天津滨海新区轻纺大道加宽改造工程总体设计及关键技术

曹立松

（天津市市政工程设计研究院，天津市 300051）

0 引言

轻纺大道位于天津滨海新区南部，西起津岐公路，东至海滨大道，全长约11.748 km。

轻纺大道是轻纺经济区、南港生活区与海景大道、中央大道、海滨大道等外部道路连接的重要通道，同时也是临港经济区向西的横向通道，其拓宽改造对于轻纺经济区、南港生活区和临港经济区的开发建设具有重要意义，见图1。轻纺大道改造前为双向4车道一级公路，加宽改造后为双向6车道城市主干路，设计车速60 km/h，总投资约17.17亿元，于2011年10月建成通车。

图1 工程位置示意图

1 工程总体设计

1.1 改造前道路现状及存在问题分析

轻纺大道改造前为双向4车道一级公路，断面布置为：0.75 m（土路肩）+11 m（车行道）+2 m（中央分隔带）+11 m（车行道）+0.75 m（土路肩），总宽25.5 m。其中津岐公路—海景大道段两侧基本上为绿化带，长约2.2 km。海景大道—海滨大道段两侧基本上为盐田、沟渠及池塘，此段具有较厚的淤泥及软土层，长约9.6 km。此段南侧沿轻纺大道土路肩有两排通信管线和一排6 kV高压线。通信管线中有一趟为国防光缆。道路北侧分布大量的输油管线。

由于南港轻纺经济区的开发建设，轻纺大道现状交通以货车及工程运输车辆为主。经过对现状路面进行检测，路面状况总体来说相对较差。局部路段有横裂、纵裂、龟裂出现。同时，随着周边地块的开发，道路断面已经不能满足两侧地块的发展需求，急待进行加宽改造，见图2。

图2 轻纺大道现状

1.2 改造方案

（1）断面改造方案

该项目为旧路拓宽改造，现状轻纺大道为双向4车道一级公路，轻纺大道作为轻纺经济区、南港生活区与海景大道、中央大道、海滨大道等外部道路连接的重要通道，规划为双向6车道城市主干路，见图3。

（2）路基路面设计方案

该工程路基处理方案基本为浅层换填处理，详尽方案见下节“关键性技术问题处理”。

图3 道路横断面（单位：m）

路面采用沥青混凝土路面，结构组成自上而下分别为4 cm细粒式沥青混凝土（AC-13C,SBS改性沥青）+6 cm中粒式沥青混凝土（AC-20C,SBS改性沥青）+8 cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）+18 cm水泥稳定碎石（7 d无侧限抗压强度4 MPa）+18 cm石灰粉煤灰碎石（6∶14∶80）+18 cm石灰粉煤灰土（12∶35∶53），总厚度 72 cm。

2 关键性技术问题处理

该工程为旧路加宽改造工程，如何避免加宽后新旧路基的不均匀沉降引起路面纵缝为设计的关键性技术问题。解决此关键性技术问题可以从以下两方面考虑。

（1）合理布置加宽断面

根据沿线地形地貌，全线可分为以下两段：

a.津岐公路—海景大道段

此段现状两侧基本上为绿化带，长约2.2 km。

此段考虑到西侧接现状大港南环路，同时受两侧地形地物影响，原则采用双向加宽方案，以现状路中线作为设计路中线向两侧加宽，加宽后断面布置为：2.5 m（人行道）+15.5 m（车行道）+4 m（中央分隔带）+15.5 m（车行道）+2.5 m（人行道），总宽40 m。同时两侧各考虑30 m绿化带。其中15.5 m车行道为0.5 m（路缘带）+2×3.75 m（行车道）+2×3.5 m（行车道）+0.5 m（路缘带），最外侧车道为多功能车道，见图4。

图4 津岐公路—海景大道段改造后路基横断面（单位：m）

此段道路加宽部分位于现状绿化带内，绿化建成已两年。本次加宽部分路基仅对此段范围内绿化进行换填处理，同时要求加宽部分路基采用超载预压，这在节约了工程造价的同时也有效减少了新旧路基的不均匀沉降。同时道路加宽部分位于现状绿化带内，也避免了对两侧已建成构筑物的拆迁。

b.海景大道—海滨大道段

此段两侧基本上为盐田、沟渠及池塘，且具有较厚的淤泥及软土层。长约9.6 km。同时现状道路南侧土路肩有两排通信管线和一排6 kV高压线。通信管线中有一趟为国防光缆。道路北侧分布大量的输油管线。

