花都城區(qū)道路舊路面改造設(shè)計

王乙在

（廣州市市政工程設(shè)計研究總院，廣東廣州 510000）

1 工程概況

該工程位于廣州市花都區(qū)，主要由兩條市政道路組成，分別是天貴路（新華路—三東大道）和濱江路（新華路—花城南路）。天貴路（新華路—三東大道）北起于三東大道，往南延伸至新華路，與濱江路相接（見圖1）。道路全長3 601.768 m，道路規(guī)劃定位為城市主干路，規(guī)劃紅線寬度為40 m，現(xiàn)狀道路寬度為28.4～58 m；濱江路（新華路—花城南路）北起于新華路，往西南延伸與花城南路輔道相接。道路全長1 047.37 m，道路規(guī)劃定位為城市主干路，規(guī)劃紅線寬度為40 m，現(xiàn)狀道路寬度為30.5～46.5 m。兩條道路設(shè)計時速均為50 km/h。

圖1 工程地理位置圖

2 道路工程現(xiàn)狀

通過現(xiàn)場踏勘了解，工程北起三東大道與天貴路交叉口，向南分別與紫薇路、迎賓大道、云山大道、體育路、商業(yè)大道、湖畔路等道路相交，終點至花城南路與濱江路交叉口，工程線路全長4 649.138 m。

（1）天貴路

天貴路為瀝青混凝土路面，為地鐵9號線沿線施工路段，部分路面被圍蔽進(jìn)行地鐵施工。該路段與商業(yè)大道交叉口因線位調(diào)整而有所偏移，現(xiàn)狀燈控需要調(diào)整，于是進(jìn)行交叉口燈控的重新設(shè)計。由于該路段施工重車較多，路面破損嚴(yán)重，但考慮未來地鐵修建完畢后，將對該路口部分按瀝青路進(jìn)行完善回復(fù)，因此該路段不含在本次改造范圍之內(nèi)。

（2）濱江路

濱江路為瀝青混凝土路面，濱江路與重要路口相交路口均設(shè)有交通燈，但沿線的交通標(biāo)線、標(biāo)牌不完善，特別是大部分交叉口人行過街斑馬線過長，中間沒有設(shè)置二次人行過街設(shè)施，不利于行人安全。

3 道路路面總體設(shè)計

3.1 平面設(shè)計

天貴路與濱江路均為城市主干路，按一個整體進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計中線對現(xiàn)狀道路中線進(jìn)行有效擬合，全線設(shè)有10個平曲線轉(zhuǎn)點，最小的平曲線半徑設(shè)置為119 m。由于該工程主要為對舊路進(jìn)行加鋪瀝青，道路中線主要用作縱向里程標(biāo)高控制。道路寬度以保留現(xiàn)狀斷面為基準(zhǔn)；局部路段在保證道路現(xiàn)狀寬度不變的前提下，對道路斷面做適當(dāng)優(yōu)化，規(guī)范交通，加強道路的通行能力,完善人行道建設(shè)。

3.2 縱斷面設(shè)計

根據(jù)道路等級及交通因素，加鋪路面結(jié)構(gòu)采用兩層瀝青混凝土?？v斷面設(shè)計以車行道現(xiàn)狀路面標(biāo)高加鋪兩層瀝青混凝土（12 cm厚）作為控制。根據(jù)以往瀝青改造工程經(jīng)驗，舊混凝土路面加鋪瀝青時最小坡長控制為60 m，在現(xiàn)狀縱坡普遍較小的情況下，能滿足50 km/h設(shè)計速度時的行車舒適性。按此原則設(shè)計縱坡，最大縱坡僅為0.895%。工程設(shè)計起終點分別與現(xiàn)狀高程接順?？v坡小于0.3%時，應(yīng)在道路兩側(cè)設(shè)置鋸齒形邊溝排水，當(dāng)由于側(cè)石高度受限無法設(shè)置鋸齒形邊溝排水時，與排水工程專業(yè)協(xié)調(diào)增加雨水口設(shè)置。對交叉口要進(jìn)行豎向設(shè)計，合理調(diào)整雨水口，保證交叉口范圍內(nèi)的地面水能迅速排走，防止加鋪瀝青面層被水長期浸泡損壞。

3.3 橫斷面設(shè)計

3.3.1 天貴路（新華路—三東大道）橫斷面設(shè)計

（1）天貴路（三東大道—紫薇路）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為53.6～58 m，雙向6車道。道路兩側(cè)人行道及側(cè)綠化帶總體良好，本次改造除港灣式公交站位置進(jìn)行改造外，其余保留。

（2）天貴路（紫薇路—迎賓大道）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為39.2～46.5 m，雙向6車道。道路兩側(cè)人行道及側(cè)綠化帶總體良好，本次改造保留。

（3）天貴路（迎賓大道—龍珠路）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為49.1～50.8 m，雙向6車道。道路兩側(cè)人行道及側(cè)綠化帶總體良好，本次改造保留。

