基于老城区旧路改造的精细化设计研究

2022-11-24田旺龙

城市道桥与防洪 2022年10期

田旺龙

[上海市政工程设计研究总院（集团）第十市政设计院有限公司，甘肃兰州 730000]

0 引言

为迎接第十四届全国运动会，西安市鄠邑区以“绿色发展”为目标，在2020 年至2021 年全运会前，对老城区主要道路进行改造提升，着力将鄠邑打造成“山水鄠邑，诗画鄠邑”的园林新城。改造道路为鄠邑老城区的“三横六纵”共9 条道路，等级为主干路或次干路，总里程27.3 km，总面积81.5 万m2，总投资约13.3 亿元。改造道路为水泥混凝土和沥青混凝土路面。工程内容包括道路交通、给排水、桥梁、照明、景观绿化等。通过改造，改善了鄠邑区的交通功能及生态环境，提升了城市景观绿化，优化了城市空间布局。改造道路见图1 所示。

图1 改造道路位置图

1 旧路改造的特点

改造后不仅要具备交通功能，还应兼备城市景观、生态环境、防灾减灾等多种功能[1]。旧路改造通常比新建道路更复杂，考虑因素更多，主要有以下特点：

（1）确保交通安全与畅通。为减少对现状交通的影响，旧路改造常采用半幅施工半幅通车，防止因改造出现交通事故或中断交通。

（2）旧路沿线交通出行需求大，施工过程影响面广，要求改造具有简便的施工工艺，较快的施工速度和较短的工期。

（3）应重视对道路病害的前期调查，提出针对性较强的处治措施。道路病害种类多，影响因素各异。改造前须对原有路面结构参数、路面行驶质量指数、路面状况指数、路面综合评价指数[2]等进行调查，分析病害原因，提出合理的病害处置方案，同时尽可能地利用好旧路面，使之成为稳定的基层，确保改造路面经济耐久。

（4）旧路管线复杂，架空线凌乱，重视排查沿线管线及重要构筑物，通过物探排查地下管网，保证方案可行。

（5）挖掘现有交通潜力，运用工程或物理隔离等措施，消除安全隐患，打通拥堵点或拥堵路段，如渠化路口、新增辅路、拓宽车道、新建公交港湾等，解决市民“行车难、停车难”等问题。

（6）既要确保道路功能齐全，还需提升景观效果，并融入城市文化、艺术、人文气息等一系列市政配套设施，使城市道路向城市客厅转变；突出人性化设计，使设计由面向车到面向人[1]。

2 旧路改造精细化设计的概念

坚持以人为本的原则，通过科学、合理、细致、经济可行的方案研究，运用新技术、新材料、新工艺，使改造道路不仅具备交通功能，还能提升城市景观，改善生态环境，提升道路的综合服务水平。现主要从以下几个方面阐述精细化设计在旧路改造中的运用。

2.1 平面设计

受两侧现有建筑的影响，道路平面线位应与旧路线位一致。一般的，平面图反映内容多，不仅要明确设计意图，考虑与周边建筑的衔接，还要确保施工放样的准确。因此，图中标注要细致、精确。需标注相交道路坐标，各路口、沿线出入口转弯半径，曲线要素，各板块及不规则部位细部尺寸。在绿化带端头、公交站起终点、渠化及展宽段标注桩号。既要标注起终点施工范围，还需标注沿线相交路口、出入口的施工范围。

水泥混凝土路面“白改黑”改造中，需补充混凝土板病害处理图，对每块混凝土板编号，根据不同病害提出相应的处治措施，见图2 所示。

图2 混凝土板块病害处理图

2.2 纵断面设计

尽量拟合现状标高，满足沿线地块的进出需求，避免大填大挖，影响地下管线。通常旧沥青混凝土路面，铣刨与加铺厚度相同；旧水泥混凝土路面铣刨厚度1～2 cm，沥青加铺厚度8～10 cm，改造后路面抬高6～8 cm。因此，“白改黑”道路需考虑路面抬高后与沿线出入口的标高衔接，路缘石外露高度及路面雨水倒灌沿街建筑等问题。改造中可适当降低路缘石外露高度，在沿街出入口最低处增设雨水篦子等措施来解决雨水倒灌问题。

2.3 横断面设计

老城区路网建设早，制约因素多，同一条道路常出现几种不同的断面型式，使通行能力降低。为此，需整合现有道路断面，使同一条路断面型式及各板块宽度尤其是车行道宽度一致。

人非共板车道在路口处需压缩非机动车道使其与机动车道共板，利用6 m 的横坡渐变段将非机动车道横坡扭转至与机动车道横坡一致。同时，路口内车行道路缘石顺接人行道内侧路缘石，为使路缘石顺接美观，顺接的缘石宽度应一致。见图3 所示。

