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        城市道路改擴(kuò)建老路利用淺析

        2014-09-26 06:35:04
        城市道橋與防洪 2014年7期
        關(guān)鍵詞:老路快速路新建

        姚 銳

        (上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司,上海市 200092)

        0 引言

        隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,城市用地規(guī)劃逐漸外延,機(jī)動(dòng)車保有量增長率不斷突破新高,城市原有路網(wǎng)規(guī)模已不能滿足區(qū)域交通出行的需求。因此,近年城市道路改擴(kuò)建項(xiàng)目數(shù)量激增,有的是道路等級(jí)的提升,有的是建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,有的是設(shè)施老舊需要翻修,也有的是路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整,在現(xiàn)狀老路線位新建快速路。對(duì)于各種類型的改擴(kuò)建項(xiàng)目,工程設(shè)計(jì)多從節(jié)約投資、減少對(duì)周圍地塊影響的角度,考慮利用老路進(jìn)行改擴(kuò)建,但各種道路工程實(shí)施的可行性卻并不可一概而論。

        本文結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)以上幾種情況在工程咨詢與設(shè)計(jì)中需側(cè)重考慮的問題及相應(yīng)對(duì)策進(jìn)行簡要的分析。

        1 道路改擴(kuò)建類型及利用情況分析

        改擴(kuò)建道路從不同的角度分析,有不同的分類指標(biāo),本文僅從對(duì)于現(xiàn)狀道路的改擴(kuò)建程度進(jìn)行分析,具體分為以下四類。

        1.1 現(xiàn)狀道路建設(shè)條件發(fā)生變化,需局部改造

        此類道路多為沿線地塊開發(fā)需要增設(shè)出入口、橫向新建道路需要增設(shè)交叉口或是橫向道路與現(xiàn)狀道路由平面交叉改造為分離式立交等。這種情況現(xiàn)狀道路的道路等級(jí)和規(guī)模均沒有改變,對(duì)主線改造不大,僅增加開口或局部拓寬,因此多采用利用老路、局部拼寬改造的辦法。

        1.2 城市主城區(qū)干道的交通量近飽和,需要擴(kuò)容

        城市主城區(qū)的城市空間一般布局早已形成,很難對(duì)道路兩側(cè)進(jìn)行大規(guī)模的改造,而另一方面主城區(qū)又是人流和車流的聚集區(qū),隨著沿線用地開發(fā)的增加,道路規(guī)模與交通需求無法匹配,勢必要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)容與改建。

        改建的方式受兩側(cè)用地限制的影響主要分為以下兩種。

        1.2.1 道路兩側(cè)建筑緊貼人行道,且拆遷存在困難的道路

        此類道路,由于路幅寬度無法改變,僅能通過壓縮分隔帶的寬度、調(diào)整斷面布置等進(jìn)行擴(kuò)容。因此,改擴(kuò)建后道路縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)基本與現(xiàn)狀道路標(biāo)高一致,方能保證道路邊線處設(shè)計(jì)標(biāo)高與周邊地塊標(biāo)高的妥善銜接。因路幅寬度沒變,老路路基基本可以利用,路面則需要分段設(shè)計(jì),對(duì)于現(xiàn)狀路面狀況良好的,沿用現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu);壓縮分隔帶處,需翻挖、拆除現(xiàn)狀分隔帶,新建機(jī)動(dòng)車道路面;對(duì)于路面破損嚴(yán)重的,需對(duì)路面進(jìn)行修補(bǔ)、加罩或結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng);對(duì)于基層破壞導(dǎo)致的沉陷、碎裂路段,需進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的挖補(bǔ)新建等。

        1.2.2 道路兩側(cè)建筑已按規(guī)劃紅線進(jìn)行退界,可拓寬現(xiàn)狀路幅的道路

        此類道路,由于兩側(cè)地塊大部分已開發(fā)成熟,地塊標(biāo)高及排水方式等均應(yīng)與現(xiàn)狀對(duì)接。因此,拓寬改建后道路縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高需略高于現(xiàn)狀道路標(biāo)高,方能保證道路邊線處設(shè)計(jì)標(biāo)高與周邊地塊標(biāo)高的妥善銜接。這就決定了改擴(kuò)建道路的路面結(jié)構(gòu)層大部分與現(xiàn)狀道路結(jié)構(gòu)層重合,需要對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行路面檢測后判斷是對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行淺層加罩、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)還是翻挖重建。

        同時(shí),由于對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行了拓寬,為減少結(jié)合部的差異沉降,在填筑拼寬路基時(shí),應(yīng)在原有路基邊緣開挖臺(tái)階(寬度應(yīng)大于等于1.0 m)。為保證拼接部的土基強(qiáng)度,在沉降差異最明顯的路基基底和拉應(yīng)力最大的路床、路面拼接部位應(yīng)鋪設(shè)一定數(shù)量的土工格柵,鋪設(shè)范圍至新老路基結(jié)合部兩側(cè)一定范圍(材料要求延伸率小于等于10%)。路基填料,宜選用與原有路堤相同且符合要求的填料。