（4）天貴路（龍珠路—寶華路）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為34.5～38.8 m，雙向6車道。道路兩側(cè)人行道總體良好，但局部路段人行道標(biāo)高較低，與現(xiàn)狀車行道齊平，為了路面加鋪瀝青裝砌平石需要將該部分的人行道挖除抬高重建，其余人行道予以保留。

（5）天貴路（寶華路—新華路）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為[24+a（1.4～29.6）+b（3～23.1）]m，雙向 6車道。道路兩側(cè)大部分路段有現(xiàn)狀人行道，總體良好。局部路段無人行道或人行道材質(zhì)為混凝土，本次改造保留人行道材質(zhì)為人行道磚的部分，對人行道材質(zhì)為混凝土部分進(jìn)行挖除重建，對無人行道路段建設(shè)人行道。

3.3.2 濱江路（新華路—花城南路）橫斷面設(shè)計

（1）濱江路（新華路—湖畔路）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為30.5～46.5 m，雙向6車道?，F(xiàn)狀道路兩側(cè)人行道及側(cè)綠化帶良好。現(xiàn)狀車行道寬度偏小，不滿足雙向6車道的設(shè)置要求，同時由于東側(cè)綠化帶內(nèi)有地下高壓電纜溝，電纜溝的檢查井高出現(xiàn)狀路面，故需將西側(cè)綠化帶鏟除，將輔道及綠化帶改造成車行道。東側(cè)綠化帶與現(xiàn)狀路面齊平，為了滿足路面加鋪瀝青裝砌平石需要，將西側(cè)綠化帶進(jìn)行重建，同時加裝綠化帶側(cè)石。在西側(cè)原側(cè)綠化帶范圍內(nèi)，局部需建設(shè)人行道，作為公交站臺。

（2）濱江路（寶華路—新華路）標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度為[27+a（0.5～14.3）+b（3.3～9.2）]m，雙向 4車道 +兩側(cè)停車帶。道路兩側(cè)大部分路段有現(xiàn)狀人行道，總體良好。局部路段無人行道或人行道材質(zhì)為混凝土。本次改造保留人行道材質(zhì)為人行道磚的部分，對人行道材質(zhì)為混凝土部分進(jìn)行挖除重建，對無人行道路段建設(shè)人行道。

4 道路病害處理

4.1 水泥混凝土路面病害成因

（1）水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因

切縫不及時，切縫深度過淺；切縫未到邊緣或一條縫分多次切割；混凝土路面板厚度與強度不足，在交通荷載和溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生強度裂縫；混凝土路基不均勻沉陷導(dǎo)致板底脫空而斷裂；混凝土配合比不合理或失控；材料計量不準(zhǔn)確；養(yǎng)生不及時而使水分蒸發(fā)過快；施工時振搗不均勻等。

（2）水泥混凝土路面產(chǎn)生沉陷的原因

主要是由于路堤地基處理不當(dāng)，路堤填料控制不當(dāng)，半填半挖路基的結(jié)合部處理不當(dāng)，填土路基壓實不足，特殊地基路段未處理或未穩(wěn)定就修筑路面而導(dǎo)致路基發(fā)生不均勻沉降。

（3）水泥混凝土路面產(chǎn)生拱起、唧泥、錯臺、坑洞的原因

水泥混凝土路面產(chǎn)生拱起、唧泥、錯臺、坑洞大多發(fā)生在接縫處，主要原因是：脹縫處砂、石等硬物嵌入而堵塞，使板的伸脹受阻；脹縫處設(shè)置的傳力桿部分或全部在施工時設(shè)置不當(dāng)，水平、垂直方向偏差過大，使板的伸縮受阻；在一些特殊部位，如小半徑的彎道、陡坡處、板較薄處，容易發(fā)生縱向失效，引起拱脹。

（4）水泥混凝土路面產(chǎn)生表層剝落、露骨的原因

剝落主要是混凝土強度不足，接縫內(nèi)進(jìn)入雜物所致。露骨主要是表面灰漿不足，灑水提漿造成路面表層強度不足或水泥的耐磨性差、用量不足；為了提高平整度，局部采用砂漿找平，在交通荷載作用下，表層剝落、露骨；混凝土拌和不均勻或運輸中離析，局部粗集料多水泥漿少，造成露骨。

4.2 路面病害調(diào)查

（1）路面狀況調(diào)查結(jié)果

按照《水泥混凝土路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.1—2001）對上述路段各種病害進(jìn)行分類匯總。結(jié)果見表1。

表1 天貴路、濱江路混凝土路面（K0+000～K4+649）病害情況調(diào)查表（單位：塊）

（2）水泥路面計算依據(jù)及結(jié)果

水泥路面根據(jù)《水泥混凝土路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.1—2001）和病害統(tǒng)計表中各種病害的實際數(shù)量及嚴(yán)重程度，采用路面狀況指數(shù)（PCI）和斷板率（DBL）兩相指標(biāo)對水泥路面破損狀況進(jìn)行評價。

