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地铁施工引起交通疏解工程道路路面选用的研究

2021-02-28胥俊清

工程建设与设计 2021年24期
关键词:新建沥青路基

胥俊清

(广州红海建筑劳务有限公司,广州 510000)

1 引言

在地铁建设如火如荼的今天,我国各大城市的地铁开始大规模施工,地铁施工具有工期长,施工场地多,开挖面积和基坑深度大等性质,能够施工地铁的城市均为中国名片,对市容市貌要求高,具有面积广大、经济发达、人口繁多、车辆饱和、道路拥堵和交通困难等特点,而且地铁建设的场地大部分位于重要的道路节点,施工期间对交通的影响大,由此产生建设高质量的交通疏解道路的要求。

2 交通疏解道路建设位置的研究

2.1 地铁施工场地与城市道路位置关系

地铁线路一般穿行于城市干路道路下方,因此,地铁施工场地一般位于城市道路上。地铁施工场地根据功能一般划分为地铁车站、地铁区间和车辆段3部分,车辆段一般位于城市郊区,对城市道路服务水平影响较低,本次研究暂略。地铁车站的施工方式有明挖、半盖挖、暗挖等;地铁区间大部采用盾构掘进,施工场地主要建设盾构井、中间风井等,均采用明挖方式施工。以上2种地铁施工场地选址基本位于城市道路红线内,其中,地铁车站多位于城市道路的交叉路口,采用明挖、半盖挖等施工方式的地铁车站对城市道路服务水平影响较大。

2.2 交通疏解道路选址的研究

交通疏解道路需尽可能维持原有道路功能和服务水平,它的选址需要与未受地铁影响的道路相衔接,包括主干路、次干路、各种出入口等;交通疏解道路的规模尽量限制在市政道路红线或道路退缩带内,尽可能减少建筑拆迁。因此,新建交通疏解路面的选址一般位于原道路绿化带、非机动车道、人行道和与人行道相连接退缩带处[1]。

3 当前交通疏解道路路面引起的问题

根据笔者对广州、长沙、西安等几个城市当前交通疏解道路的研究,发现交通疏解道路路面改造引发的常见问题如下。

3.1 路面沉降及开裂

道路改造区域中,原绿化带、人行道等区域压实度低于车行道压实度,在新旧路面衔接设计缺失等因素的影响下,自重与行车荷载的作用导致改造路面易产生不均匀沉降,引发裂缝、沉陷等路面病害。

3.2 沥青面层局部破损剥落

新建沥青路面与基层结合较差,沥青施工质量等问题导致沥青面层局部破损剥落,出现坑槽。

3.3 新建路面与原路面面层结构不同

道路改造区域与原路路面面层结构不同、建设时间的先后都会导致新旧路面颜色有差异,影响市容市貌和行车舒适度;2种不同面层的路面表面摩擦系数不同,若车辆两侧轮胎分别行驶在不同摩擦系数的路面上,导致两侧轮胎抓地力出现差别,易引发交通事故。

3.4 新建路面下方管线保护

道路改造区域下方原有以人行道为标准保护的管线,施加车行荷载后会引起管线保护管破损等问题。

3.5 新建路面凸起

部分交通疏解路面施工人员认为路面新建部分压实度难以达标,为避免路面沉降等情况出现,在铺筑沥青路面时预留了高度,使其高于与之衔接的现状路面,如预留冗余部分在短时间内无法沉降,则会导致路面凸起,不利于行车舒适度。

3.6 现状路面破损、沉降

新建路面情况良好,现状路面出现破损、沉降等病害;这种情况主要是现状路面设计标准较低,增加地铁施工车辆等重型或超重车辆荷载后,超出了现状道路设计标准;或者现状道路靠近地铁施工基坑,在基坑支撑出现一定位移后引起现状道路出现病害。

3.7 井座下沉

井座下沉主要分2种情况:(1)由于井座下沉,井座与路面标高差距加大,井盖受到汽车冲击震动越来越大,井盖在井座内下沉;(2)井座完好并没有下沉,但井盖在井座内下沉;井盖沉降容易引发跳车现象,汽车冲击震动越来越大导致周边道路路面出现开裂破损等病害。

4 疏解路面病害分析

4.1 外部环境因素

4.1.1 交通量

地铁施工期间,周边疏解道路将承担较多的重载施工车辆荷载,易产生极限应力破坏或加速道路疲劳开裂,特别是对于利用现状旧路疏解的道路,原设计可能没有考虑重载或特重交通荷载,加上运营多年,更易产生破坏。

