淺談城市道路改造工程中的精細(xì)化設(shè)計(jì)

陳春霞

（江蘇先行交通科技有限公司，江蘇 南京 210016）

1 概述

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，各地城市面貌也在不斷提升，但是早期建設(shè)的城市道路隨著交通量的不斷增長和多年來各類管線下地引發(fā)的路面“拉鏈”，道路路面破損、老化等情況逐年加重，行車舒適性越來越差，本文結(jié)合龍?bào)绰防下氛喂こ?，探討城市道路整治工程中的精?xì)化設(shè)計(jì)。

2 項(xiàng)目概況

龍?bào)绰肺挥谀暇┲鞒菂^(qū)，為城區(qū)東部的交通大動(dòng)脈，俗稱城東干道。老路整治工程范圍為龍?bào)粗新范?，北起北京東路，南至長樂路。老路路面病害較多，人行道鋪裝繁雜、松動(dòng)，影響了交通舒適性，與美麗南京的形象不符。為優(yōu)化城市環(huán)境，提升城市形象和環(huán)境品質(zhì)，改善交通出行條件，相關(guān)部門開展了龍?bào)粗新翻h(huán)境綜合整治工作。

3 精細(xì)化設(shè)計(jì)

龍?bào)粗新纷鳛閮?nèi)環(huán)東線快速路，交通流量大，施工期間要求不中斷交通；通過24 小時(shí)交通量調(diào)查情況，并與多部門匯報(bào)溝通協(xié)調(diào)后得出，項(xiàng)目可行的施工作業(yè)時(shí)間為夜間10 點(diǎn)至次日6 點(diǎn)，在此時(shí)間內(nèi)要完成交通圍擋、路基病害的處理、路面瀝青層的銑刨、清運(yùn)、恢復(fù)路面等工序；針對(duì)龍?bào)粗新贰鞍妆＝煌?、夜保施工”的工程特點(diǎn)在路面的材料、管道的回填等方面給予了特殊設(shè)計(jì)。同時(shí)針對(duì)龍?bào)绰方煌ńM成情況，對(duì)交叉口、調(diào)頭車道、斷面、緣石、行道樹保護(hù)等方面進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。

3.1 特殊施工條件下路面材料的選用

通過老路調(diào)查和已建南京主城區(qū)道路使用情況，優(yōu)選合適的瀝青混合料。

龍?bào)绰肥冀ㄓ?996 年，2010 年對(duì)瀝青上中面層進(jìn)行銑刨出新，改造后中上面層為6cmAC-20+4cmSMA-13，至2018 年5月整治前，老路使用已達(dá)8 年。

通過對(duì)老路路面病害調(diào)查，一般路段機(jī)動(dòng)車道病害主要為裂縫、坑槽、沉陷、檢查井周邊沉降等；交叉口、公交站臺(tái)處，病害主要為車轍、擁包等。從取芯情況來看，病害主要集中在瀝青上面層和中面層，瀝青下面層和基層狀況良好。

故路面改造主要對(duì)老路瀝青砼上中面層進(jìn)行處置，具體方案為：銑刨老路瀝青砼上面層后，一般路段對(duì)中面層進(jìn)行就地?zé)嵩偕?，交叉口和公交站臺(tái)等路段，中面層銑刨后，重新鋪筑新的中面層，最后統(tǒng)一鋪設(shè)上面層。

設(shè)計(jì)階段綜合考慮不中斷交通、減少棄方、提高瀝青混合料使用壽命等方面著手，對(duì)瀝青上面層和中面層材料進(jìn)行優(yōu)選。

3.1.1 SMA 瀝青上面層添加劑的改善

瀝青上面層選用密水性和耐久性均俱佳的材料——SMA，同時(shí)針對(duì)近年來SMA 中木質(zhì)纖維素易打團(tuán)的弊端，對(duì)SMA 纖維劑成分進(jìn)行了調(diào)整，將常規(guī)0.3%木質(zhì)纖維素的調(diào)整為“0.2%木質(zhì)纖維素+0.2%聚酯纖維”。為確保方案的合理性，項(xiàng)目組特意對(duì)南京已建項(xiàng)目進(jìn)行取芯并進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，瀝青砼芯樣選用建設(shè)年代和交通量相近的三四條道路，摻聚酯纖維SMA 和常規(guī)SMA 各四個(gè)芯樣。試驗(yàn)結(jié)果表明，摻聚酯纖維的SMA 動(dòng)穩(wěn)定度較普通型SMA 提高22%，抗車轍效果明顯；低溫應(yīng)變提高13%，抗低溫性能提升明顯，見表1-3。

表1 SBS 改性瀝青SMA-13 混合料的車轍試驗(yàn)結(jié)果

表2 SBS 改性瀝青SMA-13 混合料的浸水穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

表3 SBS 改性瀝青SMA-13 混合料的低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明在SMA 中摻加聚酯纖維可以有效提高瀝青混合料的高溫抗車轍變形能力、低溫抗裂能力和抗水損壞能力。