        1.3 城市外圍地塊開發(fā),用地性質(zhì)調(diào)整,出行需求增加,需沿老路辟通交通干道

        隨著城市用地規(guī)劃的不斷外延,城市外圍用地多從農(nóng)田、廠房等轉(zhuǎn)為居住、商用,以及醫(yī)療、教育等用地,交通出行需求大大增加,而原區(qū)域內(nèi)部道路一般多為斷頭、錯(cuò)位等情況,貫通性較差。因此,區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃時(shí)多利用現(xiàn)狀老路線位辟通一條通達(dá)性較好的區(qū)域交通干道。

        1.3.1 現(xiàn)狀老路路幅較窄的道路

        此類道路現(xiàn)狀通達(dá)性差、路幅均較窄(多為7 m~10 m),而新建干道多為雙向四快兩慢或六快兩慢(多為30 m~50 m),同時(shí)現(xiàn)狀村鎮(zhèn)用地的管線布置形式及建設(shè)規(guī)模均不成體系,與規(guī)劃管線綜合布置及規(guī)模出入較大,即使新建道路與現(xiàn)狀老路線位一致,因新建道路下敷管線較多,需全線開挖溝槽,利用價(jià)值不大。

        因此,對(duì)于此類道路,建議不予利用。

        1.3.2 現(xiàn)狀老路路幅較寬的道路

        此類道路現(xiàn)狀已經(jīng)是區(qū)域干道,現(xiàn)狀規(guī)模多為雙向4車道(機(jī)動(dòng)車道路幅寬度在14 m~16 m),但其貫通性較差,不能滿足地塊開發(fā)后區(qū)域?qū)ν獾某鲂行枨?。因此,新建干道多利用現(xiàn)狀干道進(jìn)行新改建。

        對(duì)于改建的路段,需對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行路面檢測后判斷是對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行淺層加罩、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)還是翻挖重建,同時(shí)需根據(jù)新建道路斷面布置判斷是否要拼寬。

        1.4 路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整,沿現(xiàn)狀道路走向新建城市快速路

        近年來,二、三線城市用地高密度開發(fā),機(jī)動(dòng)車保有量增長速率逐年加快,城市干道在高峰時(shí)段往往處于近飽和或過飽和的狀態(tài)。而大部分駕駛員出行多選擇通達(dá)性較好的區(qū)域干道,導(dǎo)致這類道路無法滿足沿線的交通需求,特別是高峰時(shí)段擁堵極為嚴(yán)重。區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃多利用現(xiàn)狀干道或沿其平行走向辟筑城市快速路,以分流組團(tuán)間中長距離的交通流,同時(shí)利用現(xiàn)狀干道作為區(qū)域地塊出行的生活性和交通性干道。

        按照節(jié)約工程造價(jià)及減少對(duì)地塊的分割的原則,這類快速路多選擇以高架的形式建設(shè)。對(duì)于現(xiàn)狀交通干道的利用情況可從以下兩種情況進(jìn)行分析。

        1.4.1 中分帶已預(yù)留的道路

        此類道路,在建設(shè)時(shí)已考慮了近遠(yuǎn)期結(jié)合,中分帶寬度已按遠(yuǎn)期修建高架快速路進(jìn)行了預(yù)留,同時(shí)管線布置也按規(guī)劃管綜一次性敷設(shè),不需翻挖重建。

        新建快速路時(shí),現(xiàn)狀道路考慮予以利用,施工期間需占用雙向內(nèi)側(cè)各一根車道,作為橋梁樁基的施工區(qū),待樁基施工完畢再重新鋪筑內(nèi)側(cè)車道的路面結(jié)構(gòu)。具體的施工作業(yè)區(qū)間需結(jié)合下敷管線位置進(jìn)行布置。

        1.4.2 現(xiàn)狀無中分帶或中分帶較窄的道路

        此類道路,現(xiàn)狀路修建年代較久,修建時(shí)路網(wǎng)并未規(guī)劃快速路,大多現(xiàn)狀路幅不寬,若新建快速路,中分帶一般需要占用7 m以上寬度,現(xiàn)狀路面積所剩不多,下敷管線多需改遷或改建,剩下老路路面所處位置多與規(guī)劃新建管線管位重合。因此,新建快速路時(shí),現(xiàn)狀道路考慮翻挖重建,不予利用。

