李曉霞

(井陘縣公路管理站,河北 石家莊 050399)

0 引 言

由于城市交通壓力大,許多城市公路都要進(jìn)行維修,但由于縣域市政道路交通任務(wù)較為繁重,道路難以補(bǔ)修、養(yǎng)護(hù)或重新建設(shè),只能在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)拓寬。由于縣域市政道路建成時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致了交通效率和服務(wù)功能不能滿足需求,導(dǎo)致交通堵塞,嚴(yán)重影響了區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行[1]。本文從項(xiàng)目的總體情況出發(fā),提出了一種新的公路擴(kuò)容方案,從橫斷面、縱斷面以及總體路面強(qiáng)度進(jìn)行原則規(guī)劃。依照工程設(shè)計(jì)原則,對(duì)橫斷面中的中央分隔帶、行車(chē)道及人行道寬度進(jìn)行設(shè)計(jì),改善縱坡路段的積水問(wèn)題,建立更為可靠的排水措施。交叉口位置對(duì)車(chē)輛實(shí)施渠化分流,路面縫設(shè)計(jì)并與舊水泥路面相接處進(jìn)行拼接,為車(chē)輛通行創(chuàng)造便利條件[2]。研究縣域市政道路拓寬改造工程設(shè)計(jì),通過(guò)技術(shù)改造,提高交通的利用率,提高城市的服務(wù)功能,使城市的環(huán)境變得更加美好。

1 工程概況

平涉公路礦區(qū)井陘界至柿莊段中修工程,估算投資為2 363.3萬(wàn)元。建設(shè)地址為井陘縣北正鄉(xiāng)、微水鎮(zhèn)、秀林鎮(zhèn)、南障城鎮(zhèn),規(guī)模為中修路線長(zhǎng)度30.15 km,其中K75+300～K78+800完全利用。原有路面為瀝青混凝土路面,K55+150～K59+200,路面寬18 m;K59+200～K68+320,路面寬20 m;K68+320～K85+300,路面寬7 m,利用段為K75+300～K78+800。中修路線全長(zhǎng)30.15 km,采用局部挖補(bǔ)、拉毛,2 cm微表處、銑刨舊路面,重新鋪筑4 cm細(xì)粒式混凝土面層加粘層,重劃標(biāo)線,建設(shè)邊溝設(shè)施等。目前公路路面存在裂縫、邊角剝落、板面破碎、接縫破損等問(wèn)題,對(duì)車(chē)輛的行駛和乘坐舒適性造成了很大的影響。此外,該工程同時(shí)還存在著交通標(biāo)志不規(guī)范、排水設(shè)施不完善、人行道缺少無(wú)障礙通道等問(wèn)題,縣域市政道路拓寬改造工程設(shè)計(jì)需要解決這些問(wèn)題[3]。

2 道路拓寬改造工程設(shè)計(jì)原則

2.1 橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

此次改建方案保持原車(chē)行道寬度不變、斜坡保持1.0%不變、人行道按照現(xiàn)狀改建到兩側(cè)建筑邊沿。在城市道路拓寬改建中,橫截面的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列基本原則。

(1)在城市規(guī)劃紅線范圍內(nèi)進(jìn)行橫向設(shè)計(jì),對(duì)下列數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的收集和分析:①道路紅線寬度;②公路等級(jí);③道路的性質(zhì);④路旁建筑物的數(shù)據(jù);⑤車(chē)輛流量;⑥行駛速度;⑦地下管線數(shù)據(jù)。沿線建筑、樹(shù)木、管線等情況有以下規(guī)定:①房屋位于規(guī)劃紅線之內(nèi)需要拆除,因此本次設(shè)計(jì)將對(duì)道路和機(jī)動(dòng)車(chē)道進(jìn)行壓縮,以避讓建筑物。②沿途未發(fā)現(xiàn)任何歷史遺跡。③現(xiàn)有道路兩旁樹(shù)木稀少,雜樹(shù)較多,此次擴(kuò)容計(jì)劃全部移植到新的人行道上,經(jīng)實(shí)地勘察該路段未發(fā)現(xiàn)河流水系。④現(xiàn)有道路桿線密集,主要是附近單位和居民用的電力桿,均在規(guī)劃紅線范圍之內(nèi),此次桿線均已下地。⑤目前的城市道路存在雨水、污水處理口,以及諸如聯(lián)合通訊等地下管線聚集的情況,其無(wú)法滿足本路段拓寬后的需要,建議管道與道路拓寬同步改造。

