道路旧路改造的设计关键节点分析

2021-12-07李伟芳

运输经理世界 2021年15期

关键词：标高路基路面

文/李伟芳

1 前言

我国道路工程在近20年的发展过程中进步明显，给人们的生产生活带来了极大便利。为了进一步满足社会发展需求，公路工作人员需要对部分道路加以改造，这一过程中需要做好设计和勘察工作，以此更好地满足人们出行需求，以下对相关内容进行分析。

2 道路旧路改造的问题

2.1 旧路规划不合理

以往的道路修建主要考虑原有区域和地段的便利性，未能结合其他区域路段加以规划，导致道路修建后未能让道路的平面横面较好配合。随着人口和车辆的急剧增加，道路弯道较多、焦点距离较短等道路设计不合理现象继续对地区的交通发展产生不利影响。此外，在道路设计过程中，由于车流量的增加，要求道路宽度随之增加，否则容易导致交通事故出现[1]。

2.2 旧路质量存在问题

部分路面和路基情况未能充分满足车辆通行需求，主要原因如下：原有道路设计环节未能对土质采用正确的工艺技术。比如：材料强度不足；受气候因素影响路面出现裂缝、沉降等道路病害。因此，在旧路改造和设计过程中，我们需要研究原有的材料与技术，同时优化设计方案。

3 如何进行道路旧路改造的设计

诏安县连站大道改造提升工程起点位于国道G324线交叉口，终点邻近诏安火车站站前广场道路，路线呈东南-西北走向，路线全长约7.344km。部分施工路段2012年通车运行至今出现较为严重的裂缝、断板，破损严重（如图1）。本工程根据诏安县连站大道改造提升工程勘察设计的图纸施工，对旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层，并且考虑了道路电力设计问题，某施工单位结合《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2016）、《城市道路路线设计规范》（CJJ193-2012）、《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）、《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）提出如下改造方案。

图1 道路病害图示

3.1 旧路改造设计要点

3.1.1 明确改造目标

由于新旧道路的基本条件不同，设计人员需要全面掌握旧路改造背景，并结合政府职能部门会议记录以及旧路现存问题分析改造方案，明确改造目标。本工程采用“白加黑”的结构形式，在路面破坏较严重路段，先挖除破损路面，再新做路面，人行道重新铺设透水砖，给水管增设连接管[2]。

3.1.2 收集历史资料

在旧路改造前期，工作人员需要收集改造道路原始竣工图纸内容，并明确运营期间各种管线、新增敷设竣工图纸内容。本工程根据诏安县连站大道改造提升工程设计合同、项目建议书、可行性研究报告、详细勘察报告、外业调查资料设计，明确道路路面结构、组成路基处理情况、管线断面位置关系、管线种类，为后续的旧路改造方案制定提供参考。

3.1.3 现场调查与勘测

该环节需要结合历史资料实地勘测现场，全面了解改造道路的真实情况，为后续的改造方案制定提供依据。在实地勘测环节，结合路面弯沉值检测路面损坏情况分析管线检验报告，明确勘测重点。经过现场分析发现，工作人员需要开展以下工作：通信管线检查井加高、设计下沉式井盖，补充缺失预留管道，主管局部段破损替换[3]。

3.1.4 拟定专业设计方案

在拟定旧路改造方案的过程中，工作人员需要明确规划和现状关系，在道路规划的过程中分析道路现状，在设计方案中考虑了以下内容：根据道路周边实际情况合理设计道路开口，实现标高的平顺衔接和雨污水的顺畅排放；在道路低点处加密雨污水口，并对现状雨污水管道进行清淤处理；在方案拟定过程中发现灯杆破损严重，因此对全线路灯及管线重新布设。

3.1.5 施工交通组织设计

完成旧路改造方案设计后，工作人员需要制定可行的施工期间交通组织设计，比如：在交通流量较大的地区需要设置施工围挡，采取分段、分步的施工手段，科学设计交通绕行路线，并在施工区域周边设置标识，为顺利施工提供保障。

