地鐵施工引起交通疏解工程道路路面選用的研究

胥俊清

（廣州紅海建筑勞務(wù)有限公司，廣州 510000）

1 引言

在地鐵建設(shè)如火如荼的今天，我國各大城市的地鐵開始大規(guī)模施工，地鐵施工具有工期長(zhǎng)，施工場(chǎng)地多，開挖面積和基坑深度大等性質(zhì)，能夠施工地鐵的城市均為中國名片，對(duì)市容市貌要求高，具有面積廣大、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口繁多、車輛飽和、道路擁堵和交通困難等特點(diǎn)，而且地鐵建設(shè)的場(chǎng)地大部分位于重要的道路節(jié)點(diǎn)，施工期間對(duì)交通的影響大，由此產(chǎn)生建設(shè)高質(zhì)量的交通疏解道路的要求。

2 交通疏解道路建設(shè)位置的研究

2.1 地鐵施工場(chǎng)地與城市道路位置關(guān)系

地鐵線路一般穿行于城市干路道路下方，因此，地鐵施工場(chǎng)地一般位于城市道路上。地鐵施工場(chǎng)地根據(jù)功能一般劃分為地鐵車站、地鐵區(qū)間和車輛段3部分，車輛段一般位于城市郊區(qū)，對(duì)城市道路服務(wù)水平影響較低，本次研究暫略。地鐵車站的施工方式有明挖、半蓋挖、暗挖等；地鐵區(qū)間大部采用盾構(gòu)掘進(jìn)，施工場(chǎng)地主要建設(shè)盾構(gòu)井、中間風(fēng)井等，均采用明挖方式施工。以上2種地鐵施工場(chǎng)地選址基本位于城市道路紅線內(nèi)，其中，地鐵車站多位于城市道路的交叉路口，采用明挖、半蓋挖等施工方式的地鐵車站對(duì)城市道路服務(wù)水平影響較大。

2.2 交通疏解道路選址的研究

交通疏解道路需盡可能維持原有道路功能和服務(wù)水平，它的選址需要與未受地鐵影響的道路相銜接，包括主干路、次干路、各種出入口等；交通疏解道路的規(guī)模盡量限制在市政道路紅線或道路退縮帶內(nèi)，盡可能減少建筑拆遷。因此，新建交通疏解路面的選址一般位于原道路綠化帶、非機(jī)動(dòng)車道、人行道和與人行道相連接退縮帶處[1]。

3 當(dāng)前交通疏解道路路面引起的問題

根據(jù)筆者對(duì)廣州、長(zhǎng)沙、西安等幾個(gè)城市當(dāng)前交通疏解道路的研究，發(fā)現(xiàn)交通疏解道路路面改造引發(fā)的常見問題如下。

3.1 路面沉降及開裂

道路改造區(qū)域中，原綠化帶、人行道等區(qū)域壓實(shí)度低于車行道壓實(shí)度，在新舊路面銜接設(shè)計(jì)缺失等因素的影響下，自重與行車荷載的作用導(dǎo)致改造路面易產(chǎn)生不均勻沉降，引發(fā)裂縫、沉陷等路面病害。

3.2 瀝青面層局部破損剝落

新建瀝青路面與基層結(jié)合較差，瀝青施工質(zhì)量等問題導(dǎo)致瀝青面層局部破損剝落，出現(xiàn)坑槽。

3.3 新建路面與原路面面層結(jié)構(gòu)不同

道路改造區(qū)域與原路路面面層結(jié)構(gòu)不同、建設(shè)時(shí)間的先后都會(huì)導(dǎo)致新舊路面顏色有差異，影響市容市貌和行車舒適度；2種不同面層的路面表面摩擦系數(shù)不同，若車輛兩側(cè)輪胎分別行駛在不同摩擦系數(shù)的路面上，導(dǎo)致兩側(cè)輪胎抓地力出現(xiàn)差別，易引發(fā)交通事故。

3.4 新建路面下方管線保護(hù)

道路改造區(qū)域下方原有以人行道為標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)的管線，施加車行荷載后會(huì)引起管線保護(hù)管破損等問題。

