上海浦星公路（豐南路—環(huán)城北路）改建工程道路設(shè)計(jì)

付 豐

（上海市市政規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市 200031）

1 項(xiàng)目背景

最近幾年上海加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，國民經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)健康發(fā)展?！渡虾Ｊ泄歉傻缆肪W(wǎng)深化規(guī)劃》提出了“一環(huán)、十二射”加“一縱、一橫、多聯(lián)”的路網(wǎng)布局形態(tài)，浦星公路作為一級干線公路，見圖1，其功能為奉賢新城與中心城的連接通道及S4公路的平行道路，為新城發(fā)展，南部杭州灣濱海地區(qū)開發(fā)發(fā)揮重要作用。同時，浦星公路是未來南橋東大型居住社區(qū)居民進(jìn)城中心城的主要道路，也是社區(qū)與軌道交通站點(diǎn)之間的聯(lián)系通道。

圖1 地理位置示意圖

現(xiàn)狀浦星公路修建于2002年，北起S20，南至金匯塘東路，全長約34 km。采用雙向4～6車道規(guī)模。建成后，養(yǎng)護(hù)單位對路面又進(jìn)行了多次維修。現(xiàn)狀的部分路段的部分車道路面狀況出現(xiàn)較多不同程度的損壞和病害，需要進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修處理，且現(xiàn)狀浦星公路交通流量增長較快，高峰時段已出現(xiàn)明顯擁堵。

為了更好服務(wù)郊區(qū)新城的發(fā)展，滿足南橋大居快速通行需求，2013年6月，上海市政府做出規(guī)劃建設(shè)南橋新城～東方體育中心的快速公交系統(tǒng)的重要決策，并于2014年3月上海市發(fā)展改革委下發(fā)了《關(guān)于南橋新城-東方體育中心快速公交系統(tǒng)工程項(xiàng)目建議書的批復(fù)》?？焖俟痪€位起于奉賢區(qū)南橋汽車站，包含南奉公路段、賢浦路段、環(huán)城北路段和浦星公路段，至東方體育中心結(jié)束。經(jīng)過幾年的大力建設(shè)，上海市首條BRT即將建成通車運(yùn)營。浦星公路（豐南路～環(huán)城北路）段屬于中間區(qū)段。本次工程便是在此背景下推動實(shí)施的。

2 建設(shè)條件

本工程浦星公路北起豐南路，南至環(huán)城北路，長約5.10 km?，F(xiàn)狀為4快2慢的四塊板道路，道路路基上口寬度32 m，交通管理速度為80 km/h。道路全線為瀝青混凝土路面。全線采用公路式斷面，兩側(cè)分別設(shè)有機(jī)動車、非機(jī)動車道，無專用人行道，非機(jī)動車道兩側(cè)為綠帶。現(xiàn)狀采用邊溝排水，部分路段漫流排水。一般路段道路斷面布置為：1.5 m（土路肩）+3.5 m（非機(jī)動車道）+1.5 m（機(jī)非分隔帶）+8.5 m（機(jī)動車道）+2.0（中央分隔帶）+8.5 m（機(jī)動車道）+1.5 m（機(jī)非分隔帶）+3.5 m（非機(jī)動車道）+1.5 m（土路肩）=32 m（道路寬度）。

從實(shí)地踏勘情況結(jié)合《公路路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》、《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》的評價指標(biāo)分析可知現(xiàn)狀本工程范圍內(nèi)的部分路段的部分車道路面狀況出現(xiàn)不同程度的損壞，需要進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修處理。

同時，本次道路改建工程范圍內(nèi)存在有地上的架空電力、通信管線及地下通信、給排水、高壓燃?xì)?、化工運(yùn)輸及石油運(yùn)輸?shù)裙芫€。

3 功能定位

根據(jù)規(guī)劃路網(wǎng)格局、周邊用地性質(zhì)，本工程道路交通功能定位如下：

（1）是市級南北向郊區(qū)間聯(lián)系的干線，連接閔行-奉賢南橋新城-海灣等地至中心城的重要干道。

（2）是平行于S4、虹梅南路、林海公路等高速快速干線道路，提供服務(wù)范圍更廣兼集散功能的干道交通功能。

（3）是南橋新城～東方體育中心快速公交系統(tǒng)路線走向的通道組成部分。

（4）穿越金匯工業(yè)區(qū)和南橋東大居社區(qū)等地，是沿線各組團(tuán)重要的對外交通聯(lián)系通道。

4 總體設(shè)計(jì)情況

本次浦星公路改建工程結(jié)合快速公交專用通道建設(shè)及路面整治展開，圍繞：首先，對現(xiàn)狀道路進(jìn)行“四拓六”改建，建設(shè)快速公交專用通道，同時滿足社會車輛交通需求。其次，老路整治及新建拼寬路面滿足設(shè)計(jì)使用年限要求，達(dá)到“路面平整清潔，設(shè)施規(guī)范齊全，運(yùn)行狀況良好”的設(shè)計(jì)目標(biāo)；遵循以人為本、科學(xué)、合理、高效、節(jié)約、環(huán)保的設(shè)計(jì)原則。

