基于“海綿城市”理念的城市道路設(shè)計優(yōu)化措施

王燕平

摘 要：近年來，城市洪澇災(zāi)害越發(fā)受到關(guān)注，初期雨水的污染與危害也逐漸受到重視，傳統(tǒng)“重地上、輕地下”，“重發(fā)展、輕保護(hù)”的思想正在逐漸改觀。傳統(tǒng)雨水基礎(chǔ)設(shè)施存在的種種弊端正在逐漸暴露出來，針對城市發(fā)展過程中出現(xiàn)的水資源短缺、內(nèi)澇、徑流污染及生態(tài)破壞等諸多問題，國家提出了建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”新理念。文章以新景路工程為例，主要探討基于“海綿城市”理念的道路設(shè)計的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：海綿城市；瀝青；改造；道路；設(shè)計

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）20-0143-02

隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，城市發(fā)展過程中遇到的城市內(nèi)澇、水資源匱乏、雨水徑流污染等共性問題日益突出。2015 年 4 月初，廈門成功入選全國首批海綿城市建設(shè)試點。筆者參與的新景路建設(shè)，位于廈門市海綿城市試點區(qū)域—馬鑾灣片區(qū)西南部地帶，總體呈南北走向，本次設(shè)計范圍南起陽光路，往北分別與陽泰路、陽明路相交，終點至翁角路。本文結(jié)合項目實際情況，對海綿城市建立理念改造城市道路“白改黑”改造技術(shù)進(jìn)行分析。

1 白改黑的概念

“白改黑”也就是瀝青混凝土面層加鋪法，主要是在對原瀝青路面實施一定的病害處理后，再對一定厚度的瀝青混凝土面層進(jìn)行鋪設(shè)的改造方法。由于瀝青加鋪層能夠改善舊水泥路面的使用性能，同時對舊水泥路面進(jìn)行充分利用，存在低造價、施工便捷以及影響交通及環(huán)境小的特點，在國內(nèi)外舊水泥路路面改造中得到較多應(yīng)用。

2 新景路工程概況

新景路道路等級為城市次干路，設(shè)計速度40 km/h，道路紅線寬29 m，改造全長約700 m。

該項目改造起點位于與陽光路交叉口，往北分別與陽泰路、陽明路相交，改造終點至翁角路。其中樁號K0+030-K0+649.842：加鋪改造現(xiàn)狀水泥混凝土路面為改性瀝青路面結(jié)構(gòu)，新建 兩側(cè)透水路面非機動車道和透水鋪裝人行道； 樁號 K0+000～K0+030和樁號K0+649.842～K0+699.842：與現(xiàn)狀交叉口采用緩坡連接。

2.1 路基設(shè)計

2.1.1 路基填料要求

填土材料要求用易壓實的粘性土或砂性土，有機質(zhì)含量不大于10%，要求填土液限≤50%、塑性指數(shù)≤26。路床填料最大粒徑應(yīng)小于100 mm，路堤填料最大粒徑應(yīng)小于150 mm。不得采用雜填土、耕植土、淤泥、有機土以及含生活垃圾的土做路基填料。 填土應(yīng)分層進(jìn)行，不同性質(zhì)的土應(yīng)分類、分層填筑，不得混填，填土要求在最佳含水量時壓實。在路基寬度范圍內(nèi)，每層虛鋪厚度應(yīng)視壓實機具的功能確定，人工夯實每層虛鋪厚應(yīng)小于 20 cm。施工之前做好本工程內(nèi)各類土的最佳干容重、最佳含水率實驗。

2.1.2 路基處理

本項目為舊路改造，采用“舊板處治+加鋪新瀝青面層” 改造方案，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，如圖1所示。

2.2 路面結(jié)構(gòu)

舊路加鋪厚度不小于10 cm且小于 18 cm的4 cm厚 SMA13（70號改性瀝青）6～14 cm厚AC-16c（70號）2 cm厚橡膠應(yīng)力吸收層機械銑刨舊水泥混凝土路面2 cm并拉毛，清洗干凈（B）舊路加鋪厚度不小于18厘米4 cm厚SMA13（70號改性瀝青）6 cm厚AC-16（70號）8～（H-10） cm厚AC-25c（70號）2 cm厚橡膠應(yīng)力吸收層 機械銑刨舊水泥混凝土路面2 cm并拉毛，清洗干凈。

3 新景路道路路面結(jié)構(gòu)的改造要點

該段部分路面結(jié)合陽光路與翁角路實際施工情況進(jìn)行相應(yīng)的路面破除與緩坡處理。

3.1 壞板處理

由于原有的新景路是由伸縮縫分開的混凝土板構(gòu)成的，長時間的車輛行駛會對混凝土板帶來壓碎、斷裂、掉角等問題，這種現(xiàn)象在客流量較大的本工程道路中顯得更加突出。因此，在進(jìn)行“白改黑”改造施工中，需要壞板進(jìn)行處理。首先，當(dāng)個別已經(jīng)出現(xiàn)壓碎或者壓爛的板塊，如果無法繼續(xù)使用，可以采用砸除的方法進(jìn)行處理，將混凝土石渣挖出并運出，之后采用比原有混凝土路面標(biāo)高的水泥混凝土對該部分區(qū)域進(jìn)行澆筑施工；其次，如果混凝土板塊出現(xiàn)了輕度的破損，比如，僅僅產(chǎn)生的裂縫，可以不采用重新澆筑的方法，而沿裂縫位置采用割縫機實施割縫，并清理干凈；第三，當(dāng)原水泥混凝土板出現(xiàn)輕度破損且在邊角處存在輕微破損時可無需對混凝土板進(jìn)行破碎，在施工時應(yīng)先沿破損位置運用切縫機進(jìn)行正方形區(qū)域的切割再運用人工施工的方法對破壞位置進(jìn)行一定深度的鑿除并實施清理，最后運用水泥混凝土重新澆筑。

