城鎮(zhèn)過境公路市政化改造設(shè)計(jì)研究
——以孝感市孝云大道長興三路延伸工程項(xiàng)目為例

鐘凱

（湖北省城建設(shè)計(jì)院股份有限公司，湖北 武漢 430050）

0 引言

近些年，我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)，城市公路范疇由城區(qū)不斷向外拓展，城郊公路逐漸從傳統(tǒng)的服務(wù)“點(diǎn)對點(diǎn)”公路交通轉(zhuǎn)變成“點(diǎn)對面”甚至“面對面”交通，舊路交通體系構(gòu)成復(fù)雜且不同交通形式混行現(xiàn)象十分嚴(yán)重，以致公路的通暢度與安全系數(shù)均顯著降低。推行公路市政化改造工程既是廣大民生需求，也是城鎮(zhèn)化進(jìn)程持續(xù)穩(wěn)定推進(jìn)的重要基礎(chǔ)，更是美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的一個重要推動力[1]。

公路市政化改造是一個漫長的過程，實(shí)際中需要多個專業(yè)、工種的密切配合，本文結(jié)合長興三路延伸工程，較為全面地探究過境公路改造設(shè)計(jì)工作中存在的技術(shù)性問題。

1 工程概況

長興三路延伸工程，東起G107 外遷線，西到G316外遷線。已知路線全長達(dá)到15.456km，孝南區(qū)、云夢境內(nèi)分別達(dá)到13.860km、1.596km。伴隨兩條國道外遷線的形成，長興三路的貫通將和公路網(wǎng)組建成環(huán)線，對孝感市骨架路網(wǎng)建設(shè)過程起到一定支撐作用。主線雙向6 車道，輔道雙向4 車道；主路、輔路設(shè)計(jì)車速分別為80km/h、40km/h。該工程項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)時(shí)依照可行性研究報(bào)告批復(fù)的路線方案開展了局部整改與深化設(shè)計(jì)工作。工可線位路線全長達(dá)到了15.330km，初步設(shè)計(jì)路線走向和工可一致，以工可路線方案作為基礎(chǔ)，參照和沿線高壓線、石油管道及居民房屋的當(dāng)前拆遷狀況完善了路線方案內(nèi)容，優(yōu)化后路線全長達(dá)到15.456km，與工可方案相比增加了126.0m。

2 公路市政化的改造設(shè)計(jì)內(nèi)容及要點(diǎn)

2.1 路線部署的控制因素

通過指派專人對工程場地進(jìn)行勘測分析，明確了線路部署施工時(shí)需要嚴(yán)格管控的幾項(xiàng)因素[2]：第一，該路段起點(diǎn)相接在建G107、K0—K2 范疇的110kV、220kV 高壓線路、王家河、北京路及沿線村落等。對G107 中線采用平面設(shè)計(jì)擬合措施，盡量少拆遷或者不拆遷建（構(gòu)）筑物，盡可能避讓電力高壓塔、居民房屋，使線形相對較平順，技術(shù)指標(biāo)整體較好。第二，設(shè)計(jì)公路縱斷面時(shí)要綜合分析舊路路面以及公路兩側(cè)的建（構(gòu)）筑物標(biāo)高，對當(dāng)前標(biāo)高盡可能采用順接措施，且要為周邊居民外出活動創(chuàng)造便利條件。第三，參照鎮(zhèn)區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)劃方案，平、縱、橫面設(shè)計(jì)均要和整體規(guī)劃要求相契合。

在工可線位基礎(chǔ)上優(yōu)化初步設(shè)計(jì)方案：一是改進(jìn)起點(diǎn)在G107 的交叉角度；二是完善平面曲線半徑；三是路段減少拆遷，避免遷改高壓線塔。

2.2 公路橫斷面的設(shè)計(jì)

