趙 磊
(商洛市交通設(shè)計(jì)院,陜西 商洛 726000)
城市化進(jìn)程不斷加快,對(duì)道路的需求量增長(zhǎng),道路作為聯(lián)系城鄉(xiāng)一體化的重點(diǎn)內(nèi)容,需要保證流通性。城市中的立體交通格局,滿足著城市化發(fā)展進(jìn)程的需要。傳統(tǒng)的路面設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合當(dāng)前的路面交通需要,需要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù),做好優(yōu)化布局,才能更好地滿足當(dāng)下需要。城市快速發(fā)展不僅要靠新建設(shè)、擴(kuò)建,還要對(duì)已有城區(qū)進(jìn)行改建,要想對(duì)道路進(jìn)行處理,就要依靠?jī)?yōu)化路面的設(shè)計(jì),使路面更加符合現(xiàn)代城市發(fā)展需求。傳統(tǒng)路面材料不環(huán)保、技術(shù)不先進(jìn)及路面寬度不合理,往往會(huì)出現(xiàn)道路擁擠現(xiàn)象,影響人們的出行,路面的設(shè)計(jì)理念不夠先進(jìn),沒(méi)有綠色、環(huán)保的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用,在建設(shè)道路時(shí)沒(méi)有對(duì)生態(tài)進(jìn)行考慮,造成了道路路面功能不全,影響到了周邊的生態(tài)空間?,F(xiàn)代道路路面設(shè)計(jì)時(shí),必須要引進(jìn)先進(jìn)的理念,通過(guò)環(huán)境生態(tài)設(shè)計(jì),優(yōu)化道路結(jié)構(gòu),創(chuàng)新思路方法,以此提高路面施工整體質(zhì)量,確保城市道路立體空間的構(gòu)建,滿足新時(shí)期城市交通需求。
城市道路是城市的最基本建設(shè),其主要的功能就是方便人們出行。為了不影響人們的生活,城市建設(shè)各項(xiàng)內(nèi)容都是短平快為主,道路建設(shè)也是一樣,設(shè)計(jì)單位都會(huì)很快拿出設(shè)計(jì)圖紙,最短時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì),快速進(jìn)行檢查、招標(biāo)和施工等,道路設(shè)計(jì)過(guò)程中,把主要的考量放在了實(shí)用性上,沒(méi)有考慮是否環(huán)保綠色,創(chuàng)新技術(shù)與創(chuàng)新內(nèi)容更是不夠。一般為了趕工期,都是對(duì)現(xiàn)有及以往項(xiàng)目資料進(jìn)行修改后執(zhí)行,對(duì)當(dāng)前不斷應(yīng)用的新材料、新工藝沒(méi)有考慮應(yīng)用到實(shí)踐中,一套路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用于多個(gè)項(xiàng)目、多個(gè)地區(qū)。這直接導(dǎo)致了相關(guān)的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有創(chuàng)新的積極性,新材料、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)難以應(yīng)用到實(shí)際建設(shè)的案例中,限制了城市路面創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展。為了保證創(chuàng)新地開展,則需要從兩個(gè)方面開展創(chuàng)新,一方面是提高建設(shè)單位的創(chuàng)新意識(shí)。建設(shè)單位是道路的主要施工方,需要在進(jìn)行道路施工前,根據(jù)實(shí)際的情況與設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)單位聯(lián)合起來(lái)共同研究,對(duì)道路的功能進(jìn)行合理定位,提出自己的想法。這樣,設(shè)計(jì)單位就能夠根據(jù)相關(guān)方的要求進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),合理設(shè)計(jì)周期,促進(jìn)設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新思路,通過(guò)激勵(lì)機(jī)制提高他們的積極性、創(chuàng)造力。另一方面,相關(guān)的主管單位、行業(yè)協(xié)會(huì)等要不斷激發(fā)設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新探索,改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式,鼓勵(lì)設(shè)計(jì)單位大膽進(jìn)行嘗試,合理科學(xué)地用好新材料、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù),解放思想束縛,不斷推動(dòng)城市路面設(shè)計(jì)向新高度求索。