4.1.2 现状疏解道路面排水不畅

疏解道路由于施工影响,破坏了原道路的排水系统,若没有重构完善的路面排水系统,将造成路面长期积水。沥青路面不可能完全隔水,当水从缝隙或其他路径进入沥青路面结构内部会使沥青粘附性减小,由于集料表面对水比对沥青有更强的吸附力,长期接触下沥青会从集料表面剥落,加上行车荷载的影响会使水产生流动,产生动水压力进而使剥落的沥青流失,被裹挟流动出沥青路面内部。随之而来的就会使路面出现松散、剥离、坑洞等病害。

4.2 新建路面设计缺陷

1)利用旧路疏解,缺少对旧路原有资料的收集,不明确旧路的交通荷载等级、路面结构、设计年限及运营年限。

2)拓宽新建路面缺少路基处理等整体设计,特别是绿化带拓宽区域,易产生不均匀沉降。

4.3 现场施工问题

1)部分施工单位认为交通疏解为临时工程,不按图纸施工,路拱横坡、接缝处理、路口衔接等处理不到位。

2)狭长、不规则地块新建路面由于作业面的制约,正常施工机械难以发挥作用。

3)路面施工过程中,难以保证新建部分路面结构与原有路面结构的衔接,导致新旧路面结构整体性差,导致回填部分路面对行车载荷承受力降低[2]。

5 疏解路面改进措施

5.1 加强现状道路资料收集与分析

初步设计阶段,应加强对现状道路、地勘资料、周边环境、现状交通等资料的收集,明确旧路的交通荷载等级、路面结构、设计年限及运营年限。查明新建路面地质情况。

5.2 加强路基处理

保证路基处理在无法使用机械施工的情况下达到规范的要求;热焖钢渣和黄沙回填沟槽施工速度均较快,从2种材料回填夯实后的整体性效果来讲,热焖钢渣具有明显的优越性,且热焖钢渣遇水后形成强度较高的板体性,而黄沙遇到流水则容易发生流沙现象,从而对路面结构产生不利影响。因此,从施工技术、材料性能和经济技术出发,热焖钢渣比较适合市区的沟槽路基回填[3]。考虑在新建改造路面宽度不利于施工机械开展作业的部分,可以采用热焖钢渣进行回填夯实,强化路基处理。

5.3 加强新旧路面衔接设计

设计新旧路面衔接超挖部分的现状道路,由于开挖与非开挖区域内出现不均匀性沉降,容易导致路面沿开挖和非开挖区域接触面出现剪切性破坏,沟槽路基接触面需进行处理。管道两侧回填土路基,可以沿接触面往两侧浇灌水泥浆,以提升界面摩阻力;结构层接触面处理和修复选取的材料相关联,一般使用沥青碎石混合料作为基层与沥青混合料作为面层时,使用乳化沥青对接触面进行处理;使用半刚性基层时,采用水泥浆对接触面进行处理;刚性基层在有条件的情况下应设置拉杆。应尽可能减少衔接处裂缝出现,并严格要求施工单位按图施工。

5.4 提倡采用“白加黑”路面

新建交通疏解路面结构选取建议采用“白加黑”路面,结合广州市交通运输局发布的《广州市道路工程路面结构设计指引》附录A、附录B新建道路路面典型结构图谱(见图1,基层顶面当量回弹模量E0≥50 MPa),以及在广州市13号线二期交通疏解工程中广泛采用“白加黑”疏解路面的现状情况进行分析,发现其可以良好地改善地铁施工过程中产生的沉降、裂缝等问题。

图1 《广州市道路工程路面结构设计指引》典型主干路刚性基层路面结构

5.5 加强交通疏解路面排水措施

部分改造路段需拆除或临时封堵原道路雨水口,避免改造段原雨水口位于路中不能完全收集路面雨水,同时,易沉降引发跳车及周边路面开裂。并于拓宽路面新建平入式或侧入式雨水口,并结合现状标高,在低洼处增设雨水口。

完全新建路段可采用平入式或联合式雨水口,并接入原道路雨水系统,或新建排水支管就近接入市政雨水管网。

6 结语

随着地铁施工规模的加大,需要进行交通疏解的地区越来越多,为提高地铁施工期间交通疏解道路的路面质量,本研究从设计、施工两方面入手,提出调整路基处理材料,选用“白加黑”路面、排水与管线迁改相结合等措施,充分利用现有道路,对保证人们的正常出行有积极意义。

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