參照總體規(guī)劃，紅線寬度設(shè)定為40.1m。由于K0+000—K1+007.095 路段臨街建筑物和紅線之間均存在著一定距離，實(shí)際改造中可以應(yīng)用40.0m 寬路幅。K1+007.095—K2+100 路段內(nèi)大部分臨街建筑物均處于40.0m 紅線范疇中。如果盲目地應(yīng)用40.0m 路幅則會出現(xiàn)大批量的拆遷工序，以致成本支出顯著增加，現(xiàn)場組織協(xié)調(diào)難度相應(yīng)提高。綜合以上狀況，為了減少或規(guī)避拆遷，確保現(xiàn)場施工建設(shè)活動順利、快速推進(jìn)，決定為該路段選用28.0m 寬路幅。為確保路面的交通運(yùn)輸能力，明確要求40.0m 和28.0m 寬路幅在確保雙向4 車道正常使用的基礎(chǔ)上增設(shè)非機(jī)動車道、人行道。地下管線是影響公路市政化改造中橫斷面布置效果的主要因素之一。通常單幅路各部分之下可以埋設(shè)各類管線，排水管線適合埋設(shè)在雙、三幅路的機(jī)動車道之下，不建議在四幅路的機(jī)動車道下埋設(shè)任何管線。公路市政化改造涵蓋了城市公路與公路的雙重屬性，要在符合當(dāng)前公路現(xiàn)實(shí)通行需求的基礎(chǔ)上，顧及城市公路的交通構(gòu)成與功能定位[3]。公路市政化改造路段兼具公路與城市公路各自的特征，但與同等級公路項(xiàng)目相比，路網(wǎng)密度相對更高，交叉口間距有所縮短，人為非干擾程度加大，故可以適度減少設(shè)計(jì)速度，改造設(shè)計(jì)時(shí)建議取消高速公路120km/h的原設(shè)計(jì)速度。分析到將來公路完全改造成城市公路的遠(yuǎn)期需求，增設(shè)了50km/h、20km/h 設(shè)計(jì)速度。該工程澴河大橋以西路段橫斷面應(yīng)用雙向6 車道+4.5m 非機(jī)動車道（物理隔離），公路寬度36.0m。改造后路幅寬28.0m 橫斷面見圖1。

圖1 改造后路幅寬28.0m 橫斷面圖（單位：cm）

2.3 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.3.1 既有路面的應(yīng)用狀況：原舊路U107 路基寬12.0m，是運(yùn)營后期加鋪建設(shè)而成的。前期路面由24.0cm 水泥混凝土面層與15.0cm 水泥穩(wěn)定碎石基層共同構(gòu)成，路肩（2.0m）是10.0cm 水泥混凝土硬化建成的；后續(xù)加鋪32.0cm 水泥混凝土面層實(shí)現(xiàn)滿鋪。加鋪工序整體結(jié)束后，路面整體應(yīng)用狀況較好，但局部路段水泥混凝土面板出現(xiàn)了輕微開裂情況。路面結(jié)構(gòu)歷經(jīng)數(shù)年的沉降，局部平整度顯著降低[4]。

2.3.2 路面改造設(shè)計(jì)：既有公路左右兩側(cè)建（構(gòu)）筑物密集分布，街道化現(xiàn)象十分嚴(yán)重，直接采用加鋪方法會造成局部路面抬高，對兩旁建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。鑒于以上狀況，先組織工人挖除掉舊路一層32.0cm 混凝土板，隨后按照規(guī)范要求新建路面結(jié)構(gòu)層，確保其和既有路面標(biāo)高等同。整個路面均應(yīng)用瀝青混凝土施工，設(shè)計(jì)使用年限20 年。

2.3.3 路面結(jié)構(gòu)

