摘要 經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展，對(duì)于城市既有道路的通行能力和服役狀態(tài)提出了新要求，既有道路的改造升級(jí)成為當(dāng)前城市橋梁建設(shè)的主要工程，因此市政道路舊路改造橫斷面成為當(dāng)前研究的最前沿課題。依托于某城市道路改造項(xiàng)目，在調(diào)查道路現(xiàn)狀病害的基礎(chǔ)上，文章首先分析了道路改造升級(jí)的橫斷面設(shè)計(jì)原則，然后提出了針對(duì)性的改造設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)道路舊路橫斷面改造工藝的關(guān)鍵進(jìn)行了詳細(xì)分析。分析結(jié)果表明改造處治方案能夠滿足通行要求。文章系統(tǒng)研究了舊有道路改造橫斷面設(shè)計(jì)問題，為相關(guān)工程的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞 舊路改造；道路橫斷面設(shè)計(jì)；路基路面設(shè)計(jì)；反射裂縫

中圖分類號(hào) U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2023）07-0127-03

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮，城市機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)增長，造成城市交通逐漸擁堵，現(xiàn)有道路已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前交通車流量的巨大需求。由于城市化的快速發(fā)展，不同道路甚至道路不同路段的橫斷面均發(fā)生較大變化，大多數(shù)的交叉路口缺乏必要的渠化設(shè)計(jì)，局部路段容易因交通瓶頸造成較為嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象[1-3]。根據(jù)當(dāng)前道路擁堵現(xiàn)象調(diào)查分析，目前城市繁華地段容易因交通流量大而造成擁堵。由于道路紅線的限制，路面無法進(jìn)行擴(kuò)寬，且存在與非機(jī)動(dòng)車混行的狀態(tài)，使得道路擁堵經(jīng)常發(fā)生，對(duì)于交通通行造成較大影響。另一方面，道路的使用情況也會(huì)對(duì)交通通行造成影響。如果道路路面狀況較差，加上各種預(yù)埋管線對(duì)道路路面狀況的影響，也會(huì)對(duì)交通通行造成一定影響。綜上所述，城市舊路改造升級(jí)將會(huì)是城市道路發(fā)展的主要方式，因此如何利用道路改造升級(jí)提升道路等級(jí)和環(huán)境景觀，顯得十分必要[4-6]。基于此，該文將針對(duì)現(xiàn)狀道路存在的病害問題，結(jié)合道路交通預(yù)測，提出城市道路改造升級(jí)的橫斷面設(shè)計(jì)與改造方案，以及施工關(guān)鍵工藝，希望能對(duì)未來的類似項(xiàng)目有所借鑒。

1 項(xiàng)目概況

1.1 建設(shè)背景

某舊路改造項(xiàng)目位于我國南部城市。隨著城市化的快速推進(jìn)，現(xiàn)狀道路的通行能力已經(jīng)無法滿足城市發(fā)展需求，道路改造升級(jí)成了迫切需要上馬的民生工程。道路東西走向，全長9.6 km，為城市次干路，雙向四車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速為40.0 km/h，道路紅線寬度為32.0 m。

1.2 現(xiàn)狀調(diào)查

根據(jù)現(xiàn)狀道路調(diào)查情況，近三年雙向高峰期，交通量為5 712 pec/h，平均運(yùn)行車速為30.0 km/h，一旦遇雨天或者發(fā)生交通事故，則會(huì)造成較為嚴(yán)重的擁堵。由于各種預(yù)埋管線的影響，后續(xù)管道的改造和升級(jí)需要破開路面進(jìn)行施工，后續(xù)路面的修補(bǔ)同樣會(huì)對(duì)道路路面情況造成一定影響，降低交通通行能力。根據(jù)相關(guān)研究和規(guī)范對(duì)道路路面狀況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示病害占總體路面的18.3%。具體路面病害類型和病害表觀情況如表1所示。

