閆文華
[同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司,上海市 200092]
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展,交通需求日益增長,從而要求盡可能的完善城市路網(wǎng)體系,來緩解城市的交通壓力,滿足各片區(qū)交通功能需求,助力城市的發(fā)展。
而快速路網(wǎng)系統(tǒng)在現(xiàn)今快進快出的綜合交通體系中起著非常重要的作用。由于不同時期城市發(fā)展規(guī)模需求、經(jīng)濟狀況及空間資源等受限,前期不可能直接建設(shè)快速路網(wǎng)系統(tǒng)。當(dāng)城市發(fā)展到一定規(guī)模,依據(jù)規(guī)劃才新建或改建快速路。由于受城市用地的限制,同時也為了滿足片區(qū)服務(wù)功能,將舊路提升改造為快速路已經(jīng)成為主流。從經(jīng)濟合理角度出發(fā),在進行提升改造的過程中,盡可能的減少對老路的破壞和對管線的改遷,從而降低總造價和減少社會影響。
本文依托于大同市開源街快速路改造工程,對減少老路破壞和管線改遷方面提供若干設(shè)計思路,同時也對遇到的其它問題進行探討和研究,希望能為以后的提升改造項目的設(shè)計工作提供一些指導(dǎo)。
大同市現(xiàn)狀開源街為城市主干路,雙向八車道設(shè)計,道路總寬度50m??紤]遠(yuǎn)期會提升為高架快速路,原道路設(shè)計時預(yù)留9m中分帶。
根據(jù)大同市“一環(huán)一縱五射一聯(lián)”的快速路網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃,開源街為規(guī)劃快速路網(wǎng)中重要的東西向交通走廊,將古城區(qū)、御東新區(qū)、口泉區(qū)有機串聯(lián)起來,一方面更好的承擔(dān)新老城區(qū)交通快速溝通和服務(wù)功能;另一方面,作為城市對外聯(lián)系的重要東西向通道,將串聯(lián)大同高鐵站和云岡機場。
主線高架規(guī)劃為城市快速路,為雙向六車道,標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?5m,設(shè)計速度80km/h。地面道路雙向八車道,設(shè)計速度50km/h。
現(xiàn)狀開源街為近些年完成修建的項目,因此在進行提升改造為城市高架快速路的設(shè)計工作時,需優(yōu)化設(shè)計,最大限度的對現(xiàn)狀道路進行保護,減少破壞,從而降低造價和社會影響。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時需結(jié)合施工方案來優(yōu)化設(shè)計,從而達(dá)到對現(xiàn)狀道路的保護,主要措施如下。
(1)優(yōu)化承臺尺寸及下部樁基布置
由于高架橋墩通常均設(shè)置在中分帶范圍內(nèi),老路9m中分帶為現(xiàn)狀既有,因此設(shè)計承臺和布置樁基礎(chǔ)時在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下需盡可能的使施工范圍局限在現(xiàn)狀9m中分帶寬度內(nèi),從而減少對老路的破除和搭接[1]。
對于橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨,方案一采用常規(guī)布置即8根d1.2m樁(橫3縱3列梅花樁),見圖1,承臺橫向?qū)挾?.4m,經(jīng)計算采用1∶0.3放坡開挖會破除現(xiàn)狀道路,且需要進行老路搭接,造價較高,社會影響較大。方案二采用6根d1.5m(橫2縱3)樁,承臺橫向?qū)挾?.25m,縮小墩柱距離,見圖2。采用常規(guī)設(shè)計必然對現(xiàn)狀道路破除影響較大,因此推薦方案二。
圖1 采用8根1.2m樁布置(橫向)(單位:mm)
圖2 采用6根1.5m樁布置(橫向)(單位:mm)
(2)優(yōu)化承臺開挖方法
