他水性聚合物相比較，能保證很高的交聯密度，因此在路面材料領域有廣泛的應用前景。

2.2 新型防滑路面材料彩色玻璃砂

這種引進于英國的聚氯酯雙組分粘合膠，能夠完全應對中國北方寒冷天氣，而且配方組分環保，基本沒有氣味，不會使行走在上面的人感到不適。這種彩色玻璃砂作為骨料無論是在色彩艷麗程度上還是在耐久性上，都遠超過傳統彩色防滑路面的骨料，而且在粒徑控制上也有突出表現。彩色玻璃砂的粒徑最低可以到0.4mm，而傳統骨料粒徑最低可被控制在2mm。其多達上百種的色彩可以拼合出任意的標志或圖案，可以說應用范圍非常廣，市場前景樂觀。

2.3 半剛性面層復合材料

半剛性面層復合材料是一種新型的剛柔相濟的路面材料，其可以充分發揮柔性路面和剛性路面的材料的特點，既具有柔性路面的行車舒適性，又具有剛性路面的抗車轍能力，并改善低溫抗裂性、耐久度和抗水損壞能力，同時又可減薄加鋪層厚度。這種面層的復合材料可以大大提高瀝青路面的高溫穩定性和耐久性，彌補瀝青路面和水泥混凝土路面的不足，延長路面使用壽命，節約投資，對于我國公路路面的發展具有重要的現實意義和經濟效益。半剛性瀝青復合材料根據施工工藝和材料分為水泥灌漿、水泥、水泥乳化瀝青混凝土。三種均遵循一個原則:即取瀝青路面和水泥混凝土路面之長，補其之短，剛柔并濟。用水泥處治后的集料鋪筑的瀝青路面的強度和穩定性大大提高，路面泛油和抗水性能也得到相當大的改善。

2.4 RS系列貼縫帶解決了路面養護施工難的問題

RS貼縫帶作為一種卷筒式阻裂防水隔膜的新型道路工程路面養護材料，其施工便捷，施工前只需將裂縫清掃干凈，撕膜粘貼后人工壓實即可。技術可靠，適用性強，可以用于水泥路面、瀝青路面的裂縫處理，還可以用于舊路面罩面前的裂縫處置。與灌縫施工相比，效率是灌縫的2倍以上，單人施工便可修補路面裂縫，無需開槽灌縫等復雜程序，因無需任何機具，更加節能環保，無燃料消耗，無尾氣排放。造價是同等性能灌縫施工的80%左右。15℃以上即可與路面緊密粘貼。隨著這種新技術、新材料在全國的進一步推廣，勢必使道路養護部門提高工作效益以及工作質量。這種新的養護材料越來越受到道路養護部門的青睞和重視［3］。

3 城市道路降噪排水路面設計與施工的探究

如今，隨著城市道路建設的不斷拓寬，如何對道路進行有效的降噪排水，并且保持路面的穩定性以及安全性，從而延長城市道路的使用壽命，一直是我國道路建設研究人員需要深入研究的問題。

3.1 市政道路工程中的降噪措施

車輛在道路行駛過程中產生的交通噪聲，主要是由車輛的發動機系統和行駛時輪胎和路面之間的相互摩擦作用所產生的。市政道路工程中降噪要求路面應具有良好的平整度，不同的縱向條紋構造，使輪胎與路面接觸時表面花紋槽中的空氣可通過連通孔隙向四周溢出，減小了空氣壓縮爆破產生的噪聲，且使氣泵噪聲的頻率由高頻變為低頻。研究表明，30cm厚的加氣混凝土面層，其孔隙為20%左右，對降低輪胎噪聲有利。路面材料的高彈性和大阻力，可使路面具有吸收、衰減輪胎振動和沖擊的效果，大大降低輪胎與路面的振動噪聲［4］。同時大的孔隙率具有通過吸收、不斷反射而達到衰減噪聲的目的，而且能夠減小輪胎與路面的接觸面，顯著降低附著噪聲。

我國目前對瀝青混凝土低噪聲路面的研究比較多。多孔性瀝青路面、橡膠瀝青路面、SMA路面、超薄瀝青混凝土路面以及多孔彈性路面等等都是具有降噪效果的瀝青路面。在新鋪筑的水泥混凝土路面上，用環氧瀝青和礫石鋪設面層，該面層既有粗糙度，又有彈性，其降噪效果比多孔隙瀝青路面還要好。此外，關于低噪聲路面的材料構造、鋪筑技術和養護管理等等還需更深入的研究。

3.2 可持續發展的新型道路排水系統

近年來，我國多地發生的特大暴雨使道路損失巨大，且目前還沒有一個可以用于預估的實際方法，但是筆者從最近兩年的報道中看到損失動輒千萬甚至億元，就2010年的統計，每年我國暴雨造成直接經濟損失達70億元～100億元［5］。所以道路的排水系統已成為一項在今后市政道路施工中不容忽視的重要課題。

道路工程和給排水工程作為市政公用工程中的兩大重點工程，在實際施工中有著密不可分的聯系。城市化的快速發展帶來了一系列的生態環境問題，傳統道路排水設計的一些弊端也日益突顯，主要原因是我國現行道路排水設計理念與新型雨洪控制利用理念嚴重脫節，致使城市道路每經過一場暴雨洗禮過后，便出現暴雨如注、水流成河的現象。暴雨已然成為考驗道路暢通與否的一項重要指標。市政公用工程中道路的雨水收集與利用是一個方興未艾的廣闊領域，它涉及到城市雨水資源的管理科學、雨水徑流的污染控制、雨水簡單處理后做中水等雜用水源的直接收集利用、用各種滲透設施將雨水回灌地下的間接利用(補給地下水)、城市生活小區水系統的合理設計及其生態環境建設等方面，是一項涉及面很廣的系統工程。

傳統道路排水、生態環境保護、水量和水質控制都“自成一派”，而符合可持續發展的新型道路排水卻少之又少。在實際施工中可以先分析國外先進經驗對我國道路排水系統改進的啟示，借鑒新型雨洪控制體系在發達國家城市道路排水系統中的應用，然后提出新的道路排水設計綜合性理念模式，使其可適用于我國道路排水設計。

市政道路與人們的生活息息相關，隨著我國經濟建設的發展，人們對城鎮道路工程也提出了更高的要求。隨著近年來建筑施工中新技術、新工藝、新材料、新設備的發展情況，努力提高施工中的技術水平，相信新型道路的結合與發展會有更美好的明天。

［1］http://world.kankanews.com/w/2013-10-22/0013669371.shtml.

［2］丁士昭，周麗萍.全國一級建造師執業資格考試用書［M］.第3版.北京:中國建筑工業出版社，2011.

［3］RS系列貼縫帶說明［Z］.

［4］上海市市政工程管理局科學技術情報站.道路降噪之一［Z/OL］.中國智能交通網.

［5］車 伍，申麗勤，李俊奇.城市道路設計中的新型雨洪控制利用技術［J］.公路，2008(1):39-41.

［6］眭封云，許義庭，李家春.地區公路暴雨災害風險分析［D］.西安:長安大學研究生部特殊地區公路工程教育部重點實驗室，2010.

［7］王明遠.城鎮道路工程施工工藝手冊［M］.北京:機械工業出版社，2009:8.

［8］CJJ 1-2008，城鎮道路工程施工與質量驗收規范［S］.