2 道路改造升級(jí)中橫斷面設(shè)計(jì)原則

2.1 道路橫斷面改造設(shè)計(jì)原則

為了確保舊路改造之后的路面狀況滿足規(guī)范和通行要求，且能夠保障與城市發(fā)展相匹配的交通通行能力，道路橫斷面改造設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持如下原則。

（1）滿足交通需求，確保交通順暢。道路原設(shè)計(jì)為雙向兩車道，改造后為雙向四車道，改造后通行能力大大提升，能夠滿足今后一定時(shí)間段的交通通行需求，且具有一定的超前設(shè)計(jì)。

（2）滿足交通安全。道路輔道與非機(jī)動(dòng)車道均應(yīng)保證一定的寬度，同時(shí)機(jī)動(dòng)車車道與非機(jī)動(dòng)車車道之間采用適當(dāng)?shù)母綦x措施，從結(jié)構(gòu)上確保交通安全。

（3）保護(hù)既有樹木。道路改造設(shè)計(jì)應(yīng)不影響胸徑較大的樹木，做到珍貴樹木盡量不遷或者少遷，盡量使周圍現(xiàn)狀保持原狀。

（4）協(xié)同施工。道路升級(jí)改造設(shè)計(jì)中，應(yīng)同時(shí)考慮相關(guān)管線的改造升級(jí)，并考慮一定的提前設(shè)計(jì)，避免后期施工對(duì)道路路面造成影響。道路橫斷面改造升級(jí)與管線改造升級(jí)應(yīng)同步進(jìn)行，近遠(yuǎn)期的規(guī)劃相結(jié)合。

（5）提升道路環(huán)境。通過改造升級(jí)，對(duì)道路沿線的人行道、綠化和交通設(shè)計(jì)進(jìn)行同步的改造升級(jí)，對(duì)道路路面狀況進(jìn)行較大提升。

2.2 平面設(shè)計(jì)原則

既有道路的提升改造升級(jí)，需要在結(jié)合現(xiàn)狀道路的基礎(chǔ)上，考慮橫斷面改造升級(jí)方案進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，主要存在以下幾種形式。

（1）兩側(cè)擴(kuò)寬。改造升級(jí)后的道路中心線與現(xiàn)狀道路中心線一致，在現(xiàn)狀道路基礎(chǔ)上，在兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)車道完成拼寬作業(yè)。

（2）單側(cè)拓寬。保持現(xiàn)狀道路不變，在另一側(cè)新建拼寬車道形成整體的道路。

（3）局部利用。這多用于現(xiàn)狀道路線形指標(biāo)較差的情況，如果重新進(jìn)行布線，無法與既有線形進(jìn)行有效擬合，因此只能選擇局部利用，剩余部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。

2.3 縱斷面設(shè)計(jì)原則

舊路改造升級(jí)中縱斷面的改造升級(jí)設(shè)計(jì)，需要考慮交叉道路高程、現(xiàn)狀道路標(biāo)高等問題，依據(jù)現(xiàn)狀道路的高程控制點(diǎn)進(jìn)行縱斷面的設(shè)計(jì)，可采取如下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（1）對(duì)現(xiàn)狀道路的路面彎沉值進(jìn)行檢測，根據(jù)沿線建筑物情況進(jìn)行彎沉值的設(shè)計(jì)。

（2）測量現(xiàn)狀道路中心線標(biāo)高，對(duì)于交叉口的標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制設(shè)計(jì)。

（3）道路改造升級(jí)也需要必要的地質(zhì)勘察，尤其是道路加寬設(shè)計(jì)位置的勘察孔布置，便于對(duì)道路沿線的地質(zhì)情況充分了解，以確定橋梁道路的控制標(biāo)高。

（4）縱面段設(shè)計(jì)方面，根據(jù)不同的加寬處理方式進(jìn)行劃分，其中包括新建段和加鋪段。

（5）道路路線拉坡擬合設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)該考慮現(xiàn)狀道路的橫坡和超高，確保道路交叉時(shí)坡度的連貫性，完成整體道路的平順銜接。