通過通行能力分析與服務(wù)水平評價擬定了本次全長約5.09 km的浦星公路改建工程，全線按照四拓六進(jìn)行拓寬建設(shè)，其中路中設(shè)置公交專用車道，兩側(cè)設(shè)置行人及非機(jī)動車專用道。通過對橫斷面布置方式及節(jié)點(diǎn)方案進(jìn)行比選論證，得出本次改建工程的總體方案布置情況如下：

工程北起豐南路交叉口，與浦星公路跨大治河橋改建工程設(shè)計(jì)相銜接，向南分別與永南路、金匯工業(yè)路、大葉公路、環(huán)城北路等12條道路平交，沿線跨越豐南河、匯北河、匯中河、達(dá)令港、淹港等5條河道，向南至環(huán)城北路（南行港橋前）結(jié)束，路線全長5 091.42 m（其中閔行段長約800 m，包括一座橋梁拼寬改建；奉賢段長約4 291.42 m，包括三座橋梁拼寬改建和一座橋梁完全新建）。全線按照規(guī)劃紅線（標(biāo)準(zhǔn)段45 m）進(jìn)行布置，采取兩側(cè)拓寬改建方式，車道規(guī)模為雙向六快二慢。道路中央設(shè)置路中式公交專用道。

本工程全線與12條等級道路相交。其中相交干線公路大葉公路節(jié)點(diǎn)近期采取平交方式；5條次干路及以上等級道路采用信控渠化，其他支路（除豐南路）右進(jìn)右出。全線結(jié)合交叉口出口道一體化渠化布置3對常規(guī)公交站，在金匯工業(yè)路路口出口道布置一對快速公交中央側(cè)式站臺，見圖2。

圖2 浦星公路沿線交叉口總體布置圖（單位：m）

5 道路設(shè)計(jì)方案

5.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)總體方案，道路工程采用的主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）道路等級：一級公路（城鎮(zhèn)段）；

（2）規(guī)劃紅線：標(biāo)準(zhǔn)段45 m；

（3）設(shè)計(jì)速度：80 km/h；

（4）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載：BZZ－100；

（5）新建瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：15 a；

（6）面層結(jié)構(gòu)的功能性使用年限：銑刨加罩5 a；

（7）機(jī)動車道寬度見表1；

表1 車道寬度

（8）快速公交站臺：站臺寬度3 m；站臺長度70 m、常規(guī)公交站臺：站臺寬度2 m；站臺長度30 m；

（9）道路建筑限界凈高：機(jī)動車道不小于5.0 m，非機(jī)動車道、人行道不小于2.5 m。

5.2 平縱橫設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)路線線形擬合現(xiàn)狀道路中心線，與規(guī)劃中心線偏差0～1.67 m，為控制路基上口邊線在規(guī)劃紅線內(nèi)，局部路段壓縮機(jī)非隔離帶或人行道，全線公路用地未突破規(guī)劃紅線；共設(shè)置三處平曲線，均設(shè)置超高。全線線形滿足設(shè)計(jì)車速80 km/h技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

縱斷面設(shè)計(jì)滿足沿線構(gòu)筑物標(biāo)高及路面結(jié)構(gòu)改建要求，以擬合現(xiàn)狀道路標(biāo)高為主，盡量減小改建工程量。

標(biāo)準(zhǔn)路段紅線寬度為45 m，兩側(cè)規(guī)劃綠帶20 m，中央分隔帶維持現(xiàn)狀寬度2 m。推薦斷面布置為：3.0m人行道+3.5非機(jī)動車道+2 m機(jī)非分隔帶+12.25 m機(jī)動車道+2 m中央分隔帶+12.25 m機(jī)動車道+2 m機(jī)非分隔帶+3.5非機(jī)動車道+3.0 m人行道=43.5 m（路基寬度），見圖3。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖（單位：m）

5.3 路基處理

新老路基拼寬處應(yīng)先清除老路基邊坡表土及拼寬部分不小于30 cm耕植土，拼寬路基底部原槽換填40 cm碎石，將老路路基挖成1：1.5臺階狀，臺階寬1.0 m，臺階采用內(nèi)傾3%的橫坡；原槽頂部以上由下至上填筑依次為：路基底部填筑20 cm碎石+6%石灰土（厚度不小于20 cm）+上路床40 cm采用8%石灰土。保證80 cm路床壓實(shí)度，標(biāo)高不足部分進(jìn)行反開挖回填，新老路基搭接處鋪設(shè)土工格柵加筋，以保證路基的整體性。

對于老路路面結(jié)構(gòu)翻挖新建段，老路路基需根據(jù)路基頂面回彈模量的檢測情況確定其強(qiáng)度及處理方式，針對強(qiáng)度不足的路段，考慮對上路床40 cm進(jìn)行8%石灰土換填。

