藺彩明
(深圳市市政設計研究院有限公司,廣東 深圳 518000)
橫斷面形式的確定很重要,他決定道路的使用功能和工程的投資規(guī)模。
國內(nèi)很多城市“公路型經(jīng)濟”形象很突出,城鎮(zhèn)圍繞著道路逐步發(fā)展起來的,道路兩側現(xiàn)狀布置大量廠房和住宅。道路規(guī)劃橫斷面在上層次的規(guī)劃路網(wǎng)中就已經(jīng)確定,如按照規(guī)劃斷面布置,往往會發(fā)生驚人的拆遷量,工程的實施難度和投資規(guī)模都很大。橫斷面布置確定過程中,要充分結合規(guī)劃和現(xiàn)狀,同時考慮綠化景觀等因素,提出一個合理可行的橫斷面方案。
實例:東莞市鳳崗鎮(zhèn)永盛大街改建工程
永盛大街現(xiàn)狀是雙向4 車道的城市道路,周邊是發(fā)展較成熟的工廠、商鋪等,改造前常出現(xiàn)堵車現(xiàn)象,當?shù)卣疀Q定對永盛大街進行改造。
規(guī)劃中永盛大街是一條城市主干道,同時也是一條重要的商業(yè)街,其規(guī)劃橫斷面見下圖。
如果按照60m 規(guī)劃紅線進行控制,道路兩側大量已建成區(qū)需要拆除,其拆遷補償費用幾乎與工程直接投資費用相當,工程拆遷難度也非常大。設計中在滿足永盛大街交通和服務功能的前提下,將道路橫斷面由60m 壓縮至40m,避免了大量的拆遷,降低了工程的總投資規(guī)模。
圖1 永盛大街規(guī)劃橫斷面
圖2 永盛大街設計橫斷面
圖3 路面結構圖
平面布局應根據(jù)交通預測結果及沿線地形地物條件、結合規(guī)劃用地情況進行優(yōu)化布置。平面線形設計前,要進行深入細致的調(diào)查,采用物探等手段探明地下管線位置及高程,查明道路控制紅線內(nèi)地面上建筑物和地下管線布置狀況。
平面設計中要考慮和原有道路的銜接,通常采用以下三種方式:(1)改建后的道路中心線沿現(xiàn)狀道路中心線布設,盡量利用原有路基路面;(2)把現(xiàn)有道路路基作為改造后道路的半幅路進行利用,路面作為基層利用或者拆除;(3)局部現(xiàn)狀路段標準較低,路況較差,道路改造中利用較少。舊路改造平面設計中應多征求有關部門和沿線居民的意見,這樣能夠加快道路的改造速度,改造后的線形設計宜盡量采用較高的標準,以滿足后期的發(fā)展要求。
舊路改建縱斷面設計既要考慮到現(xiàn)有道路的標高,還有考慮到路網(wǎng)中的規(guī)劃標高,跨越江河,相交道路處等作為道路縱斷的控制點標高進行縱斷面設計。道路的縱坡既要滿足道路自身排水的要求,又要滿足周圍地塊排水的要求。改建道路路線的縱斷設計與路面結構的補強設計是相輔相成,路線縱斷拉坡受路面結構影響很大,應以最大限度地使縱坡調(diào)整值貼近舊路補強厚度值為原則,可以按以下步驟進行設計:
詳細調(diào)查舊路的建設年代,舊路結構組成,,路面排水情況,地下水位狀況,養(yǎng)護部門的意見和沿線居民的建議。
調(diào)查現(xiàn)況舊路的彎沉值,舊路的表面狀況如:路面的不平整性、坑槽等不良情況。
在路線縱斷圖上分段,標出哪些是新建地段,哪些是補強地段,標出控制點高程。
路線拉坡時,還應考慮舊路的橫坡度和超高,如果舊路是兩側加寬時,舊路的橫坡和新路的橫坡度相差不大。這時,路線縱斷采用中線控制即可。如果是一側加寬,控制點應按舊路面加輔厚度推算改建路面路中標高。
舊路改建項目中原有的路基要拓寬,新老路基的銜接處理非常重要,處理得不好,會導致路面縱向開裂。原因是老路基已基本固結沉降到位,其沉降遠小于新拓寬部分地基的工后沉降,新老路基出現(xiàn)差異沉降,路基失去穩(wěn)定,表現(xiàn)為路堤內(nèi)的破裂面外的土體下沉側移,將路面拉裂造成縱向開裂。縱向裂縫作為公路拓寬改造的質量通病,防止應遵循“預防為主,及時防治”的原則,在設計和施工過程中通過合理設計,提高施工工藝和施工質量等方法進行有效預防,努力減少路基的差異沉降,對已發(fā)生的裂縫采取有效措施進行處治。