3.1.2 瀝青中面層選用就地?zé)嵩偕夹g(shù)

老路瀝青砼使用已達(dá)8 年，瀝青老化嚴(yán)重，瀝青砼彎拉能力不足，為提高路面使用壽命，需對(duì)瀝青中面層進(jìn)行強(qiáng)度提升。

設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮項(xiàng)目穿越城區(qū)，對(duì)揚(yáng)塵、噪音控制的要求高，且需連續(xù)動(dòng)態(tài)施工、交通影響小，保障白天通車的特殊要求，選用就地?zé)嵩偕夹g(shù)。

近幾年瀝青就地?zé)嵩偕募夹g(shù)雖比較成熟，但國內(nèi)不少道路后期使用狀況不佳。為確保方案的合理性、可行性，設(shè)計(jì)期間，項(xiàng)目組選用南京市區(qū)已建成瀝青熱再生項(xiàng)目和瀝青砼新建項(xiàng)目取芯做對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，從密度、穩(wěn)定度、離散性、流值等方面來看，熱再生瀝青砼芯樣均不弱于常規(guī)瀝青砼芯樣。

試驗(yàn)選用同批次取芯人員，選擇三條城區(qū)道路，同一天取芯，并送往同一檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如表4。

表4 熱再生瀝青砼芯樣和普通瀝青砼芯樣試驗(yàn)對(duì)比表

從芯樣密度上來看，就地?zé)嵩偕緲优c普通芯樣密度相近，密實(shí)性好，孔隙率低；從穩(wěn)定度檢測(cè)結(jié)果來看，均大于規(guī)范要求，數(shù)值相近，呈穩(wěn)定趨勢(shì)；從流值檢測(cè)結(jié)果來看，就地?zé)嵩偕男緲用黠@優(yōu)于普通瀝青砼芯樣的數(shù)據(jù)，表明結(jié)構(gòu)層抗剪性較好。

施工期間，對(duì)就地?zé)嵩偕鬄r青砼進(jìn)行取芯，核查熱再生深度和粘結(jié)度，外觀、密實(shí)度和粘結(jié)度均優(yōu)良。

3.1.3 抗車轍的處理

為解決公交車道和交叉口車轍的問題，該路段中面層采用新鋪AC-20，并采用SBS 改性瀝青摻0.3%抗車轍劑來提高高溫穩(wěn)定性。

3.2 不中斷交通條件下溝槽和基層病害處理

管道、道路基層病害處理設(shè)計(jì)時(shí)，為保證不中斷交通，對(duì)于有壓實(shí)作業(yè)面處，采用瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25 回填，碾壓后完成后，填筑臨時(shí)瀝青至路面頂，開放交通；對(duì)于沒有壓實(shí)工作面處，澆筑摻2%早強(qiáng)劑的混凝土至基層頂面后，覆蓋鋼板，對(duì)道路基層混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，同時(shí)開放交通，養(yǎng)護(hù)結(jié)束后澆筑臨時(shí)瀝青至路面頂，開放交通，保證交通流的連續(xù)運(yùn)行，見圖1。

圖1 病害處置前后照片

3.3 人行道結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一

龍?bào)粗新防下穬蓚?cè)人行道鋪裝形式多樣，多數(shù)路段表面平整度不高，時(shí)有松動(dòng)、缺失，設(shè)計(jì)期間對(duì)全段人行道鋪裝類型、病害情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，除個(gè)別段落與周邊環(huán)境相融性良好的路段保留外，余均更新為透水砼鋪裝形式。改造后人行道結(jié)構(gòu)為：7cm 透水砼面層+8cm 素色透水砼基層+15cm 級(jí)配碎石基層，在人行道路面結(jié)構(gòu)底基層鋪設(shè)中軟式透水管收集滲水就近接入雨水口。盲道采用5cm 厚花崗巖盲道板，同時(shí)每隔5m 設(shè)置一道花崗巖橫向隔斷，兼顧切縫功能，見圖2。

圖2 人行道改造前后對(duì)比圖

3.4 路緣石材料和島頭精細(xì)化設(shè)計(jì)

緣石材料：項(xiàng)目組對(duì)項(xiàng)目周邊道路緣石進(jìn)行調(diào)研，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，五蓮花花崗巖最耐臟，特別適合道路使用，但是價(jià)格偏貴，選用時(shí)，立道牙和平石選用芝麻灰花崗巖，人行道隔斷考慮行人踩踏多，選用耐臟的五蓮花花崗巖。