(2)道路斷面的設(shè)計(jì)要求:保證道路交通安全暢通,在考慮道路等級(jí)、性質(zhì)的基礎(chǔ)上,充分利用綠化帶的功能,確保雨水的排放和收集達(dá)到要求。

(3)在規(guī)劃的規(guī)劃中,要充分考慮到近期和長(zhǎng)期的發(fā)展目標(biāo),既要滿足交通的需要,又要有足夠的空間來(lái)進(jìn)行改建和拓寬。

(4)在規(guī)劃的基礎(chǔ)上保證交通功能的基礎(chǔ)運(yùn)行,兼顧行人的需要,體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念[4]。

2.2 縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在縱段設(shè)計(jì)時(shí),要按照城市規(guī)劃的要求控制標(biāo)高,保證道路的設(shè)計(jì)符合臨街建筑物的立面布局和道路區(qū)域內(nèi)的排水要求,并在縱向上盡量采用緩順的縱坡形式,以保證車(chē)輛行駛的安全性和舒適度。要對(duì)有關(guān)氣候、地形、地下管道等因素進(jìn)行全面的考慮,保證縱斷面的設(shè)計(jì)合理[5]。根據(jù)公路工程設(shè)計(jì)規(guī)范和有關(guān)規(guī)定,經(jīng)實(shí)地考察,綜合考慮公路設(shè)計(jì)規(guī)范,最終確定該項(xiàng)目的最大縱坡度為1%,最小凸形豎向彎曲半徑為12 000 m,最小凹形豎向彎曲半徑為5 000 m。當(dāng)垂直斜率低于0.3%時(shí),應(yīng)設(shè)置“之”字形邊溝,使之符合有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。在碎石化處理工程中,新修公路的縱斷面應(yīng)進(jìn)行再設(shè)計(jì)。原則上,縱剖面標(biāo)高仍按原標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計(jì),但在碎化處理后,原路面縱剖面標(biāo)高會(huì)發(fā)生變化,造成部分路段的開(kāi)挖深度與設(shè)計(jì)縱坡不相符,故應(yīng)根據(jù)路面拓寬改造的具體條件,對(duì)新建道路縱斷面進(jìn)行優(yōu)化,以避免翻掘老混凝土板。

2.3 路面強(qiáng)度設(shè)計(jì)

此次改建未調(diào)整現(xiàn)有的道路紅線,按地圖上的道路平面進(jìn)行擬合[6]。全線設(shè)有分段曲線,最小半徑為75 m的圓形曲線,可以達(dá)到25 km/h的速度,滿足不設(shè)超高最小半徑的需求。人行道改建結(jié)合鋪蓋面層的要求,在高度控制段,板厚不超過(guò)25 cm時(shí),宜選用鋼筋混凝土板。根據(jù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的分析,對(duì)于滿足施工需要的基層,可選用水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層,不能壓實(shí)新老路基接縫,新建的公路基層應(yīng)使用水泥,保證新舊基層的標(biāo)高相同,并且其縱向縫的布置與路面板的接縫布置相同,通常橫向縫不設(shè)傳力桿,應(yīng)在膨脹縫位置設(shè)置。