為了更好地保證城市交通的穩(wěn)定安全,我國(guó)出臺(tái)了一系列的政策法規(guī),對(duì)城市道路的設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)化要求有了依據(jù),我國(guó)各地的城市交通基本形成了統(tǒng)一的規(guī)范,施工設(shè)計(jì)單位也需要根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)做整體性道路的設(shè)計(jì)與施工,這樣才能保證符合設(shè)計(jì)思路。城市間的發(fā)展不同,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不同,也就導(dǎo)致了各自的需求不同,只有考慮到城市之間的差異化,才能更好地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,建設(shè)出高標(biāo)準(zhǔn)的道路。我國(guó)城市地理環(huán)境、人文環(huán)境、城市發(fā)展與交通系統(tǒng)功能需求不同,設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定要充分考慮到各地的差異與個(gè)性,從具體的環(huán)境因素上提出差異化處理措施,設(shè)計(jì)中強(qiáng)化靈活性、個(gè)性化,既要達(dá)到國(guó)家行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從宏觀方向把握質(zhì)量與安全,同時(shí),更需要對(duì)項(xiàng)目的具體情況負(fù)責(zé),綜合考慮項(xiàng)目具體特點(diǎn)、所處環(huán)境和用料來(lái)源,這樣才能從根本上不斷細(xì)化路面設(shè)計(jì)方案,因地制宜、因地施策做好創(chuàng)新型設(shè)計(jì),確保城市道路交通的整體品質(zhì)。
道路是城市發(fā)展的基礎(chǔ),如果路面不符合要求,則會(huì)導(dǎo)致交通的不暢、運(yùn)行不合理,所以說(shuō),城市運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的路面內(nèi)容是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),把握好路面設(shè)計(jì),避免出現(xiàn)路面質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、出現(xiàn)裂縫塌陷等常見(jiàn)病害。如果路面不符合要求,不但影響基本的交通運(yùn)輸,更會(huì)埋下安全隱患,影響整個(gè)城市的運(yùn)行發(fā)展。設(shè)計(jì)人員一定要把質(zhì)量放在首位,設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析,得到具體的創(chuàng)新方案,以此延長(zhǎng)路面使用壽命,減小噪音,方便排水,以及降低成本。在滿足使用功能的基礎(chǔ)上,保證創(chuàng)新應(yīng)用,進(jìn)一步提高城市的交通品質(zhì)。
路面設(shè)計(jì)需要滿足交通需要,結(jié)合車輛的情況進(jìn)行設(shè)計(jì),我國(guó)對(duì)車型有著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,相關(guān)的設(shè)計(jì)人員一定要根據(jù)車輛的實(shí)際情況,合理規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計(jì),使道路與機(jī)動(dòng)車車型指標(biāo)相統(tǒng)一,保證各種型號(hào)的車輛都能夠快速通行,避免出現(xiàn)交通擁堵的現(xiàn)象,發(fā)揮道路的交通功能。路面的設(shè)計(jì)寬度必須要參考車型設(shè)計(jì),除了保證正常的通行要求外,還要做好防護(hù)設(shè)計(jì),避免車輛相互影響,一些路面使用過(guò)程中,可能存在事故風(fēng)險(xiǎn),需要做好預(yù)留,保證空間的合理利用,避免交通事故的發(fā)生。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)知識(shí)的更新,提高自身對(duì)車輛的識(shí)別能力,根據(jù)車輛設(shè)計(jì)的新變化,不斷調(diào)整道路結(jié)構(gòu),使新型機(jī)動(dòng)車也能夠順暢通行。
