浅谈新时期城市道路路面改造设计要点常全峰

浅谈新时期城市道路路面改造设计要点常全峰

浙江交通勘察设计有限公司安徽分公司安徽合肥230000

摘要:未来几年,市政道路的大中修将会逐渐增多,最大限度利用现状道路在节约工程造价及环境保护方面有着重要作用。因此,现状路面病害调查和技术检测是旧路改造项目的重要环节,是影响改造方案的重要因素,路面调查过程中要保证得到数据的准确性和完整性。本文主要对城市道路路面改造设计进行介绍,为今后其他类似市政道路的大中修改造提供参考。

关键词:城市道路;路面;改造;设计

引言

随着我国经济近年来的快速发展,国民内需不断扩大的同时消费服务行业快速发展,这使得交通运输迅猛发展,无论是交通运输量还是车辆载重等级,在近十年都发生了很大的提高,而车辆重载超载更是成为社会性问题。在交通流量及荷载升级的背景下,我国早先建设的低等级道路,多数已经发生了较为严重的破坏,如路面坑洼、开裂、错台、沉陷,路基不均匀沉降、局部塌陷等,一方面不能满足日益增长的交通流量要求,另一方面因为荷载等级的增加所带来的路面损坏等问题,已经不能满足行车稳定和安全的要求。此外,低等级道路工程,其管养经费和维修资金有限,使得出现病害问题也不能及时得到解决,进一步恶化了低等级道路的使用。因此,需要将诸多低等级的道路进行升级改造设计,使之满足现如今的道路标准,提供交通运输的同时保证行车安全。

1新时期城市道路路面改造方案

沥青路面加装结构对路面的处理要求非常高,水泥混凝土路面经过了修复之后的实际效果能够反映出沥青铺层的效果是否合理。在开始设计之前,需要全面了解原路面的综合结构性能,同时根据上文中的路况指数以及接缝指数确定加铺层的结构,如果该两者的等级全部为优良,此时可以直接在原路面的基础之上铺装沥青层,也就是我们通常所说的“白加黑”,这种方式是最简单的提高性能的方式,该种方法能有效保障原路面得到充分利用,所以造价较低且方便快捷,对交通运行情况以及周边的自然环境影响较小。水泥路面的处理主要有下面几种方法:翻挖、改善路基、传统维修等等,根据路面测定的弯沉数据等参数进行路面的处理,将原有路面的杂物清理干净,清除路面裂缝中存在的大量杂物并且对裂缝进行封堵处理。

2新时期城市道路路面改造设计要点

2.1路面情况调查

首先应对原有旧混凝土路面进行调查。首先应对原有路面中线及中桩高程进行测量,为后续设计提供详实的数据。其次,应调查路面损坏情况,损害类型、轻重、范围以及接缝情况、目前交通量大小等。根据调查的资料,对旧混凝土路面进行合理评价,为后续旧路处置方案、沥青罩面设计提供依据。调查结束后,根据测量数据,对道路平面、纵断面进行拟合。城市道路改造中,由于周围存在大量建筑物,道路中心线基本沿现状中线走向,不会做较大改变,只能做局部微调。同时,根据周围建筑物高程,确定路面加铺层最大厚度,对纵断面进行拟合。纵断面拟合时,要根据现在道路标高进行优化,尽量沿着原有道路坡度选取最优方案,减少沥青罩面层厚度。不能只仅考虑0.3%的道路纵坡,拉出一段段的碎短坡长使路面频繁起伏,不利用行车顺适。

2.2路面面层设计

按照《公路水泥混凝土路面设计规范》,沥青加装铺层时根据减缓反射裂缝的要求而确定。通常来讲,高速公路、一级公路的沥青铺层应该至少在100mm以上,其他类型的公路应该保持在70mm以上。加装完成之后,将对路面的质量形成影响,适当增加铺层厚度能有效减缓对裂缝的影响。查阅了大量国内外的公路工程文献发现,加装层应该不低于10mm,一般为二层式,少数的也有三层式。