（1）主線使用段路面結(jié)構(gòu)是4.0cm 細(xì)粒SBS 改性瀝青混凝土（AC-13C）+5.0cm 中粒式瀝青混凝土（AC-20C）+1.0cm 瀝青表處透層+20.0cm 連續(xù)配筋混凝土基層+2.0cmAC-10C 瀝青應(yīng)力吸收面層+瀝青調(diào)平層。挖除掉舊路上面層32.0cm 混凝土面板，整頓下方的水泥混凝土路面，當(dāng)檢測到現(xiàn)場調(diào)平高差低于10.0cm 時(shí)要及時(shí)應(yīng)用AC-10C 再進(jìn)行調(diào)平處理，超過10.0cm 時(shí)則建議運(yùn)用ATB-2 進(jìn)行調(diào)平[5]。

（2）對于主線加寬新建區(qū)段路面，采用4.0cmAC-13C+5.0cmAC-20C+1.0cm 瀝 青 表 處 封 層+20.0cm 配筋混凝土基層+2.2cmAC-10C 應(yīng)力吸收面層+15.2cm5.0%穩(wěn)定碎石下基層及底基層。舊公路硬路肩（2.0cm）挖除掉上面層32.0cm 混凝土面板以后，測得路肩只剩下10.0cm 的混凝土硬化層，并且沒有基層分布，整體挖除掉整個路肩，隨后嚴(yán)格執(zhí)行、新建處理的流程?，F(xiàn)場挖除掉上面板以后檢測舊路路肩，若經(jīng)判斷其和主行車公路面結(jié)構(gòu)之間保持一致時(shí)，則無需挖除路肩。

（3）輔 公 路 面 的 構(gòu) 成 是 4.0cmAC-13C +5.0cmAC-20C+1.0cm 處封層+20.2cm5.0%水泥穩(wěn)定碎石基層及底基層。

（4）人行公路面組成是6.0cm 透水磚+3.0cm 細(xì)砂+15.2cmC15 透水混凝土基層以及級配碎石墊層。

2.4 排水工程設(shè)計(jì)

既有的排水系統(tǒng)應(yīng)用的是邊溝加蓋板形式，是經(jīng)典的公路排水模式，按照從南向北排進(jìn)水系內(nèi)。市政化改造以后既有公路的排水出口并沒有出現(xiàn)改變，應(yīng)用路側(cè)雨水口采集路面滯留的積水以后，以DN300 雨水口連接管作為載體接進(jìn)市政雨水管道，最后排到原有出水口，并且嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范預(yù)留下規(guī)格大小合適的市政雨、污預(yù)留井，主要用于收集周圍公路兩邊地塊的排水，把實(shí)地調(diào)查探查到的管線接進(jìn)相配套的系統(tǒng)內(nèi)，確保整個系統(tǒng)能正常運(yùn)作使用。依照現(xiàn)行規(guī)范要求，當(dāng)公路紅線全寬＞40.0m 時(shí)，基于雙側(cè)布置形式埋設(shè)排水管道。該工程40.0m、28.0m 斷面排水管道分別采用雙側(cè)、單側(cè)布置形式，使雨水、污水最后分別排到棲河與沿河截污干管。該項(xiàng)目沿線分布著很多河流溝渠，嚴(yán)格按照橫斷面布置情況設(shè)計(jì)公路排水系統(tǒng)，起點(diǎn)新G107 置澴河大橋段公路寬度達(dá)到60.0m，強(qiáng)雨污水管道埋設(shè)在公路左右兩側(cè)輔道之下，公路運(yùn)營范疇中雨水以收水口作為媒介進(jìn)入主管道，遵循就近原則排進(jìn)沿線河渠或者被接進(jìn)城區(qū)雨水管網(wǎng)內(nèi)。澴河大橋以西公路全寬達(dá)到36.0m，決定在公路左右兩側(cè)邊坡外布置漿砌排水溝，其功能主要是采集路面及邊坡范疇中儲留下的雨水，就近排進(jìn)沿線河渠。

