大連振興路大修工程方案研究

張谞博

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

1 工程概況

本次研究的振興路西起沈大高速匝道出入口東至開發(fā)區(qū)銀帆廣場，主線路線全長約9.84 km，匝道長約2.19 km，振興路現(xiàn)狀為雙向8車道城市快速路，瀝青混凝土路面。振興路現(xiàn)狀為連接大連市區(qū)和開發(fā)區(qū)的“兩橫”快速路系統(tǒng)中最重要的一條東西向快速路，起到了匯集和疏散整個片區(qū)交通的功能，振興路為兼顧客運和貨運的一條交通咽喉要道，連線后鹽、大船海工、大連灣等重要節(jié)點，見圖1。

圖1 振興路地理位置圖

本次研究的振興路于2007年進(jìn)行局部修復(fù)補強，并整體加罩。經(jīng)過10 a的使用，振興路瀝青路面出現(xiàn)了病害，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，病害狀況見圖2～圖5。

圖2 網(wǎng)裂病害

圖3 線裂病害

圖4 坑槽病害

圖5 車轍、沉陷病害

2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）道路紅線寬度：樁號 K1+063.522~K9+232.383紅線寬度33 m。進(jìn)入開發(fā)區(qū)段，樁號K9+232.383~K10+900開始，紅線寬度31 m。

（2）道路等級：城市快速路。

（3）設(shè)計速度：主線K1+063.522~K9+232.383為80 km/h（現(xiàn)狀限速90 km/h）；

主線K9+232.383~K10+900為60 km/h；

匝道按照現(xiàn)狀限速作為設(shè)計速度。

（4）通行凈空：機動車道不小于4.5m，人非凈空不小于2.5m。

（5）路面結(jié)構(gòu)荷載：軸載為100 kN雙輪組單軸（BZZ-100型標(biāo)準(zhǔn)車）。

3 路面狀況調(diào)查

3.1 路面損壞狀況（PCI）檢測報告

（1）開發(fā)區(qū)至大連方向（見表1）

表1 開發(fā)區(qū)至大連方向的PCI

（2）大連至開發(fā)區(qū)方向（見表2）

表2 大連至開發(fā)區(qū)方向的PCI

3.2 路面結(jié)構(gòu)層調(diào)查

路面結(jié)構(gòu)層調(diào)查采用現(xiàn)場鉆孔取芯的方法進(jìn)行，通過取芯的路面結(jié)構(gòu)層情況對各層材料進(jìn)行評價，結(jié)構(gòu)層厚度直接在芯樣上量取或在孔中量取，見圖6。

圖6 現(xiàn)狀路面鉆芯取樣實景

機動車道鉆芯取樣共22處，均為瀝青混凝土路面。

瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)由上至下依次為瀝青面層、基層、墊層、填土。瀝青厚度8~34 cm，全線基層內(nèi)空洞，芯樣松散。

3.3 大修方案的確定

根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ 36—2016）中4.5.2和4.6.3規(guī)定，PCI值大連至開發(fā)區(qū)段為41和55，開發(fā)區(qū)至大連為23和45。均為D級，需要大修或改擴建。

根據(jù)鉆芯取樣結(jié)果，鉆芯的基層均為松散結(jié)構(gòu)。路面結(jié)構(gòu)需要全部重新翻挖。

4 方案設(shè)計

4.1 平面設(shè)計

（1）以現(xiàn)狀的道路中心線作為設(shè)計依據(jù)；在現(xiàn)狀中心線基礎(chǔ)上，按照城市快速路，設(shè)計速度80 km/h的線形技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對線形進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（2）盡量在紅線內(nèi)調(diào)整。

（3）平面設(shè)計時充分考慮對已建成的地下管線，以避讓為主，特別是重要管線，在避讓時，以保證機動車道不變?yōu)樵瓌t。

4.2 縱斷面設(shè)計

縱斷面設(shè)計標(biāo)高為機動車道虛擬中心線處標(biāo)高。

（1）振興路縱斷面設(shè)計標(biāo)高盡量擬合現(xiàn)狀地面標(biāo)高，與區(qū)域已設(shè)計道路相交時，標(biāo)高與其設(shè)計標(biāo)高接順。

（2）充分考慮橋梁梁底控制標(biāo)高及結(jié)構(gòu)高度，地道構(gòu)筑物最小覆土厚度等。

（3）充分考慮現(xiàn)狀道路的標(biāo)高以及周邊工程標(biāo)高的銜接。

（4）順應(yīng)規(guī)劃用地的自然坡向，并與相鄰城市道路和用地周邊良好銜接，高度的變化盡量保證順暢平緩，并盡量貼合現(xiàn)狀道路縱坡及豎曲線以盡量減小現(xiàn)狀振興路的土石方量，降低基建成本。

4.3 橫斷面設(shè)計

（1）橫斷面布置

振興路最初為公路，原公路為雙向六車道道路+兩側(cè)緊急停車帶，經(jīng)過交警的劃線改造，劃線為雙向八車道，每條車道3.2 m。中央分隔帶為1.5～2.5 m之間變化。

