基于道路拓寬改造工程設(shè)計(jì)的分析

王永芳

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院)

拓寬改造是道路發(fā)展過(guò)程中需面臨的重要問(wèn)題，也是道路項(xiàng)目工程中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，科學(xué)、合理的拓寬改造，可有效提升道路的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，方便行人出行，對(duì)城市的發(fā)展及人們生活水平的提高有著重要的意義。以下筆者將以我市某道路拓寬改造工程為例，探討道路拓寬改造工程中的設(shè)計(jì)。

1 工程概況

此公路是我市通向機(jī)場(chǎng)的重要公路之一，全長(zhǎng)65.78 km，建設(shè)于1992年，其中城市快速干道10.23 km，占15.56%，郊區(qū)長(zhǎng)度55.55 km，占84.45%。整個(gè)公路路基寬度設(shè)置為30.15 m，行車道寬設(shè)計(jì)為2 m×8.0 m。該公路工程在路基施工過(guò)程中，全部依據(jù)雙向四車道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，斷面較窄，經(jīng)常出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，通行能力明顯不足。部分段落路面狀況差，局部出現(xiàn)橫縱裂、龜裂等現(xiàn)象，其中立交收費(fèi)站段路面局部坑洼不平破損嚴(yán)重。

2 道路拓寬改造工程的設(shè)計(jì)

2.1 平面設(shè)計(jì)

平面線形設(shè)計(jì)要結(jié)合周邊環(huán)境狀況進(jìn)行，充分考慮線路直捷、均衡、連續(xù)特點(diǎn)，根據(jù)圓曲線、直線、回旋曲線設(shè)計(jì)三要素因地制宜組合設(shè)計(jì)。同向曲線間采用大于行車速度(km/h)6倍的直線連接。反向曲線間插入直線段長(zhǎng)度不小于行車速度(km/h)的2倍。回旋曲線用于緩和曲線形式，其參數(shù)及長(zhǎng)度與圓曲線半徑相適應(yīng)，根據(jù)安全、景觀、視覺等要求，選取適合的較大數(shù)值。考慮停車視距的平面視距設(shè)計(jì)平曲線內(nèi)側(cè)要有足夠橫凈距確保滿足視距要求，結(jié)合規(guī)劃情況，根據(jù)地形、地物條件，合理選擇線形技術(shù)指標(biāo)。在線形設(shè)計(jì)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的情況下，平面視距盡可能選用較大值。

2.2 縱斷面設(shè)計(jì)

作為舊路工程改造項(xiàng)目，根據(jù)舊路罩面長(zhǎng)高狀況設(shè)計(jì)高程。縱面要設(shè)計(jì)成視覺連續(xù)、平順而圓滑的線形，與地形充分適應(yīng)，以免路面出現(xiàn)頻繁起伏的狀況。最佳豎曲線半徑設(shè)計(jì)首先要以路容美觀為主，滿足駕駛?cè)藛T視覺要求以降低疲勞感，在工程量增加少的情況下，盡可能選用較大半徑的豎曲線，除非受到地形限制或出現(xiàn)其它特殊情況。兩豎曲線銜接有同向豎曲線與反向豎曲線兩種情況，同向豎曲線間不插入短直線坡段以避免出現(xiàn)斷背曲線;將直線坡段插入反向豎曲線間，一般坡段長(zhǎng)度可滿足設(shè)計(jì)速度的3 s行程。

2.3 路面拓寬設(shè)計(jì)

