陈春霞
(江苏先行交通科技有限公司,江苏 南京 210016)
随着我国城市化进程的不断发展,各地城市面貌也在不断提升,但是早期建设的城市道路随着交通量的不断增长和多年来各类管线下地引发的路面“拉链”,道路路面破损、老化等情况逐年加重,行车舒适性越来越差,本文结合龙蟠路老路整治工程,探讨城市道路整治工程中的精细化设计。
龙蟠路位于南京主城区,为城区东部的交通大动脉,俗称城东干道。老路整治工程范围为龙蟠中路段,北起北京东路,南至长乐路。老路路面病害较多,人行道铺装繁杂、松动,影响了交通舒适性,与美丽南京的形象不符。为优化城市环境,提升城市形象和环境品质,改善交通出行条件,相关部门开展了龙蟠中路环境综合整治工作。
龙蟠中路作为内环东线快速路,交通流量大,施工期间要求不中断交通;通过24 小时交通量调查情况,并与多部门汇报沟通协调后得出,项目可行的施工作业时间为夜间10 点至次日6 点,在此时间内要完成交通围挡、路基病害的处理、路面沥青层的铣刨、清运、恢复路面等工序;针对龙蟠中路“白保交通、夜保施工”的工程特点在路面的材料、管道的回填等方面给予了特殊设计。同时针对龙蟠路交通组成情况,对交叉口、调头车道、断面、缘石、行道树保护等方面进行精心设计。
通过老路调查和已建南京主城区道路使用情况,优选合适的沥青混合料。
龙蟠路始建于1996 年,2010 年对沥青上中面层进行铣刨出新,改造后中上面层为6cmAC-20+4cmSMA-13,至2018 年5月整治前,老路使用已达8 年。
通过对老路路面病害调查,一般路段机动车道病害主要为裂缝、坑槽、沉陷、检查井周边沉降等;交叉口、公交站台处,病害主要为车辙、拥包等。从取芯情况来看,病害主要集中在沥青上面层和中面层,沥青下面层和基层状况良好。
故路面改造主要对老路沥青砼上中面层进行处置,具体方案为:铣刨老路沥青砼上面层后,一般路段对中面层进行就地热再生,交叉口和公交站台等路段,中面层铣刨后,重新铺筑新的中面层,最后统一铺设上面层。
设计阶段综合考虑不中断交通、减少弃方、提高沥青混合料使用寿命等方面着手,对沥青上面层和中面层材料进行优选。
3.1.1 SMA 沥青上面层添加剂的改善
沥青上面层选用密水性和耐久性均俱佳的材料——SMA,同时针对近年来SMA 中木质纤维素易打团的弊端,对SMA 纤维剂成分进行了调整,将常规0.3%木质纤维素的调整为“0.2%木质纤维素+0.2%聚酯纤维”。为确保方案的合理性,项目组特意对南京已建项目进行取芯并进行室内试验,沥青砼芯样选用建设年代和交通量相近的三四条道路,掺聚酯纤维SMA 和常规SMA 各四个芯样。试验结果表明,掺聚酯纤维的SMA 动稳定度较普通型SMA 提高22%,抗车辙效果明显;低温应变提高13%,抗低温性能提升明显,见表1-3。
表1 SBS 改性沥青SMA-13 混合料的车辙试验结果
表2 SBS 改性沥青SMA-13 混合料的浸水稳定度试验结果
表3 SBS 改性沥青SMA-13 混合料的低温弯曲试验结果
试验结果表明在SMA 中掺加聚酯纤维可以有效提高沥青混合料的高温抗车辙变形能力、低温抗裂能力和抗水损坏能力。
3.1.2 沥青中面层选用就地热再生技术
老路沥青砼使用已达8 年,沥青老化严重,沥青砼弯拉能力不足,为提高路面使用寿命,需对沥青中面层进行强度提升。
设计重点考虑项目穿越城区,对扬尘、噪音控制的要求高,且需连续动态施工、交通影响小,保障白天通车的特殊要求,选用就地热再生技术。
近几年沥青就地热再生的技术虽比较成熟,但国内不少道路后期使用状况不佳。为确保方案的合理性、可行性,设计期间,项目组选用南京市区已建成沥青热再生项目和沥青砼新建项目取芯做对比试验,试验结果表明,从密度、稳定度、离散性、流值等方面来看,热再生沥青砼芯样均不弱于常规沥青砼芯样。
试验选用同批次取芯人员,选择三条城区道路,同一天取芯,并送往同一检测机构进行试验,检测结果如表4。
表4 热再生沥青砼芯样和普通沥青砼芯样试验对比表
从芯样密度上来看,就地热再生芯样与普通芯样密度相近,密实性好,孔隙率低;从稳定度检测结果来看,均大于规范要求,数值相近,呈稳定趋势;从流值检测结果来看,就地热再生的芯样明显优于普通沥青砼芯样的数据,表明结构层抗剪性较好。
施工期间,对就地热再生后沥青砼进行取芯,核查热再生深度和粘结度,外观、密实度和粘结度均优良。