本次提質(zhì)改造設(shè)計，統(tǒng)一橫斷面，中央分隔帶按照2 m進(jìn)行統(tǒng)一，局部進(jìn)行拓寬，車道布置如下：

主線K1+063.522~K9+232.383為：0.5 m（路緣帶）+3.75 m×2+3.5 m×2（機動車道）+0.5 m（路緣帶）+2m（中央分隔帶）+0.5m（路緣帶）+3.75m×2+3.5 m×2（機動車道）+0.5 m（路緣帶）=33 m，見圖7。

圖7 振興路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖（33 m紅線）（單位：m）

主線K9+232.383~K10+900為：0.5 m（路緣帶）+3.5 m×2+3.25 m×2（機動車道）+0.5 m（路緣帶）+2 m（中央分隔帶）+0.5 m（路緣帶）+3.5 m×2+3.25 m×2（機動車道）+0.5 m（路緣帶）=31 m，見圖8。

圖8 振興路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計圖（31 m紅線）（單位：m）

4.4 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于振興路原老路為公路改為城市道路，并經(jīng)過幾次中修、小修及局部的修復(fù)補強，老路的路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過鉆芯取樣發(fā)現(xiàn)：部分為水穩(wěn)基層，部分為三渣基層，基層取樣松散，路面結(jié)構(gòu)變化較多，本次設(shè)計全線翻挖新建。

本次設(shè)計根據(jù)地勘報告，振興路存在部分開山段，現(xiàn)狀老路基層下面是基巖，長度約500 m左右，本段地質(zhì)狀況良好，考慮底基層采用HEC固結(jié)舊路面破碎料。

根據(jù)已有的一些建設(shè)成果來看，HEC固結(jié)舊路面破碎料作為路面基層、底基層或路床填料已取得一些成果。HEC摻量為6%時，7d無側(cè)限抗壓強度可達(dá)到2 MPa；摻量為6%時，7d無側(cè)限抗壓強度可達(dá)到2.5 MPa，若要7d無側(cè)限抗壓強度可達(dá)到3.0 MPa，摻量需達(dá)到9%～10%。結(jié)合實際工程的應(yīng)用情況，HEC固結(jié)舊路面破碎料作為道路底基層效果良好，而本工程的建設(shè)會產(chǎn)生一定數(shù)量的拆遷，因此在非機動車道路面底基層推薦采用HEC固結(jié)舊路面破碎料，可大大節(jié)約資源，根據(jù)估算可利用大部分廢舊路面材料。

本工程路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載采用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100。機動車道全部翻挖新建。

（1）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計程序及規(guī)范

選用路面設(shè)計程序系統(tǒng)HPDS2011_UR_S進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)計算，參考《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范》（CJJ 169—2012）選取路面結(jié)構(gòu)參數(shù)。

（2）路面結(jié)構(gòu)計算

根據(jù)工程地質(zhì)條件，土基頂面回彈模量按30 MPa取用根據(jù)交通量調(diào)查，振興路雙向交通量為 5 086 pcu/d，見表 3。

表3 機動車道路面結(jié)構(gòu)

4.5 交通安全設(shè)計

由于振興路原老路為公路改城市道路，交通安全設(shè)施陳舊，現(xiàn)狀標(biāo)志標(biāo)線不全，尤其是標(biāo)志牌缺乏嚴(yán)重，由于本條道路連接的是大連市區(qū)至大連開發(fā)區(qū)最主要交通通道，承載客運交通和貨運交通，貨運交通量很大，經(jīng)常出現(xiàn)超限超載車輛，現(xiàn)狀橋梁上缺乏限重標(biāo)志。

本次設(shè)計補全了交通安全設(shè)施設(shè)計，補充了標(biāo)志，及電子監(jiān)控設(shè)計。可提高振興路的交通通行的安全性。

4.6 施工期間交通組織設(shè)計

先施工南半幅4車道交通，北半幅作為雙向4車道同行，保障沿線工業(yè)廠區(qū)和居民出入。

待南半幅施工完畢后，南半幅4車道開放交通，作為雙向4車道同行，北半幅4車道同步進(jìn)行施工，待北半幅4車道全部施工結(jié)束后，全線開放交通，施工完畢，見圖9、圖10。

圖9 振興路南半幅施工示意圖

圖10 振興路北半幅施工示意圖

為了保證橫向相交的道路的正常通行，在重要節(jié)點及出入口，交叉口不封閉，交叉口待最后施工完道路路段后進(jìn)行重新鋪筑。

施工期間應(yīng)該做好施工期間的交通組織，通過標(biāo)志和標(biāo)線引導(dǎo)車流，建議限速40 km/h。

5 結(jié)語

振興路大修改建的同時，對全線的交通管理系統(tǒng)、市政管線系統(tǒng)以及附屬工程等均同步進(jìn)行改造，不僅改善了道路全線的交通通行條件，提升了行駛舒適和安全性，而且在實施的同時落實了多項市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。