上海市南奉公路（遠東路—浦星公路）大修工程設計綜述

林 超

（上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司，上海市 200092）

1 項目背景

南奉公路（遠東路—浦星公路）位于上海市奉賢區南橋新城，規劃等級為二級公路，是上海市南部區域重要的東西向干線公路，是南橋新城內部重要的交通性干道，是南橋新城重要的公共交通客運走廊。

2010年，上海市第二批大型居住社區基地選址于南橋新城，南橋新城與上海中心城區間的公交出行需求的急劇增加。為加強對南橋新城的公交服務，2013年6月，上海市人民政府做出了規劃建設南橋新城—東方體育中心的快速公交系統（BRT）的重要決策，快速公交系統在南橋新城沿浦星公路—南行港路—賢浦路—南奉公路布設。

現狀南奉公路為雙向四車道規模，自2003年建成通車以來，從未進行大中修，現狀機動車道路面出現裂縫、沉陷等病害，路面結構強度較差。為改善機動車道行駛質量，延長路面使用壽命，同時配套建設BRT快速公交通道，對南奉公路進行大修并拓寬建設。

2 功能定位

結合周邊用地規劃、路網形態及本身交通特征，南奉公路的功能定位如下：

（1）南奉公路是上海市南部郊區間的東西向交通集散性道路；

（2）南奉公路是南橋新城重要的東西向交通干道；

（3）南奉公路是重要的BRT公共交通走廊。

圖1 地理位置示意圖

3 建設條件

南奉公路（遠東路—浦星公路）全線有現狀道路，為四快二慢、三塊板斷面，車行道寬約26 m。全線除局部開發有沿街商業的路段設置人行道外，一般路段未建設人行道，非機動車道兩側為綠帶。一般路段道路斷面布置為：3.5 m（非機動車道）+1.5 m（機非分隔帶）+16 m（機動車道）+1.5 m（機非分隔帶）+3.5 m（非機動車道）=26 m（道路寬度）。現狀路面以S4公路為界，S4以西為水泥混凝土路面，路段長約272 m，S4以東為瀝青混凝土路面，路段長約4 283 m。

經過路面檢測數據統計，基本評價南奉公路（遠東路—浦星公路）路面行駛質量指數（RQI）為優良，符合養護規定值；但其路面損壞狀況指數（PCI）評價為中、次等級，路面結構強度指數（PSSI）超過一半位于中、差等級，已不符合養護規定值。并且，從現場鉆芯取樣的結果來看，路面結構存在瀝青面層厚度不足、基層損壞等問題。