若道路的寬度不超過(guò)2 m,原有道路上鋪設(shè)鋼筋混凝土板,而在舊道路需要加固的部分,則采用26 cm的鋼筋混凝土(2-10)+20 cm的貧混凝土;在道路拓寬3 m以上時(shí),采用26 cm水泥混凝土+20 cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石+20 cm水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石(低劑量)。該段的管線綜合布設(shè)將會(huì)對(duì)新舊道路的銜接范圍產(chǎn)生很大的影響,其中,在K75+300～K78+800左幅一側(cè)的舊水泥板下,這一段舊水泥板需要開(kāi)挖重建,下水道位于K75+300～K78+800中線左邊2 m處,這條邊車(chē)行道面板需要拆除,并與舊混凝土路面接合處進(jìn)行拼接,接縫寬度超過(guò)3 m。目前設(shè)計(jì)的行車(chē)道外側(cè)邊線寬度不足的部分需要進(jìn)行拼接,并將其拼接寬度控制在2 m以內(nèi)。

3 道路拓寬改造工程設(shè)計(jì)方案

3.1 橫斷面設(shè)計(jì)

通過(guò)局部拓寬道路的改造,在視野良好、未設(shè)超高路口路段增設(shè)加寬梯度路段,提高道路通行能力,保證大流量路段的行車(chē)順暢和安全[7]。此次改建方案保持原車(chē)行道寬度不變、斜坡保持1.0%不變、人行道按照現(xiàn)狀改建兩側(cè)建筑邊沿。根據(jù)設(shè)計(jì)原理,本項(xiàng)目的橫截面為:中間分隔帶2 m+行車(chē)道10.50 m+人行道7.5 m,共計(jì)寬度為20 m。

圖1 拓寬道路橫斷面設(shè)計(jì)圖

本設(shè)計(jì)方案在保障行人安全的同時(shí),也滿足了汽車(chē)的行駛需要。如地形條件受到限制,可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置人行道,在對(duì)已有的路基路面進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),應(yīng)考慮到排水系統(tǒng)的通暢性和安全性,避免出現(xiàn)積水,適當(dāng)拓寬路拱橫坡。

3.2 縱斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)公路工程設(shè)計(jì)規(guī)范和有關(guān)規(guī)定,經(jīng)實(shí)地考察綜合考慮公路設(shè)計(jì)規(guī)范,最終確定該項(xiàng)目的最大縱坡度為1%,最小凸起半徑為12 000 m,最小凹陷半徑為5 000 m。在垂直坡度小于0.3%的情況下,應(yīng)設(shè)置“之”字形邊溝,使之符合有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。處理后的水泥混凝土路面,先進(jìn)行全斷面的碾壓,然后在路面上噴0.5 L/m2的粘層油,用陽(yáng)離子型乳化瀝青PC-3,并在其上鋪上一層土工織物,最后在路面上鋪設(shè)SBS改性瀝青混凝土。

圖2 縱斷面加鋪厚度

根據(jù)以上加鋪厚度做出合適的修整,根據(jù)不同的路段采用不同的填充法。目前公路高程約5 m,沿路建筑密度較大,沿路縱斷面應(yīng)盡量接近現(xiàn)狀路面,盡量降低對(duì)周邊建筑物的影響。此次改建工程未對(duì)原縱段高程進(jìn)行大調(diào)整,線路全長(zhǎng)30.15 km,采用局部挖補(bǔ)、拉毛,2 cm微表處、銑刨舊路面,重新鋪筑4 cm細(xì)粒式混凝土面層加粘層,重劃標(biāo)線,修建邊溝設(shè)施等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)多個(gè)斜坡,其中最大縱坡為2.5%,最小為0.0%,在縱坡不超過(guò)0.5%的情況下,為方便路面排水而設(shè)置了“之”字形偏溝。

3.3 交叉口設(shè)計(jì)