图3 非机动车道扭坡图（单位：m）

2.4 路基设计

旧路路基在长期的车辆、行人等荷载作用及自然沉降下，已沉降稳定，压实度较好，直接废弃会造成资源浪费，改造中路基可采用新建与利用相结合，减少废弃工程，节约资源。原有沥青混凝土路面经病害处理后可直接作为基层；病害处理后的水泥混凝土路面铣刨拉毛可直接作为道路基层。为减少路口渠化展宽车道路基不均匀沉降，需对新旧路基进行搭接处理。

2.5 路面设计

车行道路面有沥青混凝土、水泥混凝土和砌块类，人行道路面有沥青、水泥和石材类。改造前需进行路面技术检查评价，包括平整度检测、路面技术状况调查、路面弯沉检测及路面现场取芯检测。

2.5.1 车行道设计

应根据调查的交通组成，路面病害类型、范围及深度，结合现有路面结构层、厚度，以及改造后路面的使用年限、设计弯沉值、累计当量轴次等，科学合理地提出分车道、分区域、针对性强的处治措施，使方案经济可行。道路改造后应具有高温抗车辙、低温抗裂、抗疲劳、平整度及水稳定好等性能。对公交站、路口进口道等不同区域路面改造方案，应从施工方便性、公交车线路数量、进口道车辆排队长度等因素综合考虑。

2.5.2 人行道设计

旧路人行道面砖通常不防滑、不透水、易破碎、易褪色、冻融性能差、返修率高。造成雨水资源的流失浪费。在不良天气下影响行人尤其是老弱病残等群体的出行安全。将人行道改为透水铺装，收集利用雨水资源，吸收热量，能减轻城市排水和防洪压力，降低热岛效应；使路面雨后不积水、雪后不打滑，为市民提供安全、舒适的通行空间。透水人行道结构层一般为：混凝土透水砖或生态砂基透水砖等+ 中粗砂+ 透水土工布+ 透水混凝土+ 级配碎石或天然砂砾等。

2.6 交通设计

由于拆迁难度大，投资多、环境影响面广等因素的制约，老城区无法进行大规模新建或扩建交通设施，通常是对现有交通设施进行微观层面的改造。主要包括：交叉口渠化、车辆及行人的交通组织，公共交通设施的优化布置等。分析挖掘现有道路的交通问题与潜力，运用工程或物理隔离等措施，消除安全隐患，实现交通环境改善，路网通行能力提高的目标。

2.7 附属设施及细节设计

路基、路面是道路实现功能的基础。同时，附属设施也是工程不可或缺的一部分，对它进行精细化设计，往往起到画龙点睛的作用，对提升城市品质与形象具有重要意义。

2.7.1 检查井及井盖设计

检查井周边往往无法用重型压实机械压实，已是路面病害的高频区域，井圈周边路面常出现破碎、沉降等病害。改造中，可在检查井周边预制钢筋笼进行加固，为确保井盖升降后顶面与路面齐平，采用可调式防沉降井盖。同时井盖开启方向应与行车方向一致[3]。

为使人行道检查井铺装美观，商业街或人流量较大的人行道上可采用隐形井盖，根据人行道铺装样式进行定制，井盖表面应与人行道齐平。见图4 所示。

图4 隐形井盖之实景

2.7.2 无障碍设计

2.7.2.1 盲道设计

规范规定行进盲道应避开各类障碍物连续铺装，宜在距树池、绿化带、围墙等设施250～500 mm处设置。当人行道较宽时，将盲道设置在距离绿化带或树池250～500 mm 处既不美观也不利于盲人的安全。为使盲道设置更加合理，行进盲道应在人行道中间设置。见图5、图6 所示。

图5 盲道的不合理设置之实景

图6 盲道的合理设置之实景

2.7.2.2 坡面设计

改造路口处缘石坡道由原先的三面坡改为全宽式单面坡；缘石坡道的坡口与车行道之间宜没有高差[4]；当有高差时，高差不应大于10 mm；坡度不应大于1∶20，宽度应与人行道宽度相同。为防止机动车辆进入人行道，在缘石坡道处设置车止石，间距宜为1.5 m，见图7 所示。

图7 路口缘石坡道之实景

2.7.3 共杆设计

为解决旧路沿线各类杆件林立，道路空间资源有限等问题，应进行共杆设计。主要采用“多杆合一”。通常以路灯杆为载体，将信号灯、标志牌、路名牌、地名牌、交通监控、公安监控、5G 微基站等设施合并调整为综合杆。