4 總體布置

4.1 設計理念

該次南奉公路大修工程結合路面整治與建設BRT專用通道展開，設計理念如下：

（1）對現狀道路進行“四拓六”改建，建設BRT專用通道，同時滿足社會車輛交通需求。

（2）老路整治及新建拼寬路面滿足設計使用年限要求，達到“路面平整清潔，設施規范齊全，運行狀況良好”。

4.2 總體布置方案

根據工程建設、車道規模、BRT快速公交等建設條件，該工程總體方案布置如圖2所示。

圖2 南奉公路沿線總體布置圖（單位：cm）

（1）全線進行四拓六大修設計，其中遠東路—賢浦路段路中布設BRT快速公交專用道；

（2）BRT快速公交專用道布設于道路中間兩車道，采用路側停車方式，快速公交沿南奉公路共布設有三組半BRT車站，分別設置于望園路、金海路、定康路及賢浦路交叉口；

（3）結合路網格局及沿線土地開發情況，該工程全線布設七組半常規公交車站；

（4）對11條橫向相交的支路采用右進右出控制，8處主、次干路交叉口渠化并采用信號控制。改建后，全線信號控制交叉口平均間距約640 m。

5 道路設計方案

5.1 設計標準

（1）道路等級：二級公路（城鎮段）；

（2）規劃紅線：遠東路—金海路段35 m，金海路—浦星公路段40 m；

（3）車道規模：雙向六車道；

（4）設計速度：60 km/h；

（5）路面結構設計荷載：BZZ－100；

（6）瀝青路面設計基準期：15 a；

（7）面層結構的功能性使用年限：一層式銑刨加罩為3 a，二層、三層式銑刨加罩5 a；

（8）交通量預測年限：20 a；

（9）機動車道寬度：車道寬度標準見表1。

表1 車道寬度

（10）BRT站臺寬度3 m、站臺長度50 m，常規公交站臺寬度2 m、站臺長度30 m；

（11）道路建筑限界凈高：機動車道≥5.0 m，非機動車道、人行道≥2.5 m。

5.2 平縱橫設計

南奉公路平面設計中心線擬合現狀道路車行道中心線，全線設置4處平曲線，滿足設計車速60 km/h技術標準要求，圓曲線最大半徑為2 500 m，最小半徑為1 000 m，其中2處圓曲線兩側設置有緩和曲線，緩和曲線長度均為50 m。交點JD2、JD4的平曲線半徑小于規范要求的不設超高的最小半徑值1 500 m。但因兩處平曲線均位于交叉口，交叉口車輛行駛速度低于路段，故上述兩處平曲線不設置超高。全線無加寬設計。

道路縱斷面設計按照滿足二級公路60 km/h設計速度的設計標準進行控制。根據南奉公路路面檢測數據，路段狀況相差較大，對路面狀況較好路段擬保留利用，路面狀況較差路段需要翻修。故該工程縱斷面設計需結合路面處理方案，標高盡可能擬合現狀道路路面標高，并滿足路面加罩和翻修需求。

根據總體設計方案，該工程標準橫斷面形式如圖3～圖5所示。

（1）南奉公路（遠東路—金海路）段：規劃紅線35 m，路中布設BRT專用道

2.5 m（人行道）+2.5 m（非機動車道）+0.5 m（機非分隔欄）+11.75 m（機動車道）+0.5 m（中央分隔欄）+11.75 m（機動車道）+0.5 m（機非分隔欄）+2.5 m（非機動車道）+2.5 m（人行道）=35 m

（2）南奉公路（金海路—賢浦路）段：規劃紅線40 m，路中布設BRT專用道

3.0 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+1.5 m（機非分隔帶）+11.75 m（機動車道）+0.5 m（中央分隔欄）+11.75 m（機動車道）+1.5 m（機非分隔帶）+3.5 m（非機動車道）+3.0 m（人行道）=40 m

（3）南奉公路（賢浦路—浦星公路）段：規劃紅線40 m

3.25 m（人行道）+3.5 m（非機動車道）+1.5 m（機非分隔帶）+11.5 m（機動車道）+0.5 m（中央分隔欄）+11.5 m（機動車道）+1.5 m（機非分隔帶）+3.5 m（非機動車道）+3.25 m（人行道）=40 m

圖3 南奉公路（遠東路—金海路）標準橫斷面（單位：m）

圖4 南奉公路（金海路—賢浦路）標準橫斷面（單位：m）

圖5 南奉公路（賢浦路—浦星公路）標準橫斷面（單位：m）

5.3 路基處理

根據現場踏勘，南奉公路現狀路基尚好，并無沉陷、翻漿或隆起等病害，設計認為，南奉公路通車已逾10 a，路基狀況基本穩定，可考慮進行利用。因此該工程道路路基主要為拼寬設計，為避免新老路基之間的差異沉降造成路面縱向裂縫，需對新老路基之間的差異沉降進行控制。該工程老路路基寬度為16 m，根據總體設計，路基拼寬寬度為6～18 m。按照規范要求的路拱橫坡增大值反算，可得出新、舊路肩處的差異沉降值應控制在7～13 cm。

路基施工填土前應將現狀分隔帶、人非路面結構挖除，對現狀老路路基進行檢測，若老路路基回彈模量≥30 MPa，則保留利用，若不滿足要求，則將路基開挖至路面結構以下40 cm，根據所處區域采用碎石或石灰土進行換填壓實。

考慮該工程沿線部分路段已開發得較為成熟，不適合采用石灰土作為路基填料，故該次設計時根據道路周邊地塊建設情況分段考慮路基填筑方案。根據現場調查，南奉公路沿線開發較成熟的地塊主要集中在百富路以西段，因此，該工程路基填筑方式以百富路為界，采用兩種不同的新建拼寬路基填筑方式。

（1）百富路以西段

清除現狀路面結構后，先清除老路路基邊坡表土及拼寬部分30 cm耕植土，將老路路基挖成1∶1.5的臺階，臺階寬度不應小于60 cm。采用碎石作為路基填料，應保證路基的處理深度不小于80 cm，高度不足時，應反開挖后分層回填壓實。

（2）百富路以東段

清除現狀路面結構、老路路基邊坡及表土，將老路路基開挖臺階后，將路基開挖至路面結構底以下80 cm，為保障路基工作面，提高土基壓實度，對原槽換填30 cm碎石。原槽處理后，其上40 cm采用6%石灰土填筑，上路床40 cm采用8%石灰土填筑。