2.3.1 路面拓寬設(shè)計(jì)原則

路面拓寬設(shè)計(jì)需要遵循下列原則:(1)調(diào)查分析現(xiàn)有的路面設(shè)計(jì)資料和公路路況，對(duì)實(shí)際交通量變化情況、軸載組成進(jìn)行了解。(2)對(duì)各路段路面現(xiàn)狀及時(shí)記錄，包括路面病害種類、范圍及程度;抽樣驗(yàn)證路面各層毀壞原因，對(duì)原結(jié)構(gòu)材料加以利用;利用彎沉檢測(cè)方式，分析擬利用路段路面結(jié)構(gòu)承載能力。(3)路面結(jié)構(gòu)層選用具有穩(wěn)定性、耐久性和高強(qiáng)度材料，遵循節(jié)約資源、合理選材原則，充分利用原有的材料。(4)路面結(jié)構(gòu)升級(jí)改建在原來(lái)的基礎(chǔ)上后期加鋪，充分利用資源。(5)舊路拓寬時(shí)，根據(jù)原有路面結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)匿伕模凑招陆ü仿访嬖O(shè)計(jì)對(duì)舊路進(jìn)行采取補(bǔ)強(qiáng)，一定要保證新路路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

2.3.2 道路拓寬路面設(shè)計(jì)

(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4 cm細(xì)粒式瀝青混凝土(AC 13)+5 cm中粒式瀝青混凝土(A—16)+自黏式玻纖格柵+1～2 cm瀝青砂調(diào)平層，是本道路加罩瀝青混凝土面層拓寬工程采用的結(jié)構(gòu)形式，利用國(guó)內(nèi)外施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合道路改建特點(diǎn)設(shè)計(jì)。使用多年的水泥混凝土路面常見有沉陷、斷板、啃邊、脫空、錯(cuò)臺(tái)等破損，在瀝青混凝土面層加鋪之前，要先對(duì)路面進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，制定最優(yōu)處理方案。對(duì)路面板底進(jìn)行壓漿、貼縫可以處理不穩(wěn)定板塊;增加瀝青混凝土的厚度、設(shè)置玻璃纖維格柵、設(shè)置橡膠瀝青應(yīng)力吸收層能有效預(yù)防裂縫產(chǎn)生，這是我國(guó)主要采取的對(duì)策;在道路拓寬工程加纖維織物、土工網(wǎng)瀝青層、設(shè)置石屑、砂隔層，可以對(duì)路面板角、接縫、破碎板、錯(cuò)臺(tái)、脫空板等進(jìn)行有效維護(hù)。

瀝青加鋪層對(duì)道路面層質(zhì)量有直接影響，適當(dāng)加厚可以減緩產(chǎn)生反射裂縫，延長(zhǎng)道路使用壽命。不同等級(jí)公路對(duì)瀝青加鋪層厚度要求不同，以最小厚宜度為標(biāo)志，高速或一級(jí)公路是10 cm，其他等級(jí)公路是7 cm，二層式公路瀝青加鋪為10～15 cm。本工程將采取4 cm+5 cm二層式，其中機(jī)動(dòng)車道加鋪厚度為4 cm細(xì)粒式瀝青，混合高強(qiáng)度瀝青于混凝土防滑層中增強(qiáng)纖維，提高機(jī)動(dòng)車道強(qiáng)度、路面整體性。

(2)路面按縫設(shè)計(jì)