路面設(shè)計(jì)關(guān)系到全民的通行質(zhì)量。路面設(shè)計(jì)時(shí),不但需要對(duì)車輛的寬度進(jìn)行考慮,更主要是考慮到以后的出行,生活質(zhì)量的提高促使私車數(shù)量增長(zhǎng),如果機(jī)動(dòng)車車道寬度不足,就會(huì)影響出行。當(dāng)前城市道路交通負(fù)荷不斷增加,早晚高峰時(shí),堵塞現(xiàn)象日益嚴(yán)重,人們出行時(shí)間成本增加,不利于城市的快速交通。因此,設(shè)計(jì)人員一定要根據(jù)城市發(fā)展速度與具體情況,保證路面的兼容性、功能性和美觀性。特別是大城市發(fā)展有后勁,要保證為后續(xù)的發(fā)展做好長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮,路面寬度要符合未來(lái)發(fā)展目標(biāo)。三四線中小城市交通最為突出的問(wèn)題就是逆行、不遵守交通規(guī)則,往往會(huì)出現(xiàn)亂停亂放的問(wèn)題,為了保證交通秩序,需要做好合理的規(guī)劃,做好路面的隔離,路面的中央設(shè)置花壇就能夠做好隔離處理,解決逆向問(wèn)題,也能夠提高道路路面美觀性。未來(lái)有需求的時(shí)候,也能夠拆除花壇,做好寬度拓展,提高路面機(jī)動(dòng)車承載量,舒緩緊張的路面交通壓力,提高城市運(yùn)力。
城市發(fā)展要綜合考慮各種因素,路面的交通不但要考慮正常交通出行,更要考慮到特殊人群的出行方便。無(wú)障礙設(shè)計(jì)是當(dāng)前路面設(shè)計(jì)最為主要的創(chuàng)新設(shè)計(jì),根據(jù)新時(shí)期道路路面的新需求,強(qiáng)化設(shè)計(jì)創(chuàng)新舉措,完善城市交通體系。對(duì)于不方便出行的人員,要考慮到重點(diǎn)道路的設(shè)計(jì),路面設(shè)計(jì)階段需要重視重要交通樞紐處的設(shè)計(jì),如十字路口、盲道等的設(shè)計(jì),提高使用功能,通過(guò)指示燈、防護(hù)欄及綠化花壇等的因素設(shè)置,提高道路使用效果,確保符合新時(shí)期的交通需求。
隨著全球一體化的發(fā)展,城市道路的設(shè)計(jì)也需要做好綠色環(huán)保節(jié)能的設(shè)計(jì),要不斷創(chuàng)新理念、強(qiáng)化實(shí)踐,使環(huán)保的設(shè)計(jì)思路融入到城市路面交通中,建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的交通系統(tǒng)。相關(guān)的設(shè)計(jì)建設(shè)單位一定要增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),做好節(jié)能減排,推動(dòng)道路設(shè)計(jì)向環(huán)保生態(tài)要求目標(biāo)發(fā)展。設(shè)計(jì)人員要不斷優(yōu)化道路結(jié)構(gòu),從路面材料選擇上遵循節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的基本原則,合理使用新材料、新技術(shù),通過(guò)優(yōu)化路面設(shè)計(jì),減少建設(shè)成本,增強(qiáng)路面的環(huán)保性能。通過(guò)新材料的使用,不斷提升路面的抗滑、抗噪、舒適和安全性能,實(shí)現(xiàn)全功能設(shè)計(jì),延長(zhǎng)路面使用壽命,成為可持續(xù)性發(fā)展支撐動(dòng)力。
為了說(shuō)明道路路面設(shè)計(jì)創(chuàng)新的方法,下面就根據(jù)實(shí)際的施工進(jìn)行說(shuō)明,提出創(chuàng)新的思路與方式?,F(xiàn)圍繞環(huán)保瀝青材料路面設(shè)計(jì)為例開展系列分析。當(dāng)前路面施工中最為多見(jiàn)的就是瀝青路面,瀝青路面能夠保證路面的平整度與光滑度,適應(yīng)各種氣候與環(huán)境。設(shè)計(jì)人員要熟悉瀝青性能,特別是在防水吸收層中的設(shè)計(jì),一定要嚴(yán)格遵循施工流程,標(biāo)準(zhǔn)化操作,施工設(shè)計(jì)前先將撒鋪設(shè)備準(zhǔn)備好,做好性能測(cè)試,保證整體運(yùn)行的良好。根據(jù)瀝青的性能,做好整體推進(jìn),按照撒鋪方式、工藝技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理明確的施工。