該工程橋梁臺后填土高度控制不超過3.5 m，結合周邊道路設計經驗，該工程拼寬部分橋頭臺后采用水泥攪拌樁復合地基結合二灰輕質路堤進行處理，二灰輕質路堤填筑長度不小于50 m。

對于沿線部分沒條件搬遷的管線，為確保管線安全，并滿足路基壓實度及強度要求，該次設計考慮在這些管道頂部采用泡沫輕質混凝土作為路基填料，填筑厚度應不小于50 cm。

在路基填土較高處采用懸臂式鋼筋混凝土擋土墻收縮坡腳，其余路段采用1∶1.5植草放坡。

5.4 路面結構

該工程路面設計分為改建路面設計、翻挖新建路面以及拼寬新建路面三種類型。其中，改建路面分為瀝青路面改建及水泥混凝土路面改建，均改建為瀝青混凝土路面，新建路面均采用瀝青混凝土路面。以路面結構強度指數（PSSI）以及路面損壞狀況指數（PCI）作為主要決策依據，參照二級公路瀝青路面維修對策決策樹，對現狀機動車道采用針對性局部補強的形式進行維修。

5.4 .1現狀瀝青路面改建方案

（1）瀝青路面加罩方案一：主要適用于路面結構強度評價等級以優為主的路段

4 cm SMA-13（SBS改性）；

余以SMA-13（SBS改性）補足；

老路鑿毛。

（2）瀝青路面加罩方案二：主要適用于路面結構強度評價等級為良及以上的路段

4 cm SMA-13（SBS改性）；

6 cm AC-20C（SBS改性，摻3.5‰抗車轍劑）；

余以AC-20C（SBS改性，摻3.5‰抗車轍劑）補足；

銑刨老路上面層。

（3）瀝青路面加罩方案三：主要適用于路面結構強度評價等級為優、良、中參半的路段

4 cm SMA-13（SBS改性）；

6 cm AC-20C（SBS改性，摻3.5‰抗車轍劑）；

7 cm AC-25C（摻3.5‰抗車轍劑）；

余以AC-25C（摻3.5‰抗車轍劑）補足；

銑刨老路面層；

既有基層修復。

5.4.2 現狀水泥路面改建方案

4 cm SMA-13（SBS改性）；

6 cm AC-20C（SBS改性，摻3.5‰抗車轍劑）；

7 cm AC-25C（摻3.5‰抗車轍劑）；

1 cm瀝青碎石纖維封層；

碎石化后老路結構。

5.4.3 新建機動車道路面結構

主要適用于路面結構強度評價等級以差為主的路段、新建路段以及需新敷設雨水管處的路面恢復。

4 cm SMA-13（SBS改性）；

6 cm AC-20C（SBS改性，摻3.5‰抗車轍劑）；

7 cm AC-25C（摻3.5‰抗車轍劑）；

1 cm乳化瀝青稀漿封層；

36 cm抗裂性水泥穩定碎石（3.5%～4.5%）；

15 cm級配碎石。

5.5 BRT相關設計

BRT近期線路走向：始于南橋汽車站首末站，沿南奉公路—賢浦路—南行港路—浦星公路—濟陽路—華夏西路—東育路，至東方體育中心首末站，線路全長31.2 km。其中南奉公路—賢浦路—南行港路—浦星公路段采用路中快速公交專用道的形式，外環線以內路段根據現狀道路條件靈活運營。經與BRT規劃單位進一步溝通核實，BRT車道在賢浦路段考慮采用物理隔離方式，在該工程路段考慮采用標線進行隔離，如圖6所示。

圖6 BRT近期路線走向圖

BRT快速公交專用道布設于道路中間兩車道，沿南奉公路共布設有三組半BRT車站，分別設置于望園路、金海路、定康路及賢浦路交叉口。BRT站臺寬3.0 m，車站長70 m，人流集散段長20 m；金海路以西BRT車站按照遠期有軌電車標準進行布置，站臺寬3.0 m，車站長35 m，人流集散段長20 m，車站效果圖如圖7所示。

圖7 BRT車站效果圖

6 結 語

本文通過對南奉公路（遠東路—浦星公路）大修工程總體方案和道路工程方案的介紹，重點研究了含BRT通道的道路設計、老路拼寬改建和公路城鎮化改造等相關技術和設計方案，采用的方法和思路在上海地區具備代表性，可為相關工程提供一定的工程經驗和設計參考。