        2 工程設(shè)計(jì)中需要注意的問題及對(duì)策

        2.1 經(jīng)初步分析無法利用現(xiàn)狀老路的道路

        對(duì)于無法利用現(xiàn)狀老路的情況,道路的平面及縱斷面布置設(shè)計(jì)依據(jù)主要為路網(wǎng)規(guī)劃、周邊地塊地坪標(biāo)高及區(qū)域排水規(guī)劃等。

        (1)平、縱布置需對(duì)接路網(wǎng)規(guī)劃,同時(shí)妥善銜接橫向道路及開口的平縱;

        (2)道路縱斷需滿足區(qū)域排水規(guī)劃的要求;

        (3)道路縱斷需對(duì)接周邊地塊的地坪標(biāo)高。

        2.2 經(jīng)初步分析可利用現(xiàn)狀老路的道路

        對(duì)于經(jīng)現(xiàn)場踏勘老路與周邊規(guī)劃地坪標(biāo)高出入不大,管線布置、規(guī)模與區(qū)域管綜可對(duì)接,同時(shí)設(shè)計(jì)縱斷面與現(xiàn)狀道路設(shè)計(jì)標(biāo)高高差不大的,則需進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)狀道路進(jìn)行技術(shù)狀況檢測。由于改擴(kuò)建項(xiàng)目多需對(duì)面層進(jìn)行處治,故平整度和抗滑能力不作為判斷老路是否可利用的關(guān)鍵指標(biāo)。

        一般檢測的內(nèi)容主要為:原有機(jī)動(dòng)車道路面損壞狀況(PCI)、原有機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)承載能力(彎沉)、原有機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)層調(diào)查等。

        根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ36-2006),路面損壞狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)為路面狀況指數(shù)PCI。根據(jù)PCI的取值不同,路面損壞狀況分為A、B、C和D四個(gè)等級(jí);路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)價(jià)根據(jù)瀝青路面路表回彈彎沉值將不同基層類型和交通量等級(jí)的瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分為足夠、臨界和不足三個(gè)等級(jí)。而路面結(jié)構(gòu)層調(diào)查主要為鉆芯取樣,并與原路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行對(duì)比。具體的檢測指標(biāo)分級(jí)及相應(yīng)的老路利用建議詳見表1所列。

        表1 老路檢測指標(biāo)及利用建議一覽表

        根據(jù)檢測結(jié)果的不同,可分為現(xiàn)狀老路不可用、需結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及僅需淺層加罩等情況(詳見表1)。針對(duì)各種情況,道路的縱斷面設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等均需有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整。

        2.2.1 現(xiàn)狀老路不可用的道路

        設(shè)計(jì)重點(diǎn)同本文2.1節(jié),不再贅述。

        2.2.2 現(xiàn)狀老路需補(bǔ)強(qiáng)的道路

        首先,需要分析檢測報(bào)告中的數(shù)據(jù),并對(duì)原路面當(dāng)量回彈模量進(jìn)行計(jì)算,從而確定結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)厚度。第二,在道路縱斷面設(shè)計(jì)中道路設(shè)計(jì)標(biāo)高需要綜合考慮老路銑刨厚度及結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)厚度來確定。第三,結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)方案又要結(jié)合道路縱斷變化進(jìn)行區(qū)分設(shè)計(jì)。

        2.2.3 現(xiàn)狀老路需淺層加罩的道路

        該類道路一般使用年限不久,路面病害較少,路面檢測數(shù)據(jù)經(jīng)分析后,僅需淺層加罩。在道路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí),道路設(shè)計(jì)標(biāo)高需要綜合考慮銑刨厚度和加罩厚度來確定。對(duì)于路面狀況良好、僅為上面層加罩的,則只需對(duì)現(xiàn)狀路面鑿毛后加罩新的面層結(jié)構(gòu)即可。

        3 工程案例分析

        3.1 上海寶山區(qū)楊南路(滬太路-蕰川路)道路新改建工程

        工程西起滬太路,東至薀川路,路線長度約6.48 km,規(guī)劃為城市次干路,紅線寬度32 m。

        路線走向基本沿現(xiàn)狀老路布置,其中滬太路-潘涇路段(約2.4 km)現(xiàn)狀道路機(jī)動(dòng)車道寬度7 m,與該工程走向一致的路段約1.0 km;錦偉路-蕰川路段(約2.5 km)現(xiàn)狀道路機(jī)動(dòng)車道寬度16 m,與該工程走向一致。對(duì)于老路的利用分析主要有以下幾方面控制因素:

        (1)受沿線跨河橋梁及排水控制標(biāo)高影響,路段上設(shè)計(jì)標(biāo)高均比現(xiàn)狀老路標(biāo)高高出50 cm~80 cm。