2.5 給水工程

該項(xiàng)目的給水管管徑是DN400mm。公路沿線布置室外地上式消火栓。消火栓間距控制在120.0m，實(shí)際作用范疇≤150.0m。消火栓和人行道道牙外側(cè)之間的距離為1.0m（與行道樹處于同個橫斷面之上）。沿線給水預(yù)留支管到紅線之外2.0m 處，并且增設(shè)一座閥門井設(shè)施，當(dāng)前短期內(nèi)無法接進(jìn)該工程，支管采用管堵暫時(shí)進(jìn)行封堵，并且要在預(yù)留處做出顯著標(biāo)識，進(jìn)而為后期新增入戶順利接進(jìn)創(chuàng)造便利條件。具體施工時(shí)，可以依照公路左右兩側(cè)地塊開發(fā)要求對預(yù)留支管方位以及數(shù)目做好相應(yīng)調(diào)整[6]。

2.6 交通工程設(shè)計(jì)

堅(jiān)持“以人為本”這一理念，認(rèn)真遵循“確保安全、功能齊全、美觀實(shí)用、環(huán)保節(jié)能”的基本原則，嚴(yán)格按照國家相關(guān)部門下達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)內(nèi)規(guī)范要求開展交通工程設(shè)計(jì)活動[7]。明確要求要實(shí)現(xiàn)功能齊全、技術(shù)高端、與公路兩側(cè)景觀協(xié)調(diào)且統(tǒng)一，追求交通設(shè)施外形美觀大方，整體設(shè)計(jì)滿足當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，在此基礎(chǔ)上講究整體協(xié)調(diào)一致化。該項(xiàng)目屬于公路市政化改造，具體設(shè)計(jì)時(shí)大體上能保持初有交通組織形式固定不變，需要將交通信號燈以及人行橫道線布置在主要路口，對沿線行人過街行為起到有效引導(dǎo)作用；確保交叉口標(biāo)志、標(biāo)線、突起路標(biāo)等各類安全設(shè)施設(shè)置的完善性，對車輛和行人做到正確指引，進(jìn)而從根本環(huán)節(jié)確保公路交通暢通、安全、可靠。該項(xiàng)目主線公路運(yùn)用的是雙挑臂鋼桿燈設(shè)置，將其對稱布置在對側(cè)公路兩側(cè)的綠化帶之上，桿全高為12.0m，臂長2.0m，布置間距35.0m，用LED260W 作為照明光源；輔路使用桿高11.0m，臂長1.0m，現(xiàn)場布置間距35.0m，光源是LED180W[8]。

2.7 綠化設(shè)計(jì)

2.7.1 起點(diǎn)G107 到澴河大橋段：搭配喬-花灌-地被，能提升景觀層次的豐富度；選擇香樟作為行道樹，建設(shè)出四季常綠的景觀大道局面；應(yīng)用馬褂木和銀杏作為公路兩側(cè)綠化帶的基調(diào)樹種，栽種花灌木，打造四季景觀不同的效果。

2.7.2 寶城至終點(diǎn)：采用喬-灌進(jìn)行搭配；把大喬木作為主要植物類型，取得視線的中部鏤空景觀建設(shè)效果；選擇香樟作為行道樹；在土路肩上滿鋪混播草花配合連翹，建設(shè)出一條花帶，對人們的眼球能產(chǎn)生一定沖擊作用，進(jìn)而使其產(chǎn)生不同的視覺體驗(yàn)[9]。

2.7.3 針對公路交叉口視距三角形范疇，行道樹與綠化帶均應(yīng)用通透式設(shè)計(jì)形式，以防遮擋住司機(jī)視線，使行人生命安全得到一定保障。

3 結(jié)語

城鎮(zhèn)過境公路的市政化改造和普通市政公路建設(shè)之間存在著一定差異，應(yīng)格外注意如下幾點(diǎn)：一是全面掌握公路當(dāng)前基本狀況，科學(xué)確定公路的平、縱、橫斷面，提升舊路資源的利用率，控制成本；二是綜合考慮施工期間交通疏解方案，確保施工期間交通組織正常；三是全面調(diào)查既有管線分布狀況，有效銜接新建管道和既有管線，使系統(tǒng)后期能夠正常使用。