路面按縫設(shè)計(jì)是路面加寬改造時(shí)必須考慮的問(wèn)題，其主要有以下幾點(diǎn):①施工縫的問(wèn)題。根據(jù)施工的進(jìn)度，橫向施工位置設(shè)置在縮縫處或者脹縫處。需對(duì)縱向施工進(jìn)行瀝青澆灌，且澆灌次數(shù)為兩次即可，并設(shè)置直徑為16 cm，長(zhǎng)度為80 cm，間～E60 cm的拉桿。對(duì)于橫向施工傳力縫需設(shè)置桿長(zhǎng)為50 cm，并且一端要涂抹30 cm瀝青，間～E30 cm的傳力桿。②脹縫問(wèn)題。脹縫設(shè)置的位置一般處于鄰近橋梁處，有時(shí)也會(huì)設(shè)置在固定構(gòu)筑物，凹曲線縱坡變化和小半徑曲線的地方。考慮到施工溫度，處在構(gòu)造物附近的脹縫設(shè)置，應(yīng)不少于兩道，間距為300～500 m，由于施工溫度和混凝土材料具有膨脹性，因此脹縫設(shè)置時(shí)要結(jié)合這一系列因素，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)因素有必要時(shí)也在考慮范圍之內(nèi)。至于其它地方可不做設(shè)置，或盡量少設(shè)脹縫。脹縫傳力桿一端要涂抹瀝青，間～E30 cm，桿長(zhǎng)為50 cm，它的活動(dòng)與固定端交叉設(shè)置應(yīng)與支架鋼筋焊接在一起，起固定作用，把傳力桿捆綁在支架上方，用瀝青對(duì)兩者進(jìn)行同時(shí)澆灌。脹縫板使用的材料是聚氨脂硬質(zhì)泡沫板或軟木，五孔脹縫密封條用做填縫料。③縮縫問(wèn)題。使用二次鋸切形成的縮縫有兩種形式，即:橫向縮縫與縱向縮縫。縮縫的鋸切需經(jīng)過(guò)兩次程序，第一次采用薄鋸進(jìn)行深鋸切，第二次在細(xì)縫上部采用厚鋸片澆切加寬，這兩項(xiàng)工作完成后，清除雜物便可填色，最后用橡膠密封。橫向縮縫設(shè)置距離為4～6 m，大多數(shù)情況下采用4.8 m，橫身縮縫都要設(shè)置傳力桿，且運(yùn)用假縫設(shè)計(jì)，把縫隙做在構(gòu)造物或者自由端附近外的方位。至于縱向縮縫的設(shè)置，方位是在澆注寬度大于4.5 m的板塊之間，同樣需設(shè)置拉桿，拉桿中段10 cm深處使用瀝青或防銹漆涂抹，其拉桿長(zhǎng)度為80 cm，間～E60 cm。

2.4 路基路面綜合排水設(shè)計(jì)

結(jié)合工程的實(shí)際情況，給路面、路基進(jìn)行合理的綜合排水設(shè)計(jì)，主要是對(duì)路面內(nèi)部的排水系統(tǒng)和路面邊緣的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，達(dá)到結(jié)構(gòu)層間的水量能有效排出。對(duì)填筑材料的選用有嚴(yán)格的要求，例如:切方路段的外側(cè)路肩，應(yīng)用具有良好密水性的材料填筑;相反的是土路肩下部則需采用透水性較好的粒料填筑;至于超高外側(cè)的路肩下部要采用土填筑。然而若高填方路段的邊坡極易受到?jīng)_刷，那么應(yīng)采取路肩溝結(jié)合急流槽的方式進(jìn)行排水，以保證期邊坡的穩(wěn)定。當(dāng)?shù)缆饭こ烫幱诩诱侄螘r(shí)，路表水的收集工作采用老路雨水口的收集方法，雨水口支管材料是250UPVC雙壁波紋管。雨水口的設(shè)置是有一定規(guī)定的，新路段中雨水口按照設(shè)計(jì)中的要求擺放，使新做雨水IZI排水接入原有的雨水井，經(jīng)過(guò)這兩道程序后，最后排入雨水總管，在一般情況下，當(dāng)縱波小于0.2%路段時(shí)，雨水IZI應(yīng)在每相隔20 m處設(shè)置一個(gè)，大于或者等于0.3%時(shí)，設(shè)置距離是40 m，在0.2% ～0.3%之間，設(shè)置雨水口的標(biāo)準(zhǔn)間距為40 m。

3 結(jié)束語(yǔ)

拓寬改造是道路項(xiàng)目工程中重要的環(huán)節(jié)，依據(jù)道路實(shí)際的情況，對(duì)道路進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，是道路拓寬改造工程得以順利進(jìn)展的重要保障。道路拓寬改造設(shè)計(jì)不僅僅有以上幾點(diǎn)，更多的是需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)踐中不斷地探索，不斷地前進(jìn)。

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