3.5 新建路面凸起

部分交通疏解路面施工人員認(rèn)為路面新建部分壓實(shí)度難以達(dá)標(biāo)，為避免路面沉降等情況出現(xiàn)，在鋪筑瀝青路面時(shí)預(yù)留了高度，使其高于與之銜接的現(xiàn)狀路面，如預(yù)留冗余部分在短時(shí)間內(nèi)無法沉降，則會(huì)導(dǎo)致路面凸起，不利于行車舒適度。

3.6 現(xiàn)狀路面破損、沉降

新建路面情況良好，現(xiàn)狀路面出現(xiàn)破損、沉降等病害；這種情況主要是現(xiàn)狀路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，增加地鐵施工車輛等重型或超重車輛荷載后，超出了現(xiàn)狀道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；或者現(xiàn)狀道路靠近地鐵施工基坑，在基坑支撐出現(xiàn)一定位移后引起現(xiàn)狀道路出現(xiàn)病害。

3.7 井座下沉

井座下沉主要分2種情況：（1）由于井座下沉，井座與路面標(biāo)高差距加大，井蓋受到汽車沖擊震動(dòng)越來越大，井蓋在井座內(nèi)下沉；（2）井座完好并沒有下沉，但井蓋在井座內(nèi)下沉；井蓋沉降容易引發(fā)跳車現(xiàn)象，汽車沖擊震動(dòng)越來越大導(dǎo)致周邊道路路面出現(xiàn)開裂破損等病害。

4 疏解路面病害分析

4.1 外部環(huán)境因素

4.1.1 交通量

地鐵施工期間，周邊疏解道路將承擔(dān)較多的重載施工車輛荷載，易產(chǎn)生極限應(yīng)力破壞或加速道路疲勞開裂，特別是對(duì)于利用現(xiàn)狀舊路疏解的道路，原設(shè)計(jì)可能沒有考慮重載或特重交通荷載，加上運(yùn)營多年，更易產(chǎn)生破壞。

4.1.2 現(xiàn)狀疏解道路面排水不暢

疏解道路由于施工影響，破壞了原道路的排水系統(tǒng)，若沒有重構(gòu)完善的路面排水系統(tǒng)，將造成路面長(zhǎng)期積水。瀝青路面不可能完全隔水，當(dāng)水從縫隙或其他路徑進(jìn)入瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)使瀝青粘附性減小，由于集料表面對(duì)水比對(duì)瀝青有更強(qiáng)的吸附力，長(zhǎng)期接觸下瀝青會(huì)從集料表面剝落，加上行車荷載的影響會(huì)使水產(chǎn)生流動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)水壓力進(jìn)而使剝落的瀝青流失，被裹挾流動(dòng)出瀝青路面內(nèi)部。隨之而來的就會(huì)使路面出現(xiàn)松散、剝離、坑洞等病害。

4.2 新建路面設(shè)計(jì)缺陷

1）利用舊路疏解，缺少對(duì)舊路原有資料的收集，不明確舊路的交通荷載等級(jí)、路面結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)年限及運(yùn)營年限。

2）拓寬新建路面缺少路基處理等整體設(shè)計(jì)，特別是綠化帶拓寬區(qū)域，易產(chǎn)生不均勻沉降。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)施工問題

1）部分施工單位認(rèn)為交通疏解為臨時(shí)工程，不按圖紙施工，路拱橫坡、接縫處理、路口銜接等處理不到位。

2）狹長(zhǎng)、不規(guī)則地塊新建路面由于作業(yè)面的制約，正常施工機(jī)械難以發(fā)揮作用。

3）路面施工過程中，難以保證新建部分路面結(jié)構(gòu)與原有路面結(jié)構(gòu)的銜接，導(dǎo)致新舊路面結(jié)構(gòu)整體性差，導(dǎo)致回填部分路面對(duì)行車載荷承受力降低[2]。