設(shè)計(jì)時(shí),要保證創(chuàng)新思路,結(jié)合技術(shù)的發(fā)展對(duì)碾壓工藝合理設(shè)計(jì),確保施工時(shí)有據(jù)可依?;旌狭习韬箱伷綁簩?shí)作業(yè)要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)人員根據(jù)瀝青路面的具體條件,做好科學(xué)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新,對(duì)拌合比例、鋪平方式及壓實(shí)程度等有明晰的要求,對(duì)材料的整體性能做好嚴(yán)格的檢測(cè),包括厚度、平整度及壓實(shí)度指標(biāo)要符合設(shè)計(jì)要求。
當(dāng)前,城市發(fā)展過(guò)程中,對(duì)路面的要求越來(lái)越高,為了保證路面的使用功能,則需要做好創(chuàng)新設(shè)計(jì),不斷優(yōu)化整體思路,保證發(fā)揮出瀝青道路的作用。瀝青面層集料是間斷級(jí)配形式的材料,最大粒徑由上至下逐漸提升,上層施工過(guò)程中,一定要用中粒式及細(xì)粒,上面層瀝青混合料和集料最大粒徑不能比層厚高,中下層集料最大粒徑低于層厚2/3。瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當(dāng)前最常見(jiàn)的材料,抗變形性能穩(wěn)定,具備耐久性。瀝青瑪蹄脂碎石混合料存在許多的耐磨礦粉、粗集料、細(xì)集料及石油瀝青等材料,其優(yōu)勢(shì)就是針入度低、穩(wěn)定性好、軟化點(diǎn)高。瀝青瑪蹄脂碎石混合料彌補(bǔ)了傳統(tǒng)瀝青缺陷,保證了路面的平整度。橡膠結(jié)合料性能好,能夠不斷提升瀝青路面疲勞裂縫及反射裂縫能力,保證了較好的抗永久變形和抗車轍能力,提升面層耐久性,橡膠瀝青韌性好、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗水性以及抗疲勞性穩(wěn)定,更是良好的環(huán)保型路面新型材料,通常都會(huì)被應(yīng)用在道路結(jié)構(gòu)表面層和盈利吸收層建設(shè)中。SBS 改性瀝青混合料由聚合物、樹脂、橡膠及橡膠粉等組成,SBS 多用于瀝青高低溫和感溫性能提升的路面上,SBS 改性瀝青通常占全球?yàn)r青總體需求的60%以上。
傳統(tǒng)瀝青施工中,往往是用到了熱拌瀝青技術(shù),這種技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展中,已經(jīng)不符合新時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新要求,如果是在拌合溫度偏高時(shí),往往導(dǎo)致瀝青老化速度加快,不利于路面的施工使用,導(dǎo)致路面的壽命下降,埋下安全隱患。隨著現(xiàn)代技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,新型應(yīng)用越來(lái)越多,提高了路面的面層施工效果。以美國(guó)為代表的溫拌瀝青技術(shù)得到了逐漸推進(jìn),在路面施工中發(fā)揮出了重大的作用。瀝青混合料中放入溫拌劑就能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)泡膨脹的效果,這樣,對(duì)路面的接觸面積就增加,特別是在20~30 ℃的環(huán)境中能夠獲得較好的拌合和易性,保證了瀝青的性能穩(wěn)定性。通過(guò)降低拌合溫度可減少燃料消耗量,避免氣體大量排放。當(dāng)前的路面設(shè)計(jì)中,已經(jīng)應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù),特別是在施工過(guò)程中,通過(guò)新型技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,熱拌瀝青混合料容易壓實(shí),并且一定程度上提高抗車轍及抗裂性等,解決了熱拌瀝青施工的問(wèn)題。
道路的結(jié)構(gòu)影響到整體的使用效果,要優(yōu)化結(jié)構(gòu)性設(shè)計(jì),保證路面結(jié)構(gòu)更加合理。一是優(yōu)化厚度設(shè)計(jì)。道路瀝青路面厚度決定了交通的品質(zhì),應(yīng)對(duì)道路規(guī)范方案設(shè)計(jì),滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求,對(duì)其規(guī)劃過(guò)程中都會(huì)給道路瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)出相關(guān)數(shù)據(jù),瀝青層厚度就是最為主要的依據(jù),能夠幫助后續(xù)施工得到良好的參考。結(jié)構(gòu)剛度及強(qiáng)度決定了道路規(guī)劃年限。二是防裂設(shè)計(jì)。路面的裂縫影響到了交通的質(zhì)量,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要重點(diǎn)考慮到防裂設(shè)計(jì),要選擇使用應(yīng)力吸收較好的材料,控制在20~25 mm 的范圍中,改性瀝青能夠全面有效降低裂縫出現(xiàn)的頻次,施工中使用聚酯土工布粘層全面提升抗裂減震效果。