2.4 路基設(shè)計(jì)原則

道路路基設(shè)計(jì)的一般要求是路基具有合適的穩(wěn)定性、耐久性和承載強(qiáng)度，另外還要給予環(huán)保、人文和地理方面要求的足夠重視?？紤]上述因素，市政道路改造升級(jí)中路基設(shè)計(jì)原則詳細(xì)如下：

（1）斷面形式。首先是確定路基的斷面形式，其中包括路基的寬度和高度。寬度要求考慮用地面積和生態(tài)平衡的要求，考慮挖填平衡，少占農(nóng)田，水土流失問題也是不容小覷的；路基高度的設(shè)計(jì)原則是考慮排水問題以及相鄰道路高度的問題，需要滿足路肩高于地面，同時(shí)需要考慮地下水等對(duì)路基穩(wěn)定性的影響；對(duì)于部分深路塹和高路堤，需要對(duì)邊坡高度進(jìn)行綜合考慮。

（2）經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保型和材料特性。關(guān)于路基填料的選擇，需要考慮材料來源、材料施工成本和工程性能，即環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和材料工程性能的原則，一般要求分層跳珠材料的均勻性和密實(shí)性要滿足規(guī)范和承載要求。

（3）邊坡坡度。邊坡的坡度設(shè)計(jì)需要綜合考慮邊坡土質(zhì)和邊坡高度，需要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保邊坡設(shè)計(jì)滿足整體穩(wěn)定性和施工難度的要求。

（4）排水系統(tǒng)和附屬設(shè)施。排水系統(tǒng)和附屬設(shè)施需要考慮一定的加固防護(hù)作用，需要考慮保持路基穩(wěn)定性、路基強(qiáng)度和服役性能的原則下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 道路橫斷面改造設(shè)計(jì)方案分析

3.1 橫斷面改造設(shè)計(jì)方案

現(xiàn)狀道路橫斷面的改造升級(jí)，不僅需要考慮城市的總體規(guī)劃、交通流量及交通增長趨勢，還需要考慮現(xiàn)狀道路的實(shí)際情況，方能確定道路橫斷面的改造設(shè)計(jì)方案?？紤]當(dāng)前道路現(xiàn)狀和道路兩側(cè)澆筑物分布情況，道路橫斷面升級(jí)改造升級(jí)方案如下所示。

（1）保留部分綠化。根據(jù)調(diào)查顯示，道路兩側(cè)距離非機(jī)動(dòng)車道5.0 m范圍存在綠化設(shè)計(jì)，其中有雞冠刺桐、垂葉榕等常見植物，由于此次道路改造升級(jí)不影響綠化分布，該次改造設(shè)計(jì)予以保留。

（2）架空電線保留。道路兩側(cè)部分綠化帶上方存在110 kV的架空電線，因此該次升級(jí)改造中對(duì)于兩側(cè)綠化帶上空的架空電線應(yīng)予以保持原狀。

（3）車道改變。根據(jù)當(dāng)前交通量的調(diào)查情況，并結(jié)合城市發(fā)展對(duì)遠(yuǎn)期交通量進(jìn)行預(yù)測，同時(shí)考慮道路景觀綠化提升，道路路面改造從雙車道升級(jí)為四車道。

3.2 路基設(shè)計(jì)方案

現(xiàn)狀道路的擴(kuò)寬設(shè)計(jì)，不可避免地存在新舊路基沉降不均勻的問題。由于舊路基運(yùn)營時(shí)間較久，沉降和固結(jié)已基本全部完成，新建路基則會(huì)因固結(jié)和沉降問題造成路面較大的沉降。新舊路基的不均勻沉降，會(huì)在一定程度上導(dǎo)致路基穩(wěn)定性喪失，在接口位置出現(xiàn)縱向裂縫。通過路基的該次改造升級(jí)，確保道路通行能力、景觀環(huán)境等得到較大提升。道路改造升級(jí)情況如下所示。

