乌鲁木齐市BRT专用道路面结构分析及设计

范慧

（乌鲁木齐市城建设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830092）

乌鲁木齐市BRT专用道路面结构分析及设计

范慧

（乌鲁木齐市城建设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830092）

析了乌鲁木齐市BRT系统运行慨况及特点，通过对乌鲁木齐市BRT专用道的调查研究对其路面结构受力特点进行了分析，并以乌鲁木齐市BRT4号线Ⅰ期工程的设计方案为例，对BRT专用道路面结构设计进行了分析和探讨。

BRT专用道；运行特点；路面结构设计

1 乌鲁木齐市BRT运行概况

乌鲁木齐市本着公交优先发展，积极创建“公交都市”示范城市的城市发展战略，几年来陆续建成运营BRT线路为7条线路共98.9 km，形成了快速公交网络，基本覆盖主要城区。如今，BRT已成为市民首选的公共出行方式，是快速提升乌鲁木齐市公共交通竞争力和吸引力的重要力量。

2 BRT系统运行特点

乌鲁木齐市运营的BRT车辆分为12 m长和18 m长的车辆，18m长车辆的额定容量可达163人,高峰期运行可载客180～200人,满载总质量可达到30 t。因此，BRT车辆具有“大、长、重”的特点，其承载总重量远比普通公交车大得多，且BRT系统大部分路线在专用车道上运行，车轮作用位置相对集中，部分路口虽设置了信号优先的控制系统，但仍需减速或停车才能通过。另外，车站多采用封闭式，站台为岛式或侧式，车辆停靠为定点停车,定位刹车。以上这些特点就造成路面需要承受较大的剪切推移力[1]。因此，BRT专用道尤其是在路口、站台位置与普通公交系统存在显著的差异，对道路的性能要求更为严格。

3 BRT专用道路面病害调查分析

针对乌鲁木齐BRT系统专用道路面,对较早运营的BRT1号线、BRT2号线BRT专用道的路面进行了调研。调查发现经过几年的运行，BRT专用道已出现不同程度的病害，主要病害类型为车辙、推移和拥包。具体描述：

（1）路段上的病害相对较少,相对较轻微；

（2）信号灯路口进口道处较易出现病害；

（3）进车站段亦是容易出现病害的路段，车辆在进站之前就开始刹车,进站速度与路段相比降低约1倍,速度越低对路面抗剪切推移性能的要求就越高；

（4）病害相对较为严重的路段为站台处,尤其是站台设置于进口道处的路段，车辆的频繁制动产生的剪切推移对道路造成较大的损害，见图1。

图1 BRT站台处专用道现状

从以上分析可看出，调查结果与BRT专用道的路面受力特点是完全吻合的，在BRT专用道的路面设计中应注重对BRT站台、路口进口段及进站台前、后路段的路面结构的设计。

4 BRT专用道的路面结构设计—以BRT4号线Ⅰ期工程为例

4.1 项目概况

BRT4号线走廊为南北走向，贯穿乌鲁木齐城区，主要服务于北侧新城与南侧老城之间的联系。线路南起三屯碑站，终点至机械厂站，全长20.19 km。BRT4号线Ⅰ期的线路为友好路的红山站～北京路的机械厂站，但由于西虹路与友好路交叉口～河南西路与阿勒泰路交叉口段纳入阿勒泰路交通改善工程中，北京路段列入地铁1号线改建项目中。因此，BRT4号线Ⅰ期工程范围内为河南西路与阿勒泰路交叉口处的河南西路站～喀什西路与北京路交叉口处的植物园西站，见图2。

图2 BRT4号线Ⅰ期工程范围示意图

4.2 路面结构总体设计方案

BRT4号线Ⅰ期工程范围内BRT运行基本为专用道的方式，站台均为路中式，且都是在现有道路基础上进行改建。由于都是在现有主次干路上进行改建，因此考虑到社会影响、施工周期、经济费用及征迁树木等因素，总体设计原则为：加入BRT专用道后，供社会车辆行驶的车道数量不得小于现状车道数，并在信号灯交叉口处展宽1～2个车道。

