軌道交通沿線道路恢復(fù)方案研究

楊金剛 文 明 曹 昱

寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司 浙江 寧波 315101

一、目的

1、伴隨著寧波軌道1號線、2號線、3號線等多條軌道交通線路的陸續(xù)開通，軌道建設(shè)期間車站開挖、盾構(gòu)推進(jìn)及交通導(dǎo)改對周邊道路造成破壞，各條軌道線路開通前均對沿線道路進(jìn)行了恢復(fù)，地下線路因車站采用明挖方式，在車站頂板完成后需進(jìn)行大范圍的道路恢復(fù)，而高架車站及區(qū)間的道路恢復(fù)則與常規(guī)的城市高架橋的地面道路類似。

2、文章從目前已實(shí)施的軌道沿線道路恢復(fù)工程進(jìn)行分析研究，主要從1號線的中山路，2號線的寧鎮(zhèn)路、解放路等道路，3號線的中興路，鄞州大道等道路，針對不同的軌道建設(shè)形式分析提出不同的道路恢復(fù)方案，以指導(dǎo)后續(xù)軌道沿線的道路恢復(fù)工作。

二、存在問題

軌道沿線道路恢復(fù)設(shè)計(jì)目前存在的問題主要如下：

1、地下車站

（1）車站頂板上方道路覆土一般為3m左右，回填較厚，而站點(diǎn)區(qū)域內(nèi)不得使用振動壓路機(jī)碾壓路基，路基難以壓實(shí)，需根據(jù)路基回填厚度、道路等級選擇合適的路基回填材料。

（2）站點(diǎn)頂板上方存在上翻梁、壓頂梁、地連墻等突出結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致后期路面局部隆起，需分析研究以上結(jié)構(gòu)的不利影響。

（3）隨車站同步新建的道路與車站相接處存在不均勻沉降差，需采用過渡方式予以解決。

2、盾構(gòu)區(qū)間

部分道路恢復(fù)在盾構(gòu)區(qū)間上方，需考慮道路恢復(fù)時(shí)在盾構(gòu)上方卸土及堆載對盾構(gòu)變形的影響，同時(shí)盾構(gòu)區(qū)間上方也有不得使用振動壓路機(jī)碾壓路基的要求，故與地下車站相同，也需選擇合適的回填材料解決以上兩個問題。

3、高架車站及區(qū)間

（1）高架車站及區(qū)間需要解決的問題同城市道路高架，因承臺處工后沉降基本可以忽略，一般在承臺周邊會產(chǎn)生道路鼓包現(xiàn)象，故需解決承臺周邊道路不均勻沉降。

（2）高架墩柱對行車視線的影響，需通過道路線型優(yōu)化及交通設(shè)施合理布置等予以解決。

三、設(shè)計(jì)方案

針對存在問題，現(xiàn)對軌道不同部位的道路恢復(fù)從多角度提出了方案，供后續(xù)軌道沿線道路恢復(fù)時(shí)采用。

1、地下車站

（1）針對車站頂板上方道路覆土較厚的問題，在不使用振動壓路機(jī)的情況下，經(jīng)試驗(yàn)寧波當(dāng)?shù)爻Ｓ糜诘缆仿坊靥畹奶猎鼰o法達(dá)到壓實(shí)度要求（粒徑10～15cm，虛鋪厚度30～40cm），經(jīng)前期已實(shí)施工程的實(shí)例驗(yàn)證，檢測報(bào)告顯示，當(dāng)路基回填材料采用級配碎石時(shí)，通過配合比實(shí)驗(yàn)，在最大干密度2.02g/cm3的情況下，在采用靜壓工藝（12噸壓路機(jī)）按20cm每層分層壓實(shí)的情況下，路基壓實(shí)度達(dá)到96%～98.5%。

《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》4.6.2中路基壓實(shí)度要求見下表，路基回填采用級配碎石均可以滿足不同道路等級的壓實(shí)度要求。

路基壓實(shí)度要求

路基壓實(shí)度達(dá)到96%～98.5%的已實(shí)施工程的級配碎石級配如下：

通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（%）31.5 19.0 9.50 4.75 2.36 0.6 0.075 100 90～100 29～59 17～45 11～35 6～21 0～10

（2）對于部分頂板覆土較厚的車站，考慮到級配碎石回填的效率，同時(shí)為減少車輛頂板回填荷載，部分路基可采用氣泡混合輕質(zhì)土，氣泡混合輕質(zhì)土作為一種輕質(zhì)填料，之前已廣泛用于橋頭地基處理，用于道路路基的氣泡混合輕質(zhì)土容重等級采用W6，強(qiáng)度等級才用CF0.8，回填澆筑3m厚的氣泡混合輕質(zhì)土相當(dāng)于回填1m厚的級配碎石，可大幅降低頂板荷載。