5 疏解路面改進(jìn)措施

5.1 加強(qiáng)現(xiàn)狀道路資料收集與分析

初步設(shè)計(jì)階段，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)狀道路、地勘資料、周邊環(huán)境、現(xiàn)狀交通等資料的收集，明確舊路的交通荷載等級(jí)、路面結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)年限及運(yùn)營年限。查明新建路面地質(zhì)情況。

5.2 加強(qiáng)路基處理

保證路基處理在無法使用機(jī)械施工的情況下達(dá)到規(guī)范的要求；熱燜鋼渣和黃沙回填溝槽施工速度均較快，從2種材料回填夯實(shí)后的整體性效果來講，熱燜鋼渣具有明顯的優(yōu)越性，且熱燜鋼渣遇水后形成強(qiáng)度較高的板體性，而黃沙遇到流水則容易發(fā)生流沙現(xiàn)象，從而對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。因此，從施工技術(shù)、材料性能和經(jīng)濟(jì)技術(shù)出發(fā)，熱燜鋼渣比較適合市區(qū)的溝槽路基回填[3]?？紤]在新建改造路面寬度不利于施工機(jī)械開展作業(yè)的部分，可以采用熱燜鋼渣進(jìn)行回填夯實(shí)，強(qiáng)化路基處理。

5.3 加強(qiáng)新舊路面銜接設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)新舊路面銜接超挖部分的現(xiàn)狀道路，由于開挖與非開挖區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)不均勻性沉降，容易導(dǎo)致路面沿開挖和非開挖區(qū)域接觸面出現(xiàn)剪切性破壞，溝槽路基接觸面需進(jìn)行處理。管道兩側(cè)回填土路基，可以沿接觸面往兩側(cè)澆灌水泥漿，以提升界面摩阻力；結(jié)構(gòu)層接觸面處理和修復(fù)選取的材料相關(guān)聯(lián)，一般使用瀝青碎石混合料作為基層與瀝青混合料作為面層時(shí)，使用乳化瀝青對(duì)接觸面進(jìn)行處理；使用半剛性基層時(shí)，采用水泥漿對(duì)接觸面進(jìn)行處理；剛性基層在有條件的情況下應(yīng)設(shè)置拉桿。應(yīng)盡可能減少銜接處裂縫出現(xiàn)，并嚴(yán)格要求施工單位按圖施工。

5.4 提倡采用“白加黑”路面

新建交通疏解路面結(jié)構(gòu)選取建議采用“白加黑”路面，結(jié)合廣州市交通運(yùn)輸局發(fā)布的《廣州市道路工程路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指引》附錄A、附錄B新建道路路面典型結(jié)構(gòu)圖譜（見圖1，基層頂面當(dāng)量回彈模量E0≥50 MPa），以及在廣州市13號(hào)線二期交通疏解工程中廣泛采用“白加黑”疏解路面的現(xiàn)狀情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其可以良好地改善地鐵施工過程中產(chǎn)生的沉降、裂縫等問題。

圖1 《廣州市道路工程路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指引》典型主干路剛性基層路面結(jié)構(gòu)

5.5 加強(qiáng)交通疏解路面排水措施

部分改造路段需拆除或臨時(shí)封堵原道路雨水口，避免改造段原雨水口位于路中不能完全收集路面雨水，同時(shí)，易沉降引發(fā)跳車及周邊路面開裂。并于拓寬路面新建平入式或側(cè)入式雨水口，并結(jié)合現(xiàn)狀標(biāo)高，在低洼處增設(shè)雨水口。

完全新建路段可采用平入式或聯(lián)合式雨水口，并接入原道路雨水系統(tǒng)，或新建排水支管就近接入市政雨水管網(wǎng)。

6 結(jié)語

隨著地鐵施工規(guī)模的加大，需要進(jìn)行交通疏解的地區(qū)越來越多，為提高地鐵施工期間交通疏解道路的路面質(zhì)量，本研究從設(shè)計(jì)、施工兩方面入手，提出調(diào)整路基處理材料，選用“白加黑”路面、排水與管線遷改相結(jié)合等措施，充分利用現(xiàn)有道路，對(duì)保證人們的正常出行有積極意義。