在進(jìn)行路口設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮路口的交通特性,結(jié)合道路用地現(xiàn)狀和規(guī)劃,采取切實(shí)可行、行之有效的設(shè)計(jì)方法[8]。根據(jù)該課題的需求,以及該區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的變遷以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的規(guī)劃,預(yù)測(cè)特征年設(shè)定為2022年、2025年、2028年、2031年,預(yù)測(cè)道路未來(lái)交通量、車(chē)道數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示。

表1 未來(lái)特征年推薦方案高峰小時(shí)交通量

參照《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ37-2012),未來(lái)道路服務(wù)水平計(jì)算如表2。

表2 服務(wù)水平計(jì)算

根據(jù)上述表1及表2中的內(nèi)容,在城市道路交叉口的設(shè)計(jì)中,交叉口均為平面交叉,主干路與遙支路的交叉則以交通控制信號(hào)燈為邊界,路口交叉要按照交通狀況使用信號(hào)燈進(jìn)行管理,遙支路和次干路的交叉口可以不設(shè)信號(hào)燈,路口要利用渠化的方法進(jìn)行處理。同時(shí),為便于交路車(chē)輛的通行,該路口的交叉口采用“十字形交叉”的形式,并進(jìn)行了渠化設(shè)計(jì)。本方案的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)便于在路口處進(jìn)行溝道分流,為車(chē)輛提供了方便的交通工具。

3.4 路面縫設(shè)計(jì)

按常規(guī)方法,若路面結(jié)構(gòu)采用混凝土混凝土面板,新舊道路的縱接處厚度不低于25 cm的情況下,必須在新舊道路的縱接處設(shè)置縱縫;此外,為增強(qiáng)混凝土面板的整體性能,面板所有橫縫、脹縫均設(shè)置傳力棒,新老路面的橫脹縫應(yīng)按相應(yīng)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),并應(yīng)選用與覆蓋面層瀝青同樣的改性瀝青。結(jié)合鋪蓋面層的要求,在高度控制階段,板厚不超過(guò)25 cm時(shí),宜選用鋼筋混凝土板。通過(guò)對(duì)路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的分析,結(jié)合實(shí)驗(yàn)路段的施工經(jīng)驗(yàn),采用C20混凝土,在道路拓寬不超過(guò)2 m的情況下,在原有道路上鋪設(shè)了鋼筋混凝土板,而在老道路上需要加固的部分,則采用26 cm的鋼筋混凝土(2-10)+20 cm的貧混凝土。該段的管線綜合布設(shè)將會(huì)對(duì)新舊道路的銜接范圍產(chǎn)生很大的影響,其中,雨水管道設(shè)在K75+300～K78+800左幅一側(cè)的舊水泥板下,這部分舊水泥板需要開(kāi)挖改建,下水道位于K75+300～K78+800中線左側(cè)2 m處,這邊車(chē)行道需要拆除,并將其與舊混凝土路面連接,拼接至3 m以上。

4 結(jié)束語(yǔ)

縣域市政道路的加寬和改建是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要組成部分,為了提高項(xiàng)目質(zhì)量,把設(shè)計(jì)工作做好是十分有必要的。根據(jù)工程概況從橫斷面、縱斷面以及總體路面強(qiáng)度進(jìn)行原則規(guī)劃。依照工程設(shè)計(jì)原則,橫斷面中的中央分隔帶2 m+行車(chē)道10.50 m+人行道7.5 m,總共20 m寬;縱斷面最大縱坡度為2.5%,最小縱坡為0.0%,縱坡度在0.5%以下時(shí),為方便路面排水而設(shè)計(jì)。路口的交通組織采用溝道式分流,為車(chē)輛提供方便的交通工具,將道路連接到舊混凝土路面上,并將其墊高到3 m以上。在進(jìn)行拓寬改造時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定,結(jié)合道路的具體條件,選取最優(yōu)的拓寬改造設(shè)計(jì)方案,并切實(shí)落實(shí)該拓寬改造進(jìn)程,以確保路面拓寬改造的質(zhì)量,增強(qiáng)路面的使用功能。