路面的施工材料選擇和設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,如果材料不符合應(yīng)用要求,則會(huì)埋下安全隱患。一般的路面,水泥是路面穩(wěn)定層材料,其在很多的道路施工中都有著廣泛的應(yīng)用,但是水泥層的設(shè)計(jì)不但增加了整體的成本,也容易出現(xiàn)路面的問(wèn)題,不利于穩(wěn)定交通。為了減少成本,也使用了粉煤灰物質(zhì),但是路面質(zhì)量卻得不到合理保障,影響到了交通的質(zhì)量。當(dāng)前,路面設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化,已經(jīng)采用了雙基層的設(shè)計(jì)思路方式,路面的上基層用水泥提升穩(wěn)定性,下基層用工業(yè)廢棄物質(zhì)保持通透性,通過(guò)水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)應(yīng)用有效降低了建設(shè)的投入成本,確保安全與質(zhì)量。所以說(shuō),對(duì)各層次設(shè)計(jì)時(shí),一定要優(yōu)化處理,基層材料應(yīng)保證模量同實(shí)際情況相符,根據(jù)不同性質(zhì)材料的性能不同和不同模量值進(jìn)行設(shè)計(jì),如果模量值偏低就會(huì)造成下部彎壓力提升,路面破損比例就會(huì)增加。模量較大能夠提升剪應(yīng)力,路面施工過(guò)程中就會(huì)增加更多的阻礙。所以設(shè)計(jì)中必須確?;鶎幽A拷咏鎸樱壳暗氖姓缆坊鶎邮┕ぶ饕牧蠎?yīng)用的是半剛性材料和柔性材料。半剛性材料包括粉煤灰、石灰及水泥;柔性材料包括級(jí)配碎石等。道路面層材料應(yīng)用SMA、OGFC 等,體現(xiàn)了良好的施工效果。SMA 適應(yīng)低溫和高溫環(huán)境,抗疲勞和抗滑性良好,施工簡(jiǎn)便成本略高。OGFC 保證了安全性,噪音低,避免積水問(wèn)題。
路面的裂縫是常見(jiàn)的路面問(wèn)題,不利于交通的穩(wěn)定性。解決好路面的裂縫問(wèn)題,需要在攤鋪瀝青路面時(shí)用溫拌瀝青材料,這樣做能夠有效解決裂縫的問(wèn)題,這種材料抗反射裂縫性能良好。道路結(jié)構(gòu)的不同,其反射裂縫也不同,裂縫在結(jié)構(gòu)的影響下,是由多層作用導(dǎo)致的,僅憑借解決好面層是不夠的。反射裂縫是半剛性基層和下承層裂縫的反射。裂縫出現(xiàn)后需要對(duì)雨水進(jìn)行控制,避免出現(xiàn)大量的下滲,不利于基層穩(wěn)定性,要通過(guò)路面維護(hù),做好大面積挖補(bǔ)并重新敷設(shè),才能保證路面的通行效果。橡膠瀝青能夠解決反射裂縫的問(wèn)題,通過(guò)灌縫施工避免裂縫發(fā)展成大面積網(wǎng)裂沉陷的路面問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí),做好應(yīng)力吸收層被配置,這樣也能夠降低裂縫發(fā)生的概率,避免基層被雨水侵蝕,有效避免路面“蛛網(wǎng)”的“補(bǔ)丁”,保證了交通的通暢與安全。
綜上所述,城市發(fā)展過(guò)程中,道路是最為主要的部分,要?jiǎng)?chuàng)新道路設(shè)計(jì)能力,保證城市良好的交通環(huán)境,道路通行關(guān)系到百姓的利益,關(guān)系到經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展,要不斷根據(jù)時(shí)代的變化,創(chuàng)新路面設(shè)計(jì)方法,引進(jìn)環(huán)保、無(wú)障礙等設(shè)計(jì)新理念,使各方面的思路能夠全面打開并在實(shí)踐中得以應(yīng)用,強(qiáng)化人才技術(shù)創(chuàng)新,強(qiáng)化技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新,利用先進(jìn)設(shè)計(jì)軟件,全面提高路面設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力,為城市深入發(fā)展提供重要交通保障。