根据原有道路路面层的运营热点,在升级改造中可以选用不同的面层加固设计方法。如果原有路面病害问题不显著,大多是微小裂纹,且路面凹陷、车辙、沉陷等病害问题不突出,则可以在原有的路面层直接加铺一层沥青混合料,这层沥青混合料的厚度和材料组成,需要在初步计算路面车辙、弯沉与剪切性能的基础上计,所用单层沥青混合料能满足设计要求。如果原有道路病害问题适中,没有结构性的大面积裂缝,例如没有大面积沉陷和纵、横向受力裂缝,只存在少量的宽度不大的路面裂纹,有一定的局部沉陷,则可以在清除原有道路路面的基础上,直接加铺两层沥青混合料。该方法可以将沥青混合料分层,可以有效控制好每层沥青混合料的压实质量。如果原有路面存在显著病害,这些病害直接影响道路的长期使用性能,甚至部分路面出现破坏,则需要对原有路面表层进行完全铣刨,挖除修复坏烂板块,在消除病害后进行路面的加铺,加铺厚度需要考虑全新路面的力学等级及道路服役荷载水平确定。

2.3路面平面设计

在城市道路旧路路面改造设计过程中,在不影响道路正常使用的情况下,应尽量考虑到原有旧路面的作用,在旧路面的基础上进行建设,避免旧路面的拆除重建与拓宽拉长等。而路面交叉口是整个旧路路面改造设计的重点,因此要格外进行重点关注和设计。在旧路路面交叉口设计改造过程中,由于对路面功能的要求增加,因此施工设计过程中要做到统筹兼顾,既要考虑到道路的拓建和设计又要充分利用原有的道路,节约建筑投资成本。在道路改造过程中可以适当增加平交口的转弯半径,适当增加交通信号灯、交通标志灯,保证行车安全和道路运行通顺。另外,在旧路路面改造设计过程中,也要结合周围情况和环境在平面设计中预留以部门通道和穿线管,既可以保证施工过程中不影响交通出行,同时也可以有效避免因铺设管线而挖掘路面,对道路造成二次伤害,造成资源浪费。

2.4路面拓宽设计

多数低等级道路的改造升级需要将原有的道路进行拓宽,以满足交通通行要求。虽然道路拓宽的基本原则仍然是利用原有的道路结构,但仍然有不同的拓宽方法,有单侧和双侧分离式拓宽,单侧和双侧拼接式拓宽。一般来说,采用单侧拼接加宽和双侧拼接加宽对于改扩建道路的路基加宽是较为经济的方法,可以充分利用原道路路基结构,同时又不占用大量的土地资源。单侧或双侧的拼接加宽方法,施工临时工程少且占地少、不拓宽路基的排水和防护等设施可利用、拓宽的平纵线型与旧路一致、道路通行效率高等优势,设计建造相对经济,但需解决新旧路基不均匀沉降难题。

2.5路面接缝设计

道路改造升级中不能忽视路面接缝的设计,其设计质量直接影响到道路与连接构造物的使用性能。以下接缝的设计,需要重点考虑。(1)道路与桥梁或其他固定结构物的连接处,需要设置胀缝,以考虑温度对道路的影响,一般需要设置1~2道,使得路面因温差引起的变形能够得到释放,不引起路面开裂。(2)新老道路横向连接位置应该设置一定的缩缝,目的是释放新老路面因为温度引起的变形差异产生的约束限制应力,缩缝设置可以稀疏些,主要设置在路面层下位置。(3)路面施工缝,与常规道路路面的设计一样,需要在路面纵向一定距离设置施工缝,设置的频率根据施工进度而定。

结语

随着我国早先建设的道路出现诸多病害问题,以及近年来我国交通运输量及荷载等级的增长,越来越多的低等级道路需要进行升级改造。道路设计改造就是充分利用现有道路体系,满足新的高等级和高标准交通运输要求的道路建设方法。在设计过程中充分进行考察、调研、测量,找出原有道路中存在的问题,不单单只是进行路面的改造,而是要通过改造逐渐提高道路的实际运用效果,真正达到改造设计的目的。

参考文献:

[1]JTGD50-2006.公路沥青路面设计规范[S].2006

[2]邹虹.水泥混凝土路面加铺沥青路面结构设计分析[J].四川水泥.2017(10)

[3]关磊.高速公路沥青路面预防性养护决策分析[J].建筑技术开发.2017(19)

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