按下列公式確定該路段的路面狀況指數(shù)（PCI）：

式中：i和j為病害種類和輕重程度；n為病害種類總數(shù)；mi為i種病害的輕重程度等級；DPij為i種病害和j種輕重程度的單項扣分值，它是破損密度Dij的函數(shù)；Dij為i種病害和j種輕重程度的板塊數(shù)占調(diào)查路段板塊總數(shù)的比例；Aij和Bij為系數(shù)，由參考表確定；Wij為同時出現(xiàn)多種破損時，i種病害和j種輕重程度扣分值的修正系數(shù)；Rij為各單項扣分值占總扣分值的比例。

單項扣分值DPij和修正系數(shù)Wij，由評定小組通過實地評定試驗后制定。依據(jù)路段破損狀況調(diào)查得到的斷裂類病害的板塊數(shù)，按斷裂縫種類和嚴(yán)重程度的不同，采用不同的權(quán)系數(shù)進(jìn)行修正后，由式（5）確定該路段的斷板率（DBL），以百分?jǐn)?shù)表示。

式中：DBij為i種類裂縫病害j種輕重程度的板塊數(shù)；Wij為i種類裂縫病害j種輕重程度的修正權(quán)系數(shù)；BS為評定路段內(nèi)的板塊總數(shù)。

路面破損狀況等級評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

根據(jù)以上公式計算路面狀況指數(shù)PCI和斷板率DBL（%），并根據(jù)表2進(jìn)行評價，結(jié)果如表3所示。

表2 路面破損狀況等級評定標(biāo)準(zhǔn)

表3 路面破損狀況分段評價結(jié)果

（3）病害總結(jié)

天貴路（新華路—三東大道）、濱江路（新華路—花城南路）混凝土路面部分，路面病害以接縫碎裂、修補損壞及裂縫類損害為主，同時存在錯臺、露骨等病害。經(jīng)抽芯發(fā)現(xiàn)，混凝土厚度為123～294mm，彎拉強度 fr=3.09～5.28，PCI=98.13%，優(yōu)；DBL=8.0%，中，路面狀況總體良好。

（4）路面彎沉檢測結(jié)果

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（第一冊土建工程）（JTG F80/1-2004）附錄I，彎沉計算結(jié)果見表4。

表4 彎沉計算結(jié)果

（5）水泥混凝土路面取芯劈裂強度檢測結(jié)果

經(jīng)抽芯發(fā)現(xiàn)，混凝土厚度為123～294 mm，劈裂強度fr=3.09～5.28。

4.3 病害路段處理設(shè)計

根據(jù)病害調(diào)查報告，工程范圍內(nèi)道路病害主要為各種縱、橫、斜向裂縫，角隅斷裂，交叉裂縫斷裂板，錯臺、縱縫碎裂、修補損壞，同時存在少量沉陷、脹起、紋裂及坑洞病害。加鋪瀝青罩面之前需對舊路病害進(jìn)行針對性處理：

（1）對于縱、橫、斜向裂縫，交叉裂縫斷裂板、沉陷、脹起、紋裂以及中、重程度修補損壞的路面，采用換板處理；

（2）對于角隅斷裂，橫向挖除斷裂部位，更換素混凝土板，加設(shè)傳力桿；

（3）對于錯臺、坑洞采用瀝青砂予以填平；

（4）對于縱縫碎裂、裂縫張開及輕度修補損壞采用乳化瀝青進(jìn)行填平。

4.4 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.4.1 路面換板或加寬

對于路面換板或?qū)⒕G化帶改造成車行道，采用混凝土板、換板結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)或重建，如圖2所示。

圖2 混凝土板加寬/換板結(jié)構(gòu)

4.4.2 路面加鋪

（1）舊路面處理

加鋪層鋪筑前應(yīng)更換破碎板，修補和填封裂縫，磨平錯臺，壓漿填封板底脫空，清除舊混凝土面層的松散碎屑、油跡或輪胎擦痕，剔除接縫中失效的填縫料和雜物，并重新封縫。

（2）機動車道路面加鋪

縱斷面設(shè)計機動車道按路面加鋪12 cm瀝青面層進(jìn)行控制，加鋪層采用4 cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土AC-13C+8 cm中粒式瀝青混凝土AC-20 C的結(jié)構(gòu)形式。按設(shè)計標(biāo)高與現(xiàn)狀路面高差的實際情況，設(shè)置瀝青混凝土調(diào)平加鋪。加鋪前應(yīng)滿鋪玻纖格柵。

此外，該工程地面道路路面排水采用設(shè)雨水進(jìn)水口方式，路面雨水首先匯集到雨水口，然后通過雨水口排入雨水管。無障礙設(shè)計從盲道布置到緣石坡道形式，以及公共建筑無障礙出入口，都體現(xiàn)了對殘障人的關(guān)愛。

5 結(jié)語

總之，城市道路舊路路面的改造工作是一項系統(tǒng)性的工作，并且是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重中之重。城市道路路面設(shè)計，在很大程度上影響著城市路基的使用時間，所以在設(shè)計的過程中，需要對城市道路進(jìn)行全方位考慮。合理的城市道路舊路改造設(shè)計，是保證道路暢通，提高路面的使用性能和延長路面使用壽命的重要舉措。

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