藺彩明
(深圳市市政設(shè)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(cè)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(jié)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(dāng)?shù)卣疀Q定對永盛大街進(jìn)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(jìn)行控制,道路兩側(cè)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(dāng),工程拆遷難度也非常大。設(shè)計中在滿足永盛大街交通和服務(wù)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(shè)計橫斷面
圖3 路面結(jié)構(gòu)圖
平面布局應(yīng)根據(jù)交通預(yù)測結(jié)果及沿線地形地物條件、結(jié)合規(guī)劃用地情況進(jìn)行優(yōu)化布置。平面線形設(shè)計前,要進(jìn)行深入細(xì)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(shè)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(shè),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(jìn)行利用,路面作為基層利用或者拆除;(3)局部現(xiàn)狀路段標(biāo)準(zhǔn)較低,路況較差,道路改造中利用較少。舊路改造平面設(shè)計中應(yīng)多征求有關(guān)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(shè)計宜盡量采用較高的標(biāo)準(zhǔn),以滿足后期的發(fā)展要求。
舊路改建縱斷面設(shè)計既要考慮到現(xiàn)有道路的標(biāo)高,還有考慮到路網(wǎng)中的規(guī)劃標(biāo)高,跨越江河,相交道路處等作為道路縱斷的控制點標(biāo)高進(jìn)行縱斷面設(shè)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(shè)計與路面結(jié)構(gòu)的補強設(shè)計是相輔相成,路線縱斷拉坡受路面結(jié)構(gòu)影響很大,應(yīng)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(jìn)行設(shè)計:
詳細(xì)調(diào)查舊路的建設(shè)年代,舊路結(jié)構(gòu)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(biāo)出哪些是新建地段,哪些是補強地段,標(biāo)出控制點高程。
路線拉坡時,還應(yīng)考慮舊路的橫坡度和超高,如果舊路是兩側(cè)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(cè)加寬,控制點應(yīng)按舊路面加輔厚度推算改建路面路中標(biāo)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(dǎo)致路面縱向開裂。原因是老路基已基本固結(jié)沉降到位,其沉降遠(yuǎn)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(cè)移,將路面拉裂造成縱向開裂??v向裂縫作為公路拓寬改造的質(zhì)量通病,防止應(yīng)遵循“預(yù)防為主,及時防治”的原則,在設(shè)計和施工過程中通過合理設(shè)計,提高施工工藝和施工質(zhì)量等方法進(jìn)行有效預(yù)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(jìn)行處治。
舊路改造中路面結(jié)構(gòu)設(shè)計很重要,直接關(guān)系到改造后道路的使用性能和使用壽命,本文談?wù)劰こ讨杏龅降呐f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(shè)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(jié)合,然后再對新、老路面一起進(jìn)行瀝青罩面設(shè)計。
對現(xiàn)有的水泥混凝土路面進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查是進(jìn)行白加黑改造的基礎(chǔ),水泥混凝土路面應(yīng)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(jié)構(gòu)承載力調(diào)查。一般用落錘式彎沉儀或貝克曼彎沉儀進(jìn)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(jìn)行接縫傳荷能力的測試,通常用橫向接縫兩側(cè)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(cè)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(shù)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(dāng)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(dāng)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(guān)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(jié)合,宜設(shè)置20~25mm 厚的聚合物改性瀝青應(yīng)力吸收層、應(yīng)力吸收模,或鋪設(shè)玻纖格柵等。增設(shè)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(shè)計要復(fù)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(shè)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(jié)合,道路改造目的是滿足交通發(fā)展需求,設(shè)計中盡量采用較高標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計規(guī)范》(CJJ37-90)中國建筑工業(yè)出版社.
[2]《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(JTG D50-2006)人民交通出版社.