此段以现状轻纺大道南侧路面边线为基准，向南偏移2 m作为设计路中线，北侧利用现状路作为改造后道路北半幅，改造后道路南半幅新建，考虑4 m中央分隔带。具体断面布置为：2.5 m（人行道）+15.5 m（车行道）+4 m（中央分隔带）+15.5 m（车行道）+2.5 m（人行道），总宽40 m。其中15.5 m车行道为0.5 m（路缘带）+2×3.75 m（行车道）+2×3.5 m（行车道）+0.5 m（路缘带），最外侧车道为多功能车道。同时两侧考虑30 m绿化带，见图5。

图5 海景大道—海滨大道段改造后路基横断面（单位：m）

此段道路南侧新建半幅，同时设置4 m宽中央分隔带，把现状道路南侧土路肩上的通信管线和高压线放在中央分隔带内，避免了相应管线的切改。同时南北半幅路基搭接处位于改造后中分带内，有效地避免了道路路面产生纵缝的问题。

（2）合理选用路基处理方案

根据横断面方案，全线一般路基处理共分为三段。

a.津岐公路—海景大道段

此段为两侧加宽，两侧现状基本上为绿化带，绿化带标高基本上同现状路，加宽部分地下水位较高（静止水位埋深0.7～2.10 m）。由于大部分为挖方路基，在提高路基承载力的同时需采取措施隔离地下水。具体处理方案如下：开槽后，整平压实铺一层土工格栅，接着填筑50 cm厚的级配碎石，然后填筑三层共60 cm厚的石灰粉煤灰土（6∶6∶88），以保证土基回弹模量不小于35 MPa，最后再施作路面结构层。

此段为了减少和缓解新旧路基的不均匀沉降问题，需对旧路路基边坡开蹬处理，蹬宽1 m，蹬高0.6 m，开蹬处铺设2 m宽聚丙烯双向土工格栅。同时路基填筑后进行路基超载预压。

b.海景大道—海滨大道段

此段大部分为利用现状路作为半幅，南侧再新建半幅，南北半幅路基搭接处位于改造后中分带内，有效地避免了道路路面产生纵缝的问题。

此段经过区域大部分为盐田、沟渠。路基填土高在3 m左右。该工程所处地区为滨海新区塘沽盐场，根据相关地质情况提出了该区域盐池路基浅层处理方案：将现状盐池的表层淤泥层清除干净，直接填筑70 cm左右厚度的山皮土作为承托层，继续填筑6%炝灰土至路床以下40 cm，然后施做两层40 cm厚石灰粉煤灰土（6∶6∶88）处理，保证路床强度。路基填筑后进行路基超载预压。最后再施作路面结构层。

c.海景大道—海滨大道起终点过渡段

海景大道—海滨大道段前后各500 m左右范围内为两侧加宽向一侧加宽过渡，加宽宽度变化不一，此段填土高3 m左右，如何减少新建路基的工后沉降，避免新旧路基因不均匀沉降而产生纵向开裂为路基处理的关键。考虑消除差异沉降的不同可采用如下处理办法：换填轻质土、深层处理。对比各自优缺点见表1。

对比表1可看出，泡沫轻质土由于施工简便、控制沉降好、造价低等特点，具有较高的优越性，同时考虑该加宽部分宽度变化较频繁，因此，采用泡沫轻质土进行软基处理更具有显著的优势。

现浇泡沫轻质土作为一种新型轻质环保材料，是指用物理方法将发泡剂水溶液制备成泡沫，与水泥基胶凝材料、水、外加剂按照一定的比例混合搅拌，并经物理化学作用硬化形成的一种轻质材料。其在国外已有几十年的应用历史，我国自2001年从日本引进以来，已在广东省京珠高速公路、北京鸟巢、北京地铁奥运支线等重点工程中使用，取得了显著的效果。实践证明现浇泡沫轻质土具有如下特点：轻质性、高流动性、直立性、不可压缩及高强性、密度和强度可调节性、施工便捷性。

由于现浇泡沫轻质土的容重只有常规土的1/3左右，且固化后可以自立。此段采用泡沫轻质土进行填筑，大幅度降低了地基的附加应力，对于减少和缓解新旧路基的不均匀沉降具有显著效果，见图6。

3 结语

轻纺大道穿越了南港轻纺工业园和南港生活区，连接了津岐公路、海景大道、中央大道及海滨大道等纵向通道，其加宽改造对促进南港轻纺工业园和生活区的快速发展具有重要意义。轻纺大道向东连接规划临港产业区，是临港产业区向西连接的重要通道，其加宽改造对临港产业区的发展也具有重要意义。同时轻纺大道津岐公路—海景大道段是大港外环的重要组成部分，其加宽改造对大港城区的东扩，即港东新城的发展也具有重要意义。本文对轻纺大道加宽改造工程的总体设计及相关关键性技术问题的处理措施进行了较为全面的总结，对于类似的加宽改造工程设计有一定的借鉴参考价值。

表1 适合旧路加宽软基处理方法对比一览表

图6 泡沫轻质土施工现场图片