（3）對地連墻等圍護(hù)臨時(shí)結(jié)構(gòu)，在車站結(jié)構(gòu)封頂后需進(jìn)行破除處理，在地墻外側(cè)采用分級放坡開挖形成臺階，逐層回填路基時(shí)在搭接處鋪設(shè)鋼絲格柵，減少內(nèi)外沉降差。

（4）因車站頂板上方的上翻梁、壓頂梁為車站永久結(jié)構(gòu)，可優(yōu)先考慮采用氣泡混合輕質(zhì)土澆筑至與梁頂面標(biāo)高一致，這樣即保護(hù)了上翻梁、壓頂梁，也提高了回填的施工效率。

氣泡混合輕質(zhì)土主要技術(shù)指標(biāo)：

①氣泡混合輕質(zhì)土容重等級：W8。

②氣泡混合輕質(zhì)土強(qiáng)度等級：CF1.0。

③水泥采用42.5級及以上的通用硅酸鹽水泥，通用硅酸鹽水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定。

④水應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63的規(guī)定。

⑤發(fā)泡劑應(yīng)對環(huán)境無影響。發(fā)泡劑性能試驗(yàn)應(yīng)符合《氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程》附錄A的規(guī)定，試驗(yàn)測定的氣泡群質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：

a.氣泡群密度應(yīng)為48～52kg/m3。

b.標(biāo)準(zhǔn)氣泡柱靜置1h的沉降距不應(yīng)大于5mm。

c.標(biāo)準(zhǔn)氣泡柱靜置1h的泌水量不應(yīng)大于25mL。

⑥原材料的適應(yīng)性試驗(yàn)應(yīng)符合《氣泡混合輕質(zhì)土填筑工程技術(shù)規(guī)程》附錄B的規(guī)定，試驗(yàn)測定的新拌氣泡混合輕質(zhì)土靜置1h的濕容重增加值不應(yīng)大于0.5kN/m3。

⑦氣泡混合輕質(zhì)土內(nèi)設(shè)置一層鍍鋅金屬網(wǎng)。

（5）對于隨車站同步新建的道路，可將車站看作大型的新建橋梁結(jié)構(gòu)，在車站與道路相接處采用橋頭地基處理的常用方法予以解決。如采用現(xiàn)澆搭板與保留的地連墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，采用水泥攪拌樁地基加固，采用氣泡混合輕質(zhì)土進(jìn)行換填處理等。

（6）道路基層的選擇，目前常用的道路基層材料多為水泥穩(wěn)定碎石層，且一般采用振動壓實(shí)工藝，這在軌道道路恢復(fù)時(shí)采用帶來了新的問題，是否可以選用靜壓的基層材料是目前面臨的一個問題，根據(jù)前期已實(shí)施工程的情況，常用免振動工藝常用的基層有連續(xù)配筋鋼筋砼基層，靜壓瀝青穩(wěn)定碎石基層，靜壓水泥穩(wěn)定碎石基層。連續(xù)配筋鋼筋砼基層常用于重載交通的快速路及主干路，通過3號線已實(shí)施工程的試驗(yàn)段，靜壓瀝青穩(wěn)定碎石已試驗(yàn)成功，在4號線沿線道路恢復(fù)中，靜壓水泥穩(wěn)定碎石層也取得了成功，下一步可以推廣至新一輪的軌道道路恢復(fù)工作。

（7）連續(xù)配筋鋼筋砼基層

①水泥應(yīng)采用42.5級以上的道路硅酸鹽或硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，其技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ 1-2008）中表10.1.1-2中重交通要求。

②連續(xù)配筋混凝土面層與其他類型路面或構(gòu)造物相連接的端部，需設(shè)置錨固結(jié)構(gòu)。端部錨固結(jié)構(gòu)可采用鋼筋混凝土地梁或?qū)捯砭壒ぷ咒摿航涌p等形式。

③目前已實(shí)施的中山路、解放路的鋼筋混凝土地梁采用3個，梁寬600mm，梁高1200，間距5～6m；地梁與連續(xù)配筋混凝土面層應(yīng)連成整體。

④需重點(diǎn)注意鋼筋的布置：橫向鋼筋應(yīng)位于縱向鋼筋之下；橫向鋼筋間距采用600mm，橫向鋼筋宜斜向設(shè)置，其與縱向鋼筋的夾角取60°。

⑤連續(xù)配筋鋼筋砼基層與面層之間的結(jié)合問題需要妥善處理，否則較容易出現(xiàn)車轍等病害問題。

自下而上處理方法一：連續(xù)配筋鋼筋砼基層表面拉毛處理，熱瀝青灌縫處理后，騎縫粘帖SBS自粘式防裂貼(含縱縫和施工縫等)，并在瀝青砼下面層下方設(shè)置2cm 彈性瀝青應(yīng)力吸收層。