本工程豐南河橋橋頭路基填土高度較高，橋頭拼寬路基采用二灰輕質(zhì)路堤結(jié)合水泥攪拌樁復(fù)合地基的處理方式。

路基穿越水塘、河浜和灌溉渠時，采取適當(dāng)處理措施，清淤至原狀土后再用50 cm礫石砂回填河底，并加鋪土工布，然后用二灰（石灰∶粉煤灰=5∶95）分層回填，回填至路基底部，在路基坡腳范圍內(nèi)浜塘頂面鋪設(shè)兩層土工隔柵。

根據(jù)物探成果，本工程沿線存在一些橫向穿越淺埋管道，為確保管線安全，本次設(shè)計(jì)采用C20混凝土包管保護(hù)處理。

在路基高度較高處，為收縮坡腳，控制路基放坡在規(guī)劃紅線范圍內(nèi)，填土高度較高處采用鋼筋混凝土擋墻進(jìn)行支擋，其余路段采用1∶1.5植草放坡。

5.4 路面結(jié)構(gòu)

根據(jù)路面檢測數(shù)據(jù)、路面狀況評價分析及養(yǎng)護(hù)規(guī)范的決策指導(dǎo)，擬定本工程針對不同路段不同車道位置的瀝青路面設(shè)計(jì)方案包括如下幾種：

（1）路面一層式加罩改建方案

4 cmSMA-13（SBS改性)

主要適用于路面狀況良好路段的路面結(jié)構(gòu)維修養(yǎng)護(hù)。

（2）路面三層式加罩改建方案

4 cm SMA-13（SBS改性)

6 cm AC-20C（SBS改性+0.3%抗車轍劑）

9 cm AC-25C（廠拌熱再生）

主要適用于對于交叉口車轍嚴(yán)重、局部橋頭沉降嚴(yán)重、路面出現(xiàn)水損壞等面層破損嚴(yán)重的路段，同時，基層需根據(jù)現(xiàn)場情況酌情修復(fù)。

（3）機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)新建方案一

4 cm SMA-13（SBS改性)

6 cm AC-20C（SBS改性+0.3%抗車轍劑）

9 cm AC-25C（廠拌熱再生）1 cm 改性乳化瀝青稀漿封層

38 cm 水泥穩(wěn)定碎石

20 cm 二灰土

主要適用于路面拼寬新建段及老路翻挖新建段（因橋梁新建引起的道路新建）。

（4）機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)新建方案二

4 cm SMA-13（SBS改性)

6 cm AC-20C（SBS改性＋0.3%抗車轍劑）

9 cm AC-25C（廠拌熱再生）

1 cm 改性乳化瀝青稀漿封層

30 cm C25混凝土

20 cm 級配碎石

主要適用于翻挖現(xiàn)狀中央分隔帶或基層損壞需局部新建機(jī)動車道的情況。

（5）交叉口新建機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)

4 cm SMA-13（SBS改性)

6 cm AC-20C（SBS改性＋0.3%抗車轍劑）

9 cm AC-25C（廠拌熱再生）

38 cm黑色碎石

20 cm級配碎石

主要適用于交叉口新建機(jī)動車道處路面結(jié)構(gòu)，便于快速施工，確保交叉口處施工期間交通順暢。

5.5 工程特點(diǎn)

本工程為一級公路的改擴(kuò)建，相比傳統(tǒng)的公路建設(shè)項(xiàng)目，依據(jù)實(shí)際需求采用了公路城鎮(zhèn)段的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，既參照了公路改建工程的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，同時借鑒了城市道路工程的設(shè)計(jì)思路和處理方法及相關(guān)參數(shù)指標(biāo)。

橫斷面布置充分考慮了慢行交通的功能需求，道路路線設(shè)計(jì)參照了城市道路工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，即考慮通過縱橫坡排除路面雨污水后采用雨污水管道收集處理；路基設(shè)計(jì)中，覆蓋了老路路基處理、拼寬新建、橋頭路基、填浜路基、管線保護(hù)路基等多種情況；路面設(shè)計(jì)中，區(qū)分了新建部分和改建部分的詳細(xì)方案，且針對本工程作為BRT專用道的特點(diǎn)，在路面結(jié)構(gòu)方案中強(qiáng)調(diào)了上中面層均采用SBS改性瀝青，中面層進(jìn)一步添加抗車轍劑的內(nèi)容。同時，路面結(jié)構(gòu)部分采用了熱再生材料，為節(jié)能環(huán)保，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一次嘗試。

最后，本工程提出了采用了分施工段施工，在施工期間浦星公路維持雙向四車道的機(jī)動車道規(guī)模的維交施工方案。

6 結(jié)語

浦星公路（豐南路～環(huán)城北路）改建主體工程于2017年6月正式通車。通過本次浦星公路改建工程的實(shí)施，圓滿的實(shí)現(xiàn)了既定的功能目標(biāo)，并將持續(xù)發(fā)揮較好的社會和國民經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)上海市南部地區(qū)又好又快的發(fā)展。本次公路改建工程設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容和情況比較繁雜，采用的方法和思路均較具備代表性，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可為今后類似道路工程建設(shè)項(xiàng)目提供參考。