（1）道路平面線位。關(guān)于道路的平面線位問題，考慮現(xiàn)狀道路情況和規(guī)劃中線情況，綜合考慮二者之間的相對(duì)位置關(guān)系確定合理的道路平面線位。

（2）道路縱斷面。由于規(guī)劃道路是在現(xiàn)狀道路基礎(chǔ)上進(jìn)行改建的，考慮道路與相交道路、兩側(cè)建筑物的協(xié)調(diào)問題，確保相對(duì)高差滿足規(guī)范要求。根據(jù)挖填不超過10.0 cm的原則進(jìn)行縱斷面標(biāo)高的設(shè)計(jì)，規(guī)劃道路高程盡量與現(xiàn)狀道路高程保持協(xié)調(diào)。

（3）道路結(jié)構(gòu)。關(guān)于道路路面結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀調(diào)查顯示，現(xiàn)狀道路路面代表彎沉值為0.86.57 mm，路面結(jié)構(gòu)已達(dá)到服役壽命晚期，因此考慮新建路面結(jié)構(gòu)。

（4）道路橫斷面。由于現(xiàn)狀道路改造的路線長度較長，沿線建筑物和交叉道路較多，造成對(duì)現(xiàn)狀道路橫斷面的改造較多，因此道路橫斷面改造是道路工程提升改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

4 道路舊路橫斷面改造關(guān)鍵分析

由于道路橫斷面的改造和升級(jí)是道路提升改造升級(jí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此需要對(duì)橫斷面改造進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和分析。從道路橫斷面構(gòu)成分析，路面結(jié)構(gòu)是施工的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)后期道路的服役性能和服役年限具有較大影響。以下針對(duì)道路舊路橫斷面改造的關(guān)鍵工藝進(jìn)行詳細(xì)探討。

4.1 舊路面處理方案

根據(jù)現(xiàn)狀道路的調(diào)查分析，反射裂縫是路面的主要病害之一，舊路面的處理成為該次改造升級(jí)的關(guān)鍵，以期實(shí)現(xiàn)提升路面的服役性能和服役壽命的目的。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查病害分析，相關(guān)改造處治方案如下所示。

（1）路面板破碎或開裂。將已破碎或開裂舊橋面板進(jìn)行破碎、清理，采用微膨脹混凝土進(jìn)行補(bǔ)平，并保持與周圍路面板一致的橫坡和縱坡。

（2）斷板。對(duì)于存在貫通裂縫的橋面板，可以判斷存在斷板病害，可考慮與破碎板同樣的處理方式進(jìn)行處治。

（3）錯(cuò)臺(tái)。根據(jù)錯(cuò)臺(tái)程度采取不同的處治方式。高差小于5 mm的錯(cuò)臺(tái)病害可不作處理；高差達(dá)到5～10 mm的錯(cuò)臺(tái)，可進(jìn)行局部切削處理；高差超過10 mm的錯(cuò)臺(tái)可考慮鑿高、補(bǔ)低的方式進(jìn)行修補(bǔ)。

（4）開裂。路面板裂縫分為縱向開裂和橫向開裂。對(duì)于裂縫寬度小于10 mm的裂縫可不予處理；橫向裂縫高于10 mm的裂縫可考慮進(jìn)行灌縫處理；縱向裂縫高于10 mm的裂縫考慮采用瀝青灌漿處理。

（5）板塊脫空。根據(jù)路面板的脫空情況，結(jié)合路基損毀程度采取板塊脫空的不同處理方式。板塊脫空情況輕的情況，可考慮進(jìn)行灌漿處理；脫空嚴(yán)重甚至造成路基嚴(yán)重?fù)p壞的，會(huì)在一定程度上破壞路面板，要在鑿除路面板之后對(duì)路基進(jìn)行加固處理，路基處理完整之后還要進(jìn)行路面板的二次澆筑。

4.2 瀝青加鋪層設(shè)計(jì)