舊路改造中路面結構設計很重要,直接關系到改造后道路的使用性能和使用壽命,本文談談工程中遇到的舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層(即白加黑改造)需要注意的問題,重點講述對現(xiàn)狀水泥混凝土板塊的處理和如何控制反射裂縫。舊路改造設計中為了避免車道拓寬部分與老路產(chǎn)生不均勻沉降,車道拓寬部分路面采用與現(xiàn)狀老路一致的水泥混凝土路面,同時采取措施加強新、老路面之間結合,然后再對新、老路面一起進行瀝青罩面設計。
對現(xiàn)有的水泥混凝土路面進行詳細的調(diào)查是進行白加黑改造的基礎,水泥混凝土路面應重點調(diào)查以下內(nèi)容:路面破損狀況調(diào)查。破碎板塊、開裂板塊、板邊角的破損狀況,并逐個記錄破損破碎板塊的位置和數(shù)量或按車道繪出破損狀況草圖,調(diào)查縱、橫向接縫拉開寬度、錯臺位置與高度,調(diào)查板底脫空位置等。路面結構承載力調(diào)查。一般用落錘式彎沉儀或貝克曼彎沉儀進行現(xiàn)場測定,了解水泥混凝土路面的承載能力情況。接縫傳荷能力調(diào)查。荷載作用下接縫處的豎向位移差是產(chǎn)生裂縫最重要的原因,白加黑改造要重點進行接縫傳荷能力的測試,通常用橫向接縫兩側板塊的彎沉差和平均彎沉值來評價路面接縫傳荷能力。水泥混凝土強度測試。選擇典型路面狀況,分層鉆芯取樣,測定原混凝土強度、模量等,分析破壞原因。此外,還要進行路面抗滑能力、交通狀況、路面排水等方面調(diào)查。
通過以上調(diào)查,我們對現(xiàn)狀水泥混凝土路面進行全面了解,根據(jù)破損調(diào)查和承載力測試資料,對原水泥混凝土進行處理,原水泥混凝土路面處理方法大致可分為以下兩種:不破碎板塊方式?,F(xiàn)狀路面整體狀況較好的,一般進行局部處理,通過更換破碎版、修補開裂板塊、壓縫填封、脫空板灌漿等措施,使得處置后的路段彎沉值低于20(0.01mm),橫向接縫兩側板塊的彎沉差低于6(0.01mm),然后加鋪補強層。打裂破碎板塊方式。采用打裂或各種破碎技術將混凝凝土板打裂、壓實,消除垂直、水平方向變形,使路面穩(wěn)定,然后加鋪瀝青層。當原路面板接縫或裂縫處平均彎沉大于45(0.01mm)以上時,宜采用打裂穩(wěn)壓工藝,消除原水泥混凝土板脫空;當原路面板接縫或裂縫處平均彎沉大于70(0.01mm)或水泥混凝土板較破碎時,宜采用碎石化處理,可將板破碎成小塊或碎石,作為下基層或底基層用。
白加黑改造的關鍵問題是如何控制路面的反射裂縫,荷載作用下接縫處的豎向位移是產(chǎn)生裂縫最重要的原因,防止反射裂縫采用的措施一般有一些幾種方式:改善加鋪瀝青層的性能。通常是增加罩面層厚度或改善面層材料的性能,提高加鋪層的變形能力或強度,例如使用瀝青瑪蹄脂(SMA)做面層。采用中間層。為防止?jié)B水、減緩反射裂縫及加強層間結合,宜設置20~25mm 厚的聚合物改性瀝青應力吸收層、應力吸收模,或鋪設玻纖格柵等。增設補強層。在瀝青罩面層和處治后或破碎后的混凝土路面之間增加一層基層,增加加鋪層的厚度,減緩反射裂縫發(fā)生。
和新建道路相比,舊路改造設計要復雜的多。首先要做好與現(xiàn)狀銜接,這需要大量的前期工作,盡可能在設計中考慮到并解決好,減少施工中出現(xiàn)新問題;其次是要和規(guī)劃相結合,道路改造目的是滿足交通發(fā)展需求,設計中盡量采用較高標準以滿足后期發(fā)展需要,避免出現(xiàn)改造后再改造的局面。
[1]《城市道路設計規(guī)范》(CJJ37-90)中國建筑工業(yè)出版社.
[2]《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTG D50-2006)人民交通出版社.