具体设计方案如下：（1）新建站台处BRT专用道须挖除旧路面结构进行新建。（2）对BRT专用道进出站前后50 m及交叉口进口道50 m范围内的路段进行补强或新建。（3）通过挖除原有绿化带及改造现状非机动车道等方式拓宽社会车道，并对交叉口进行展宽渠化。以厦门路站为例，见图3。

图3 厦门路站处路面结构设计平面图

4.3 路面结构材料要求

乌鲁木齐市BRT专用道基本都为沥青混凝土加半钢性基层的路面结构形式。BRT专用道的主要病害为车辙、推移，其路面对抗剪切、抗冲击荷载及抗弯拉的能力要求较高，并要求有足够的摩阻力[2]。

根据BRT路面车辙发生区域以及从抗剪角度出发，在路面结构组合及材料设计中，应从以下三个方面来考虑：

（1）上面层材料要有足够的耐久性、表面抗滑能力和良好的表面平整度；

（2）面层需要有较高的抗变形和抗剪切性能；（3）良好的层间粘结力。

4.4 路面结构设计

根据以上分析，对BRT4号线Ⅰ期专用道路面结构进行了针对性的设计。BRT专用道路面结构设计主要分为BRT车站处路面结构、BRT进出站前后及路口进口道路段路面结构两个部分。

本设计面层均采用了SMA。SMA具有粗集料多、矿粉多、沥青多和细集料少等特点。与普通沥青混凝土相比，具有高温稳定性好、低温抗裂性好、较强的抗老化能力和抗疲劳能力等优点。由于BRT专用道路面比普通路面承受更高的剪切推移力,所以选用的同时,又添加了聚酯纤维。另外，在国内灌注式半柔性路面材料因其刚柔共济的材料性能，已被广泛的应用到公共汽车专用道上。本次设计作为试验段在卫星路广场站北侧BRT车道上采用了TX铺装。

中面层采用SMA和AC两种类型。AC-20中添加抗车辙剂，以提高路面的抗剪切性能。

下面层采用密级配沥青碎石ATB，以缓解由于半刚性基层开裂而引起的反射裂缝,同时在一定程度上缓和行车荷载对上层沥青面层的冲击,减小沥青层的永久变形破坏。

（1）BRT车站处路面结构

BRT车站处的路面结构均为新建，主要分为两种路面结构，见图4、图5。

图4 BRT车站处路面结构图（卫星广场站北侧）

图5 BRT车站处路面结构图（除卫星广场站北侧外）

（2）BRT进出站前后及路口进口道路段

对BRT专用道进出站前后50 m及交叉口进口道50 m范围内的路段进行补强或新建。如现状路面结构厚度不足10 cm，则挖除原路面结构进行新建；如现状路面结构厚度大于10 cm，则将原沥青路面铣刨10 cm后进行罩面，见图6。

（3）新旧路面结构的搭接

由于本次改造仅针对BRT车辆运行特点对现状道路进行部分改造，因此路面结构之间的搭接处理也非常重要。本次新旧路面结构及不同路面结构之间搭接做法相同，均采用台阶式搭接方式，搭接长度为50 cm，并在搭接处设置了玻纤格栅，以保证路面结构的整体性。

图6 BRT进出站前后及路口进口道路段路面结构图

5 结 语

此段BRT线路运行时间将近一年，按照设计改造过后的BRT专用道的路面没有产生明显的病害。但在部分路面结构搭接处由于施工等原因处理的不够到位，接缝较为明显。后续会对BRT4号线Ⅰ期BRT专用道路面结构使用情况进行持续性监测，以给同类工程提供有价值的经验。在今后的设计中，希望将更多的新技术及新材料应用到BRT专用道的路面结构中，减少路面早期破坏的形式，延缓病害出现的时间，提高路面的使用寿命。

[1]张慧敏,顾启英.大容量快速公交系统路面结构组合方案研究[A].第九次全国城市道路与交通工程学术会议论文集[C].2008.

[2]高立鑫.BRT停车段沥青路面抗剪切推移特性研究[D].陕西西安:长安大学,2009.

U416.2

B

1009-7716（2017）03-0039-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.03.011

2016-12-06

范慧（1984-），女，山西朔州人，工程师，从事市政工程设计工作。