為了提升道路改造升級(jí)水平，考慮采用白+黑的方式進(jìn)行處理，對(duì)于瀝青加鋪層材料的選擇尤為重要，以下進(jìn)行詳細(xì)分析。

（1）表層瀝青材料。由于瀝青表面層直接與上部活載接觸，因此瀝青材料的選擇不僅考慮瀝青混凝土結(jié)構(gòu)性能，還需要考慮作為瀝青面層的服役性能，其中包括防滑、降噪和防水性能等。

（2）中層瀝青材料。中層瀝青材料的選擇需要考慮現(xiàn)狀橋面板反射裂縫的影響，作為加鋪層的結(jié)構(gòu)層，還具有一定的承載、防水和抗車轍的功能，因此中層瀝青混凝土考慮采用6 cmAC-20C SBS改性瀝青混凝土。

（3）下層瀝青材料?？紤]到現(xiàn)狀道路路面情況，結(jié)合道路通行道路情況，采用AC-25C瀝青混凝土，厚度不低于8.0 cm。

4.3 反射裂縫延緩措施

根據(jù)當(dāng)前調(diào)研分析，白+黑設(shè)計(jì)的路面，反射裂縫是服役過程中的通病，目前多采用改善加鋪層性能和加格柵兩種處理方式，以下進(jìn)行詳細(xì)探討。

（1）加厚加鋪層。由于反射裂縫的存在，對(duì)于加鋪瀝青層造成較大的影響，因此可以考慮增加加鋪層厚度，不僅能夠在一定程度上提升路面的結(jié)構(gòu)剛度，還能夠增加荷載擴(kuò)展面積。根據(jù)當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)可知，增加加鋪層厚度能夠有效降低反射裂縫，但是加鋪層厚度超過12.0 cm以后，加固作用則不是那么明顯。

（2）纖維土工格柵。反射裂縫的生成和發(fā)展，主要是由于瀝青層的抗拉能力較差引起的，因此考慮增設(shè)纖維土工格柵的加固方式進(jìn)行處理。從結(jié)構(gòu)分析，纖維土工格柵能夠有效提高路面的增強(qiáng)、補(bǔ)強(qiáng)能力，減少路面疲勞裂縫的發(fā)生和發(fā)展，減少熱脹冷縮裂縫和反射裂縫。

5 結(jié)語

城市的快速發(fā)展對(duì)城市既有道路的服役情況和通行能力提出了新要求，因此道路舊路改造課題得到了學(xué)術(shù)界和工程界的重視。依托于某城市舊路改造項(xiàng)目，該文首先分析了道路改造升級(jí)中橫斷面的設(shè)計(jì)原則，然后詳細(xì)探討了道路橫斷面和路基的改造設(shè)計(jì)方案，最后針對(duì)道路舊路橫斷面改造的關(guān)鍵工藝進(jìn)行了詳細(xì)分析。該文系統(tǒng)研究了道路舊路改造橫斷面的設(shè)計(jì)，僅供舊路改造工程參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]溫進(jìn)松. 城鎮(zhèn)公路市政化改造工程設(shè)計(jì)分析——以花都大道快速化舊路改造為例[J]. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2022（29）： 16-18.

[2]胡迪. 高速公路“白加黑”路面改造工程項(xiàng)目舊路處治方案比選研究[J]. 西部交通科技， 2022（8）： 14-15+114.

[3]嚴(yán)明星， 趙彬強(qiáng). 舊路改造路面加鋪縱橫坡優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 低溫建筑技術(shù)， 2017（11）： 96-99.

[4]毛錦波， 秦彩虹， 石艷紅. 舊路改造路面加鋪縱橫坡方案優(yōu)化及其施工控制[J]. 北方交通， 2013（8）： 21-23.

[5]許聰盛. 市政道路舊路改造橫斷面設(shè)計(jì)研究[J]. 江西建材， 2021（9）： 277-278.

[6]張瑩， 徐明. 舊路改造中的排水問題方案研究——以西寧湟中路改造工程為例[J]. 城市道橋與防洪， 2022（11）： 122-124+160+18.