旧路拓宽改造设计
2019-12-03易光杰
易光杰
(林同棪国际工程咨询
(中国)有限公司福建分公司,福建 厦门 361000)
琴岗路位于上杭县南岗片区,是南岗片区东西走向的主要通道,也是南岗工业区连接上杭县城及对外交通的一条主干路,起点位于上杭县公路分局,往东与规划紫金南路平交,终点接杭永路,道路全长2235.992米,道路红线宽30米。
1 旧路现状调查
1.1.对旧路的平、纵、横的调查与分析
旧路拓宽改造设计前,应深入调查旧路沿线的地形及地物,并认真复核旧路的平曲线半径及两平曲线之间的直线距离是否满足规范要求。在纵断上,要调查清楚现状道路标高、道路周边重大重要建筑物地坪标高,并认真复核旧路纵坡是否满足规范要求。
通过对旧路平面线形的拟合,发现现状琴岗路平面线形较好,局部路段进行适当微调后,可满足规范要求。旧路沿线两侧主要分布着学校、居住小区、居民自建房及酒店,两侧建筑物的距离在29~32米之间,为旧路拓宽改造提供了良好的空间,但局部路段存在较小的拆迁量。现状沿线大部分建筑物地坪标高比现有路面高0.3~0.5米,为旧路面加铺创造有利条件。
1.2.对旧路路基、路面的调查与分析
现状琴岗路为水泥砼路面,起点至南岗路路段现状水泥砼路面宽为9米,南岗路至杭永路路段现状水泥砼路面宽为14米,全线尚未建设非机动车道和人行道。现状路面板块基本完好,破损程度低,局部路段存在板角断裂及断板病害,全线无明显的路基破坏。
经弯沉检测(全线实测弯沉平均值0.099mm,实测弯沉代表值0.147mm),路基沉降已基本完成,承载能力满足路基使用要求,故考虑针对板角断裂及断板的局部处理后加铺沥青砼面层。
2 拓宽改造设计方案
2.1.平面设计
在旧路拓宽改造平面设计中,应根据现状道路沿线地形、地物条件及地上、地下管线,同时结合用地规划,合理选择平面线形技术指标。在沿线地形条件允许的情况下,尽可能地选用较大值,使平面线形设计技术可行、经济合理,并与周围环境相协调。
琴岗路的平面线形受到既有道路的线形影响,以及道路两侧已建成的建筑物制约,可供选择的路线走廊已基本确定,道路平面线形基本沿既有路面中心线走向布设,个别路段为避免拆迁主体建筑物,对其道路中心线进行适当调整。
2.2.纵断面设计
旧路改造纵断面设计时既要考虑到现有道路的标高,还要同时考虑规划路网中的标高。在符合规范要求的前提下,以现有道路的标高,同时综合考虑沿线两侧主要建筑物室内地坪标高,对道路纵断面进行优化设计。
根据现状路面高程进行纵断面拟合设计,以沥青砼面层加铺层厚度控制在12cm左右为主要控制因素,并考虑沿线两侧建筑物室内地坪标高的影响。由于现状道路已投入使用较长时间,设计在满足最小加铺厚度12cm的前提下,尽可能减少路面加铺层的厚度,节约造价。
2.3.横断面设计
横断面形式的确定很重要,应按道路等级、设计速度、机动车道与非机动车道的交通量和人流量等因素统一安排,以保障车辆和人行交通的安全畅通。在旧路拓宽改造中,横断面布置要根据道路使用功能,结合规划和现状,同时考虑道路景观绿化等因素,提出合理可行的横断面布置方案。
琴岗路根据规划为主干道,同时具备交通性干道的功能,为两幅路横断面型式,受制于道路两侧建筑物及现有9米和14米宽路面的利用,对现有机动车道路面进行拓宽至双向四车道,增设中央分隔带、非机动车道及人行道,拓宽改造后标准横断面如下所示:
图1 拓宽改造后标准横断面图
2.4.路基设计
旧路拓宽改造处理好新旧路基衔接处是关键,因为旧路路基运行多年了,沉降早已结束,而拓宽部分新路路基又会产生沉降,故新旧路基衔接处两侧易产生不均匀沉降,所以衔接处应特殊处理。