通過比較放坡開挖和鋼板樁兩種施工方法,見表1,采用1∶0.3放坡施工承臺對老路造成的影響最小,故推薦。
表1 承臺開挖方法比較(以中分帶橋墩為例)
(3)減少滿堂支架對現(xiàn)狀道路的破壞
施工上部箱梁時多采用滿堂支架進行現(xiàn)澆施工,考慮到梁體自重通過支架傳遞到現(xiàn)狀道路上,會引起老路的局部破壞和沉降。施工時可采用在寬木板上墊方木或者鋪鋼板,然后再搭設(shè)支架,通過增大支架底部局部受壓面積,來減少對道路的局部破壞,見圖3。
圖3 在寬木板上墊方木再搭設(shè)支架
由于老路提升改造項目,工程范圍內(nèi)存在較多既有現(xiàn)狀管線,部分管線改遷難度較大、造價高、可施工期短、對居民生活影響大等,因此在進行高架快速路方案設(shè)計時應(yīng)盡量避免對現(xiàn)狀重要管線的改遷,尤其是大管徑的主管線,同時也能減少對現(xiàn)狀道路的破除。
(1)優(yōu)化匝道布置設(shè)計方案
設(shè)計前期需收集現(xiàn)狀道路的市政管線資料,優(yōu)化匝道布置方案[2],在設(shè)計合理、用地富裕的基礎(chǔ)上盡量避免匝道與管線線位的重疊,避免主管線、重要管線的改遷,節(jié)省造價。
(2)部分基礎(chǔ)特殊設(shè)計
如果受用地紅線或交通功能限制,管線與橋位沖突,且改遷代價較高時,可針對不同情況對基礎(chǔ)進行特殊設(shè)計,來避免管線改遷。對于橋梁可采用騎跨式基礎(chǔ),見圖4。對于擋墻段可設(shè)置懸臂避開擋墻位置處管線,見圖5。
圖4 匝道橋墩避讓箱涵
圖5 匝道U槽避開熱力管線
舊路提升改造時要針對舊路的裂縫進行修復(fù)處理。修復(fù)處理前需統(tǒng)計好現(xiàn)狀道路上的既有裂縫位置、深度、寬度,再統(tǒng)一分析處理。本工程原機動車道上出現(xiàn)不同程度裂縫,經(jīng)現(xiàn)場切割驗證,裂縫處基層強度尚好。因此在原路面上面層銑刨的基礎(chǔ)上根據(jù)裂縫的不同寬度(縫寬不大于5mm、5mm≤縫寬≤15mm等)[3]做不同切割處理,然后用乳化瀝青灌滿縫隙,再在裂縫表面勻灑干凈石屑或粗砂;最后將溢出縫外的瀝青及石屑、砂清除后鋪設(shè)1.0m寬聚酯玻纖布。
在老路提升改造時要盡量減少過路管線的數(shù)量,從而減少因埋設(shè)過路管線對老路的開挖,避免長時間行車因新老路壓實度不同造成道路的局部高差,導(dǎo)致行車的不舒適。采用常規(guī)設(shè)計,每個橋墩處落水管均通過橫向連管連接至側(cè)分帶邊緣處雨水篦子,再統(tǒng)一排到主管,由于橋墩標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30m,勢必會造成道路因施工雨水管而造成開挖破除量較多,且對道路結(jié)構(gòu)造成破壞。因此舊路提升設(shè)計時,橋墩落水管可在中分帶內(nèi)統(tǒng)一縱向連接,再到交叉路口處與其它強弱電管線一并開挖,再連接至附近雨水篦子里。
對于過路管線(強弱電、雨水連管等)開槽及回填,本工程建議如下:開槽上寬1.2m,下寬0.8m,深度約1.4m。中粗砂回填至二灰穩(wěn)定層,然后再澆筑35cmC30水泥混凝土板,再搭接鋪設(shè)面層,見圖6。
圖6 過路管線回填處理(單位:cm)
在設(shè)計時道路局部由于匝道布設(shè)需拓寬原有道路,原有人非道路改造為機動車道,因此對路面上的既有井改造不可避免,具體處理建議如下。
在保證既有結(jié)構(gòu)安全性和完整性的前提下,根據(jù)需要鑿除現(xiàn)狀井室部分側(cè)墻,令其(蓋板頂)標(biāo)高降至路床底,隨后按照現(xiàn)行國標(biāo)圖集,按滿足汽車載荷作用要求,新建頂部蓋板和井筒;
降低井室頂板時,井室凈高需滿足權(quán)屬單位要求;若難以滿足需求,需將該檢查井進行拆除重建。
城市高架快速路設(shè)計時會受到很多的限制因素,尤其是舊路提升改造項目,包括既有道路破除、管線改遷、既有道路裂縫、過路管線位置、既有井等因素,設(shè)計工作較為繁瑣。若舊路修建年代較短,設(shè)計時要盡可能的考慮到舊路提升中遇到的各種問題的處理,進行綜合考慮,在滿足功能的前提下,盡量減少對社會的影響和降低造價。