3.2 接縫處理

接縫處理是城市道路基層施工中一種非常重要的環(huán)節(jié)，在接縫處理時，首先要采用切割機進(jìn)行切割清理，之后對清理過的接縫運用灌縫機進(jìn)行瀝青瑪蹄脂的灌注。值得注意的是，在運用割縫機進(jìn)行縫的清理時，務(wù)必要對縫內(nèi)的雜物等進(jìn)行徹底的清理，而且要保證縫的深度，一般情況下為8 cm以上。灌縫操作則是運用瀝青瑪蹄脂將伸縮縫內(nèi)實施澆筑，一般應(yīng)運用專業(yè)的灌縫機進(jìn)行施工。灌縫前應(yīng)先對灌縫機進(jìn)行調(diào)整確保所流出的瑪蹄脂達(dá)到均勻且油底細(xì)膩。灌縫操作應(yīng)由專業(yè)的施工人員進(jìn)行操作，要求操作中的速度應(yīng)相對較慢，確保縫中灌入的瑪蹄脂達(dá)到密實且均勻使其達(dá)到凈化凝固的作用。

4 路緣石

改項目設(shè)計中路緣石均采用#603花崗巖條石，露明面（光面）必須采用機械切割，直線段和平（圓）曲線路段每塊緣石長度1m。路緣石飽水極限抗壓強度大于100 MPa，磨耗率小于 5%（狄法爾法），放射性比活度Ce/Ra≤1 000 q/kg 鐳當(dāng)量溶度。I 型和II型路緣石做法及其余未盡事宜詳見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集05MR 404《城市道路路緣石》。 本項目在開口處采用特殊設(shè)計路緣石，每隔30 m處設(shè)置開口，具體位置見雨水工程。如圖2所示。

5 SMA瀝青混合料的施工及質(zhì)量控制

正是因為SMA瀝青混合料有著更好的使用性能，使得其在施工和質(zhì)量控制過程中都比傳統(tǒng)的普通瀝青混凝土路面有著更好的要求，因此，在SMA瀝青混合料的施工和質(zhì)量控制工作，要對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

5.1 拌合和運輸

在SMA混合料的拌合過程中，雖然工藝和常規(guī)的瀝青混合料相似，但是由于其粘度大，對溫度敏感性強，其拌合的難度也相對較大，所以拌合樓采用間隙式拌合樓，攪拌設(shè)備的參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整，即嚴(yán)格控制集料加熱溫度、纖維投放時間、攪拌時間等。同時，需要對其中每一個細(xì)節(jié)做好控制，比如，要仔細(xì)標(biāo)定集料、瀝青等的計量系統(tǒng)，保證拌合的精度，同時需要定期在相應(yīng)的校正工作。

而且，由于施工現(xiàn)場和瀝青混合料的生產(chǎn)現(xiàn)場還有一定的距離，在運輸過程中如果不能做好有效措施，容易造成SMA瀝青混合料的質(zhì)量變異。因此，務(wù)必做好運輸中的質(zhì)量控制工作。一是拌和機向運料車放料時，汽車應(yīng)前后移動，分三堆裝料以減少粗集料出現(xiàn)分離現(xiàn)象；二是在運輸過程中采用雙層篷布覆蓋運料車，并加蓋棉被以保溫防雨或避免污染環(huán)境等。

5.2 攤鋪施工

攤鋪技術(shù)對于路面的平整度有著非常關(guān)鍵的影響，在本工程中，主要采用兩臺攤鋪機梯隊進(jìn)行攤鋪，從而有效提升路面的壓實度與均勻性。同時，對攤鋪的時間選擇也要注意，一般選擇在天氣晴好、溫度較高時進(jìn)行施工。如果在攤鋪過程中遇到降雨，要果斷終止相應(yīng)的施工行為。還要控制攤鋪的溫度和速度，溫度一般為170 ℃左右為宜，而速度則選擇為3.5 m/s左右。如果條件允許，可以采用一次攤鋪成形的方式，以降低縱縫出現(xiàn)的概率。

5.3 碾壓施工

上文已經(jīng)論述，SMA混合料具有粘稠、很難壓實的特性，尤其對溫度十分敏感，因此，要重點關(guān)注其碾壓施工過程，并做好相應(yīng)的質(zhì)量控制工作。首先，一方面碾壓以鋼輪壓路機為主。雖然對平整度的指標(biāo)有一定影響，但為了防止采用膠輪碾壓造成瀝青提漿，空隙率過小，在施工過程中初壓、復(fù)壓均采用振動壓路機。另一方面，對壓實溫度的范圍與控制比要比常規(guī)的瀝青混合料采取更加嚴(yán)格的措施。只有這樣，才能有效保證城市道路的碾壓施工效果。

6 結(jié) 語

廈門市目前已全面開展“海綿城市”工作，大力推行低影響開發(fā)已經(jīng)是未來城市建設(shè)勢不可擋的趨勢。《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》已于2014年10月發(fā)布實施，作為一名城市道路設(shè)計者，需及時汲取設(shè)計新理念，并在工程項目中合理運用，設(shè)計方案應(yīng)盡量減少對環(huán)境的破壞和干擾，應(yīng)提高城市建設(shè)的科學(xué)性，做到人與自然和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜中華.海綿城市理念在城市道路工程中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，

2016，（3）.