3.2 道路旧路改造的设计关键节点

3.2.1 平面设计

考虑到本项目为国道、交通要道。平面交叉在设计过程中，主线平面设计采用较高的指标，纵面采用较为缓和的坡度及较小的填挖高度，被交道路在平面交叉范围的路面采用与主线相同的结构形式，被交道路在平面交叉范围内纵面线形服从主线，以确保不会对主线行车产生过多不利的影响。

在旧路改造设计过程中，工作人员需要减少对原有道路的拆除或者重建，通过加长、加宽等形式实现旧路改造。本工程在平面设计过程中需要充分考虑交叉口的便利性和安全性，适当增加平交口的转弯半径，其中平曲线最小长度150m，圆曲线最小长度50m，停车视距70m。此外，在旧路改造的过程中设置明显的路面标识，发挥其引导作用，并且在改造期间分析管线布设情况以及建筑环境，以此避免二次开挖。交叉口的竖向设计根据行车舒适、排水迅速和美观的原则进行设计，并综合考虑附近沟渠及排水系统，以迅速排除路面积水。本标段平交口设计范围内，G324 主线横断面标高与设计纵坡、超高横坡保持一致，被交道路与G324 主线路基边缘标高顺接即可。

3.2.2 纵断面设计

由于是现状道路改造，根据现有标高部分纵坡小于0.3%路段不能满足最小排水要求，可考虑设置锯齿形排水沟。道路最大纵坡1.313%，最小纵坡0.088%，最小坡长为150m，最小竖曲线半径：凸曲线为11000m，凹曲线为14500m，竖向最小长度50.25m。

在改造过程中，工作人员要分析所处地形、标高，然后设计中线，受其他建筑物的影响，中线标高设计存在一定难度。为了获取精准的数据，设计人员应严格要求各项测量工作，获取平面里程桩号（K0+000-K7+344），然后结合建设要求设计道路试拉坡断并现场检查，通过检测结果方可进行下一环节设计。根据设计方案要求最小坡长150m，竖曲线最小长度50m。在纵断面设计中，主要保证行车安全、舒适，因此在设计环节设计人员应结合现状地形地势，尽量减少工程土石方数量；此外，确保沥青混凝土加铺厚度至少为12cm。

3.2.3 横断面设计

道路横断面主要包括机动车道、非机动车道、人行通道和绿化带，根据车道的宽度综合考虑车流量以及交通情况，同时还需要分析道路资源有限性以及低碳环保要求，最终全面提升旧路设计改造效果。

根据设计要求，道路红线宽度为40m，车行道标准宽度为3.25m，路口渠化最小车道宽度为3m，为了更好地衔接周边地块，实施宽度为42m。道路横断面设计情况如下，路缘带宽度为0.5m，根据工程实际情况对人行道、非机动车道、侧分带、机动车道、隔离栏合理设计，具体标准横断面如图2所示。

图2 标准横断面图

道路横坡设计：机动车道和非机动车道横坡为1.5%，人行道横坡为1%（反坡），如因考虑接顺道路沿线部分建筑物地坪标高，可根据实际情况适当调整人行道横坡不小于0.5%（反坡）。

3.2.4 路基设计

在新旧路基衔接处，拓宽路基每隔1m 设置一层双向刚塑土工格栅，回折长度至少2m，包裹土层为0.2m，最下面垫层厚度至少0.2m。合理铺设土工格栅，在连接新旧路基的过程中要保证开挖的台阶宽度土质达到2m，双向钢塑土工格栅的抗拉强度达到45kN/m，拉伸率小于10%，以此确保新旧路基的整体性。在铺装前期全面检查路面情况，对损坏较为严重的路面加以处理，同时要求旧路改造的过程中充分考虑道路承载力、车流量以及路面的环保问题；此外，还要综合考虑给排水系统、消防井盖铺设情况。

3.2.5 提升路面修复工艺

整体措施为改善沥青加铺层性能。具体来说就是坑槽的修复。工作人员需要先进行施工放样，通过油漆标明位置，要求放样的槽壁平行或者垂直于路面中接线，然后设置交通警示标志，并结合路面实际情况利用切割机开槽，再进行浇筑和养护处理。坑槽修补前期需要将内部杂物清理干净，然后填充热拌料，要求厚度比原有路面偏高，为后续的碾压施工提供基础，一般需要进行初压、复压和终压三次碾压。