        (2)由管線綜合斷面布置(見圖1)可知,雨污水管的溝槽開挖將破壞老路內(nèi)側(cè)兩根車道的路面。

        圖1 道路管線綜合橫斷面布置圖

        (3)現(xiàn)狀老路破損均較嚴(yán)重(見圖2)。

        圖2 現(xiàn)狀老路破損情況實(shí)景

        結(jié)合以上控制因素,工程設(shè)計(jì)中考慮對(duì)現(xiàn)狀老路路面不予利用,采用翻挖老路后,按新建路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        3.2 上海寶山區(qū)康寧路(區(qū)界-A20公路)道路新改建工程

        康寧路南起閘北與寶山區(qū)界,北至S20公路,路線長度約4.6 km,屬城市主干路,紅線寬度50m。工程沿線現(xiàn)狀用地主要為村鎮(zhèn)居住用地及廠房,其中區(qū)界-聯(lián)誼路段無現(xiàn)狀道路,聯(lián)誼路-S20公路段現(xiàn)狀有16 m寬地面道路(2008年建成),道路東側(cè)多層及高層建筑較多,考慮擴(kuò)容改建方案為沿現(xiàn)狀道路向西拼寬,原則上擬利用該段現(xiàn)狀道路。

        2012年8月業(yè)主委托上海中測行對(duì)該段道路進(jìn)行了路面技術(shù)狀況調(diào)查。當(dāng)月上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院收到了《路面技術(shù)狀況調(diào)查檢測報(bào)告(LMDC2012-001)》。該報(bào)告對(duì)聯(lián)誼路-S20公路段路面狀況進(jìn)行了調(diào)查,對(duì)路面損壞狀況、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及路面結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行了檢測(見圖3),評(píng)定結(jié)果為:按CJJ 36-2006標(biāo)準(zhǔn),該路段路面損壞狀況評(píng)價(jià)為C級(jí),路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,需要采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

        圖3 康寧路路面現(xiàn)狀調(diào)查情況實(shí)景

        經(jīng)對(duì)路面檢測報(bào)告原路面實(shí)測有效彎沉值進(jìn)行計(jì)算得原路面計(jì)算彎沉值:63(0.01 mm);原路面當(dāng)量回彈模量:260.3 MPa。

        該段路面設(shè)計(jì)采取銑刨現(xiàn)狀道路3 cm面層,上鋪15 cm水泥穩(wěn)定碎石基層,然后再加鋪新建道路面層(見圖4)。

        圖4 康寧路拼寬及補(bǔ)強(qiáng)示意圖

        計(jì)算得改建路面各加鋪層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值分別為:上面層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值LS=20.1(0.01mm);下面層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS=26.9(0.01mm)。

        3.3 鄭州市隴海路快速通道工程

        《鄭州市綜合交通規(guī)劃》(2009)構(gòu)建了“環(huán)加井”的中心城區(qū)快速路系統(tǒng),而隴海路快速通道正是“井”字系統(tǒng)中貫穿城區(qū)東西的南部“一橫”(見圖5)。

        圖5 “井”字形+環(huán)形的快速路系統(tǒng)示意圖

        現(xiàn)狀隴海路為鄭州市中心城區(qū)東西向城市主干路,是鄭州市道路核心干線網(wǎng)的重要組成部分,系東西向交通主通道之一,現(xiàn)狀道路寬度35 m~60m不等,規(guī)模為雙向4車道+兩側(cè)輔道,無中央分隔帶(見圖6)。隴海路高架快速通道工程全線規(guī)劃紅線寬50 m,其中高架快速系統(tǒng)按城市快速路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)車速60 km/h,雙向6車道;地面道路按城市主干路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)車速40 km/h,雙向6車道,具體斷面布置如圖7所示。

        圖6 現(xiàn)狀隴海路斷面布置示意圖

        圖7 隴海路(主線)典型橫斷面布置圖

        由于現(xiàn)狀隴海路機(jī)動(dòng)車道寬度約為14 m,無中央分隔帶,而隴海路快速通道建設(shè)斷面中央分隔帶寬度為8 m,同時(shí)由于快速路橋梁樁基與現(xiàn)狀管線布置沖突較多,因此規(guī)劃管線綜合中的大部分路段管線均進(jìn)行改遷,因此新建中央分隔帶及新建管線溝槽開挖基本將老路結(jié)構(gòu)全部翻挖、破壞。故工程設(shè)計(jì)中考慮對(duì)現(xiàn)狀老路不予利用,采用翻挖老路后,按新建路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        4 結(jié)語

        城市道路的改擴(kuò)建是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的設(shè)計(jì),本文結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例概括了城市道路改擴(kuò)建的幾種常見類型,并針對(duì)性地分析了各類型道路改擴(kuò)建老路利用的對(duì)策及設(shè)計(jì)重點(diǎn),供其他類似工程參考。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,還需結(jié)合具體規(guī)劃、地方政府要求等外部制約因素綜合考慮可行的老路利用實(shí)施方案。

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