自下而上處理方案二：連續(xù)配筋鋼筋砼基層表面拋丸處理，熱瀝青灌縫處理，再騎縫粘貼自粘式防裂貼（含縱縫、施工縫等），聚合物改性瀝青PB（I）防水層，瀝青下面層中加入0.3%聚烯烴類多功能路面改性劑改性。

（8）靜壓水泥穩(wěn)定碎石層

①水泥穩(wěn)定碎石基層采用免振壓水穩(wěn)施工工藝，免振壓水穩(wěn)需摻加聚羧酸減水劑（水泥質(zhì)量的2%）及UEA-H膨脹劑（水泥質(zhì)量的8%）。

②通過配合比實(shí)驗(yàn)，在最大干密度2.173g/cm3的情況下，在采用靜壓工藝壓實(shí)的情況下，檢測報(bào)告顯示壓實(shí)度均達(dá)到98%以上，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

③靜壓水泥穩(wěn)定碎石層集料推薦級配

通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（%）37.5 31.5 19.0 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 100 83～100 54～84 29～59 17～45 11～35 6～21 0～10

④集料針、片狀（≥1：3）顆粒含量小于20%。

（9）靜壓瀝青穩(wěn)定碎石

①可采用ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石，設(shè)計(jì)孔隙率4%，礦料間隙率不小于11.5%，推薦集料級配如下表：

通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（%）37.5 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 100 90～10070～9053～7244～6639～6031～5120～4015～3210～25 8～18 5～14 3～10 2～6

②通過配合比實(shí)驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)密度2.248g/cm3的情況下，在采用靜壓工藝壓實(shí)的情況下，檢測報(bào)告顯示壓實(shí)度均達(dá)到95%以上，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

（10）通過以上分析，在造價(jià)控制嚴(yán)格的情況下的，推薦采用靜壓水泥穩(wěn)定碎石；在需要交通保通的情況，連續(xù)配筋路面有著先天的優(yōu)勢，可以做到永臨結(jié)合；在需要快速化施工的情況下，瀝青穩(wěn)定碎石具備實(shí)施后馬上開放交通的特點(diǎn)，可作為交通壓力較大的道路恢復(fù)時(shí)采用。

2、盾構(gòu)區(qū)間

（1）盾構(gòu)區(qū)間上方道路恢復(fù)需考慮道路恢復(fù)時(shí)在盾構(gòu)上方卸土及堆載對盾構(gòu)變形的影響，根據(jù)寧波地質(zhì)特點(diǎn)，一般道路填挖高度控制在1m范圍內(nèi)，盾構(gòu)區(qū)間上方道路一般保留老路路基，只針對基層及面層的改造，如后期道路抬高較大，則需考慮因回填增加荷載引起的盾構(gòu)變形，一般采用輕質(zhì)填料進(jìn)行換填，目前常用的材料氣泡混合輕質(zhì)土，要求同地下車站。同時(shí)靜壓施工采用的筑路材料也與地下車站相同。

（2）盾構(gòu)區(qū)間上方道路恢復(fù)還有另一種方法，在盾構(gòu)推進(jìn)前先進(jìn)行道路改造，因下方無盾構(gòu)，道路設(shè)計(jì)可采用常用的筑路材料及常規(guī)的施工工藝，但盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)需嚴(yán)格控制速度及出入量，避免道路沉降，后期待軌道施工完成后根據(jù)路面情況進(jìn)行表面處理即可。

3、高架車站及區(qū)間

如何減少承臺周邊道路不均勻沉降是一直以來的一個問題，在之前城市高架也一直遇到類似問題，通過多年城市高架的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累，通過對承臺不同埋深的總結(jié)，得出結(jié)論如下:承臺埋深1.5m，在采用統(tǒng)一的路基材料的情況下，道路在完工后2年內(nèi)在承臺附近出現(xiàn)了道路隆起的現(xiàn)象，隆起厚度達(dá)到了20cm左右。通過試驗(yàn)，當(dāng)承臺埋設(shè)深度2m時(shí)，高架承臺周邊3m區(qū)域采用細(xì)塘渣換填，從承臺底部換填至設(shè)計(jì)水穩(wěn)層底部，同時(shí)控制此區(qū)域壓實(shí)度略低于附近道路塘渣壓實(shí)度，通過后期跟蹤，道路在承臺附近的隆起現(xiàn)象有較大改善，故承臺埋深對道路影響起到了極其關(guān)鍵的作用，而降低承臺50cm帶來的后期行車舒適性及減少道路維修的工作帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

四、結(jié)語

1、通過文章分析研究，對軌道不同部位道路恢復(fù)提出了具體的處理方案，包括所采用的材料及材料的具體技術(shù)要求，可供其他類似工程選用。

2、根據(jù)建安費(fèi)控制要求、交通保通要求及施工進(jìn)度控制要求，選擇適合的材料。