3.1.3 抗车辙的处理
为解决公交车道和交叉口车辙的问题,该路段中面层采用新铺AC-20,并采用SBS 改性沥青掺0.3%抗车辙剂来提高高温稳定性。
管道、道路基层病害处理设计时,为保证不中断交通,对于有压实作业面处,采用沥青稳定碎石ATB-25 回填,碾压后完成后,填筑临时沥青至路面顶,开放交通;对于没有压实工作面处,浇筑掺2%早强剂的混凝土至基层顶面后,覆盖钢板,对道路基层混凝土进行养护,同时开放交通,养护结束后浇筑临时沥青至路面顶,开放交通,保证交通流的连续运行,见图1。
图1 病害处置前后照片
龙蟠中路老路两侧人行道铺装形式多样,多数路段表面平整度不高,时有松动、缺失,设计期间对全段人行道铺装类型、病害情况等进行统计分析,除个别段落与周边环境相融性良好的路段保留外,余均更新为透水砼铺装形式。改造后人行道结构为:7cm 透水砼面层+8cm 素色透水砼基层+15cm 级配碎石基层,在人行道路面结构底基层铺设中软式透水管收集渗水就近接入雨水口。盲道采用5cm 厚花岗岩盲道板,同时每隔5m 设置一道花岗岩横向隔断,兼顾切缝功能,见图2。
图2 人行道改造前后对比图
缘石材料:项目组对项目周边道路缘石进行调研,调查发现,五莲花花岗岩最耐脏,特别适合道路使用,但是价格偏贵,选用时,立道牙和平石选用芝麻灰花岗岩,人行道隔断考虑行人踩踏多,选用耐脏的五莲花花岗岩。
岛头处理:分隔带岛头为弧形,常规做法是采用标准模块小块化切割砌筑或现浇砼,景观效果差。为提高岛头景观效果,本次对岛头路缘石进行弧形模块化设计,圆弧倒角处的路缘石采用R50、R100 等统一半径,并计算好每段路缘石块数,进行预制切割后现场拼装成型。为了确保侧平石的缝宽一致,外观美观,相邻路缘石的缝隙要求均匀一致,见图3-4。
图3 路缘石改造前后对比图
老路检查井普遍存在井周沉降现象,行车舒适感较差。设计阶段根据不同的情况,制订了相应的处置方案。
3.5.1 现状检查井的井周加固
对老路沉陷的井进行抬升加固,将所有井的井盖更换为可调式防沉降井盖,并对位于机动车道下的检查井加现浇承载板,减少井盖与井周边的沉降。施工时,沿检查井井壁外侧切割70cm 宽浅槽,再浇筑钢筋砼承载板,见图5。
图4 改造后中分带、侧分带缘石实景图
图5 现状检查井井周加固设计图
3.5.2 新建检查井的井周加固
对破损严重和新增的检查井,井进行重新砌筑,位于机动车道下的检查井加现浇承载板,井盖采用可调式防沉降井盖。施工时,检查井建成回填后,考虑承载板与老路基层间不易压实,中间留50cm 采用素砼回填,见图6-8。
图6 新建检查井井周加固设计图
老路两侧为成熟的建筑群,无退让空间,拟改造龙蟠路大部分路段维持既有断面布置,局部有条件路段优化处理,完善交通标志标线等,保障交通功能,规范通行秩序。
3.6.1 根据转向交通量,对交叉口车道分布进行优化
图7 井周改造前
图8 改造后实景照片
通过对平时和早晚高峰期交通量的调查,结合与交警部门的沟通,摸查现状不合理的位置,找出原因,进行针对性的解决。
如龙蟠路左转进大光路,现状只有1 个左转车道,实际运营中经常拥堵,左转车道车辆排队现象严重,并影响直行车辆,实施时压缩中分带,增加了1 股左转道,见图9。
图9 改造后交叉口图
3.6.2 龙蟠路与北京东路交叉口,东南象限,老路为人非共板,常有非机动车道挤到机动车道的情况发生,存在较大的安全隐患。设计期间,对右转车道外侧人非道行道树进行查看,该处均为树径低于10cm的香樟,经与园林部门沟通,该种树移栽存活率较大,为最大限度保留现状行道树,设计时在右转车道外侧增设2.5m 非机动车道,人非道改为人行专用道,涉及移栽4 颗现状行道树。
3.6.3 交叉口半径的缩小
与老路平交的均为横向主干道,交叉口通行机非车辆均较大。老路交叉口半径为20-40m,高峰期机非通行效率不高,本次改造时,将交叉口半径缩小为15-20m,缩短机非人通过交叉口的长度,提供交叉口通行效率。
随着城市名片的打造,城市老旧道路的改造工程越来越多,常规为半幅通车半幅施工或者全封闭施工。龙蟠中路改造工程是利用晚间施工的少有工程特例,在保证白天交通的前提下,为打造道路特色,对多方面进行了细节化设计,创造了夜间施工噪音低,白天交通无影响的先例。随着新工艺、新材料的不断涌现,未来将会为我们的城市改造提供更优的方案,提高百姓的出行舒适性和美观性。