島頭處理：分隔帶島頭為弧形，常規(guī)做法是采用標(biāo)準(zhǔn)模塊小塊化切割砌筑或現(xiàn)澆砼，景觀效果差。為提高島頭景觀效果，本次對(duì)島頭路緣石進(jìn)行弧形模塊化設(shè)計(jì)，圓弧倒角處的路緣石采用R50、R100 等統(tǒng)一半徑，并計(jì)算好每段路緣石塊數(shù)，進(jìn)行預(yù)制切割后現(xiàn)場(chǎng)拼裝成型。為了確保側(cè)平石的縫寬一致，外觀美觀，相鄰路緣石的縫隙要求均勻一致，見圖3-4。

圖3 路緣石改造前后對(duì)比圖

3.5 檢查井周邊沉降處理

老路檢查井普遍存在井周沉降現(xiàn)象，行車舒適感較差。設(shè)計(jì)階段根據(jù)不同的情況，制訂了相應(yīng)的處置方案。

3.5.1 現(xiàn)狀檢查井的井周加固

對(duì)老路沉陷的井進(jìn)行抬升加固，將所有井的井蓋更換為可調(diào)式防沉降井蓋，并對(duì)位于機(jī)動(dòng)車道下的檢查井加現(xiàn)澆承載板，減少井蓋與井周邊的沉降。施工時(shí)，沿檢查井井壁外側(cè)切割70cm 寬淺槽，再澆筑鋼筋砼承載板，見圖5。

圖4 改造后中分帶、側(cè)分帶緣石實(shí)景圖

圖5 現(xiàn)狀檢查井井周加固設(shè)計(jì)圖

3.5.2 新建檢查井的井周加固

對(duì)破損嚴(yán)重和新增的檢查井，井進(jìn)行重新砌筑，位于機(jī)動(dòng)車道下的檢查井加現(xiàn)澆承載板，井蓋采用可調(diào)式防沉降井蓋。施工時(shí)，檢查井建成回填后，考慮承載板與老路基層間不易壓實(shí)，中間留50cm 采用素砼回填，見圖6-8。

圖6 新建檢查井井周加固設(shè)計(jì)圖

3.6 有限條件下的交叉口優(yōu)化

老路兩側(cè)為成熟的建筑群，無退讓空間，擬改造龍?bào)绰反蟛糠致范尉S持既有斷面布置，局部有條件路段優(yōu)化處理，完善交通標(biāo)志標(biāo)線等，保障交通功能，規(guī)范通行秩序。

3.6.1 根據(jù)轉(zhuǎn)向交通量，對(duì)交叉口車道分布進(jìn)行優(yōu)化

圖7 井周改造前

圖8 改造后實(shí)景照片

通過對(duì)平時(shí)和早晚高峰期交通量的調(diào)查，結(jié)合與交警部門的溝通，摸查現(xiàn)狀不合理的位置，找出原因，進(jìn)行針對(duì)性的解決。

如龍?bào)绰纷筠D(zhuǎn)進(jìn)大光路，現(xiàn)狀只有1 個(gè)左轉(zhuǎn)車道，實(shí)際運(yùn)營中經(jīng)常擁堵，左轉(zhuǎn)車道車輛排隊(duì)現(xiàn)象嚴(yán)重，并影響直行車輛，實(shí)施時(shí)壓縮中分帶，增加了1 股左轉(zhuǎn)道，見圖9。

圖9 改造后交叉口圖

3.6.2 龍?bào)绰放c北京東路交叉口，東南象限，老路為人非共板，常有非機(jī)動(dòng)車道擠到機(jī)動(dòng)車道的情況發(fā)生，存在較大的安全隱患。設(shè)計(jì)期間，對(duì)右轉(zhuǎn)車道外側(cè)人非道行道樹進(jìn)行查看，該處均為樹徑低于10cm的香樟，經(jīng)與園林部門溝通，該種樹移栽存活率較大，為最大限度保留現(xiàn)狀行道樹，設(shè)計(jì)時(shí)在右轉(zhuǎn)車道外側(cè)增設(shè)2.5m 非機(jī)動(dòng)車道，人非道改為人行專用道，涉及移栽4 顆現(xiàn)狀行道樹。

3.6.3 交叉口半徑的縮小

與老路平交的均為橫向主干道，交叉口通行機(jī)非車輛均較大。老路交叉口半徑為20-40m，高峰期機(jī)非通行效率不高，本次改造時(shí)，將交叉口半徑縮小為15-20m，縮短機(jī)非人通過交叉口的長度，提供交叉口通行效率。

4 結(jié)論

隨著城市名片的打造，城市老舊道路的改造工程越來越多，常規(guī)為半幅通車半幅施工或者全封閉施工。龍?bào)粗新犯脑旃こ淌抢猛黹g施工的少有工程特例，在保證白天交通的前提下，為打造道路特色，對(duì)多方面進(jìn)行了細(xì)節(jié)化設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了夜間施工噪音低，白天交通無影響的先例。隨著新工藝、新材料的不斷涌現(xiàn)，未來將會(huì)為我們的城市改造提供更優(yōu)的方案，提高百姓的出行舒適性和美觀性。