琴岗路拓宽是在旧路双侧拓宽,为了保证拓宽部分新建路基与旧路基的良好衔接,应采用有效措施使新老路基结合成为一个较好的整体,减少或避免新旧路基衔接处的不均匀沉降导致路面变形开裂。采用的处理方法是:在新建路基与旧路基搭接时,先将旧路边坡清表,然后将旧路基分层开挖,挖成宽2.5~3.0米,内向4%的台阶,在每个台阶新旧路基衔接处,铺设一层双向土工格栅,增强新旧路基衔接处的稳定,同时为了提高路基的整体性,减少衔接处的沉降,在新旧路基衔接处反开挖施工,增设60x80cm的C15砼枕梁。
图2 新旧路基衔接处理设计图
2.5.机动车道路面设计
本次路面改造设计整体思路为加铺沥青砼面层,即在现状水泥砼路面上加铺12cm沥青砼,对现有水泥砼路面宽度不足路段,先按新建水泥砼路面结构进行拓宽,然后整体加铺沥青砼面层。
1)板角断裂修补处理。当混凝土面板内仅有一条贯穿裂缝,或一个角破损,且破损板角的面积小于1/4块板的面积时,只进行板块的局部更换。修补方法为:按破裂面的大小确定切割范围,采用“板角修补法”进行处理,处治方法如下图所示:
图3 板角断裂局部修补大样图
2)整块换板处理。①当混凝土板块内有两条以上裂缝或该板块有两上以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,但基层完好,直接用C35砼进行换板处理,处理方法见方案一。②当基层已损坏时,应先用C20砼恢复基层,再用C35砼进行换板处理,处理方法见方案二。
图4 整块换板处理大样图
3)路面裂缝处理:先用清缝机进行清缝,深度不小于5cm,然后用道路专用填缝料进行灌缝。清缝时,缝壁应垂直,如缝宽小于0.5cm,则扩缝宽度为0.6~1.0cm。
4)构造缝处理:原砼路面缩缝、胀缝和施工缝处理前,应清除缝内一切杂物,深度不小于5cm,然后用道路专用填缝料进行填缝。
5)路面加铺,反射裂缝处理。在通过对旧路面修补补强处理及拓宽部分新建水泥砼路面后,路面强度满足规范要求,全线进行统一加铺沥青砼面层,具体做法为(由上至下):4cm SMA-13(SBS改性沥青)+6cm AC-16C(70号沥青)+2cm橡胶沥青应力吸收层+旧路面铣刨1cm或新建水泥砼路面。在旧水泥砼路面及新建水泥砼路面顶面与加铺的下面层之间,摊铺2cm橡胶沥青应力吸收层,有效防止了路面反射裂缝的产生。
图5 路面加铺设计图
2.6.非机动车道与人行道路面结构层设计
琴岗路拓宽后,全线增设非机动车道和人行道(人非共板)。为了美化道路,提升道路景观,本次设计非机动车道采用彩色沥青路面,人行道采用花岗岩火烧板路面。
1)非机动车道采用彩色沥青路面,具体做法为(由上至下):0.3cm 彩色沥青含石喷涂+ 4cmAC-10C(70号)+ 7cm AC-25C(70号)+双向50kn/m自粘式玻纤土工格栅+15cm现浇C15砼+素土压实,压实度≮92%(重型标准)。
2)人行道采用花岗岩火烧板路面,具体做法为(由上至下):5cm厚花岗岩火烧板+ 3cm厚M7.5水泥砂浆+15cm现浇C15砼+素土压实,压实度≮92%(重型标准)。
图6 非机动车道、人行道路面结构设计图
3 结束语
琴岗路拓宽改造后,路幅整体宽阔,机动车道、非机动车道与行人路权明了,提高行驶的舒适与安全,道路路况良好,行车性能及道路绿化景观方面大为改观。道路竣工通车已有三年多了,目前道路全线均无沉降和反射裂缝出现,改造效果显著,社会反映良好,基本达到改造的预期效果。
旧路拓宽改造设计有别于传统的新建道路设计,在设计的内容上和要求上有很大的区别。旧路拓宽改造的方法很多,都有各自的优缺点,特别要注意新旧路基之间的衔接、加铺面层反射裂缝的防治问题等。