2.7.4 平石设计

传统平石宽度一般为40～50 cm，宽度超出路缘带宽度容易被机动车辆压坏，将平石宽度缩窄至25 cm以内，既不影响路面雨水的收集，还能使道路更美观。见图8 所示。

图8 平石铺装后之实景

2.7.5 树池设计

树池边框的材质主要有花岗岩、球墨铸铁、混凝土，等级为主干路及以上的道路应采用花岗岩。树池尺寸应结合人行道宽度确定，主要尺寸有1.25 m×1.25 m、1.5 m×1.5 m、1.75 m×1.75 m，不宜小于1 m×1 m，边框与路缘石的距离宜大于300 mm[5]。

2.7.6 雨水口设计

为确保道路排水通畅，对纵坡小于0.3%的路段，在道路两侧设置锯齿形偏沟；路段或路口内低洼区域，可适当加密雨水口，防止路面积水。

2.7.7 路缘石安装设计

市政道路边缘通常会有检查井或障碍物，当检查井或障碍物的一半在车行道，另一半在绿化带时，为防止出现磕碰、绊倒、撞伤等风险，需定制弧形缘石进行绕行，保障行车连续，同时也方便井盖闭合。见图9 所示。

图9 路缘石安装后之实景

3 工程案例

3.1 现状问题分析

草堂路- 娄敬路是旧路改造的六纵之一，也是老城区对外的重要通道。其中，吕公路—沣京大道段断面为：2.5 m（人行道）+3 m（非机动车道）+2 m（绿化带）+16.0 m（机动车道）+2 m（绿化带）+3 m（非机动车道）+4 m（人行道），双向四车道；沣京大道—古城西路段断面为：4 m（人行道）+5 m（非机动车道）+1.5 m（绿化带）+12.0 m（机动车道）+1.5 m（绿化带）+5 m（非机动车道）+3.5 m（人行道），双向两车道。各板块尺寸见图10 和图11 所示。

图10 吕公路—沣京大道段横断面图（单位：m）

图11 沣京大道—古城西路段横断面图（单位：m）

现状道路存在的问题：

（1）道路两侧有医院、体育馆、政府单位，餐饮及商业繁荣，停车需求大，停车位不足，机动车长期停放在非机动车道及人行道上，非机动车道利用率低。

（2）现状利用侧分带设置占路式公交车站，公交线路多，公交车对主线交通影响大，早晚高峰期间，公交车辆的排队常引起交通拥堵。

（3）路侧零星分布的树池将道路划分为三块板，树池周边路缘石外露高达28 cm，影响机非车辆行车安全；道路中间无栏杆隔离，行人过马路及沿线出入口车辆进出对主线交通影响大。

（4）沣京大道—古城西路段为双向两车道，是交通瓶颈路段，常年拥堵；草堂路与沣京大道路口南北向左转车流量大，但现状南北进口只有两条车道，且直行与左转为同一相位，常出现左转车辆二次排队现象。

（5）路面存在网裂、拥包、车辙、沉陷、坑槽、唧浆等多种病害，行车舒适度差，雨天泥泞，晴天尘土飞扬，景观效果差，影响市容市貌。

（6）采用雨污合流排水，管道排水能力有限，大雨天气常出现路面积水，污水冒出地面，影响市民生活。现状见图12 所示。

图12 道路现状之实景（单位：cm）

3.2 解决措施

针对上述问题，提出如下解决方案：

（1）为保障车辆及行人安全，采用“树池变树带、人非共板”，使机、非车辆分道行驶，在人非共板车道端头设置车止石，避免机动车辆占用人行道及非机动车道，提高非机动车道利用率；新建停车场，引导社会车辆规范停车，禁止路内停车。

（2）利用侧分带压缩人非车道宽度，设置公交港湾，减少公交车对主线交通的影响。

（3）降低路缘石外露高度，在道路中间及交叉口范围内人行道边缘设置防护栏杆，规范行人出行，并对沿线出入口车辆采用右进右出的交通组织方式，减少其对主线交通的影响。

（4）将沣京大道—古城西路非机动车道压缩至3 m，机动车道拓宽至16 m，打通该段交通瓶颈，使全线断面一致；取消草堂路与沣京大道南北进口侧分带，压缩进口道车道宽度，增加进口道车道数，设置左转专用车道；对穿越车行道的人行横道长度大于16 m 的地方，在道路中心线人行横道处增设1.5 m行人二次过街安全岛。

（5）根据路面检测报告及地勘，该路地下水位浅，路基土含水率高，为软土路基。为提高路基承载力，从根本上解决路面病害，对现有路基超挖换填60 cm天然砂砾，并重新加铺路面结构层。

（6）将现状雨污合流改为雨污分流，新增雨水管道，提高排水能力。

改造后效果见图13 所示。