基于道路拓宽改造工程设计的分析

王永芳

(山西省交通规划勘察设计院)

拓宽改造是道路发展过程中需面临的重要问题，也是道路项目工程中关键的环节，科学、合理的拓宽改造，可有效提升道路的经济效益与社会效益，方便行人出行，对城市的发展及人们生活水平的提高有着重要的意义。以下笔者将以我市某道路拓宽改造工程为例，探讨道路拓宽改造工程中的设计。

1 工程概况

此公路是我市通向机场的重要公路之一，全长65.78 km，建设于1992年，其中城市快速干道10.23 km，占15.56%，郊区长度55.55 km，占84.45%。整个公路路基宽度设置为30.15 m，行车道宽设计为2 m×8.0 m。该公路工程在路基施工过程中，全部依据双向四车道的技术标准，断面较窄，经常出现拥堵现象，通行能力明显不足。部分段落路面状况差，局部出现横纵裂、龟裂等现象，其中立交收费站段路面局部坑洼不平破损严重。

2 道路拓宽改造工程的设计

2.1 平面设计

平面线形设计要结合周边环境状况进行，充分考虑线路直捷、均衡、连续特点，根据圆曲线、直线、回旋曲线设计三要素因地制宜组合设计。同向曲线间采用大于行车速度(km/h)6倍的直线连接。反向曲线间插入直线段长度不小于行车速度(km/h)的2倍。回旋曲线用于缓和曲线形式，其参数及长度与圆曲线半径相适应，根据安全、景观、视觉等要求，选取适合的较大数值。考虑停车视距的平面视距设计平曲线内侧要有足够横净距确保满足视距要求，结合规划情况，根据地形、地物条件，合理选择线形技术指标。在线形设计技术可行、经济合理，与周围环境相协调的情况下，平面视距尽可能选用较大值。

2.2 纵断面设计

作为旧路工程改造项目，根据旧路罩面长高状况设计高程。纵面要设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形，与地形充分适应，以免路面出现频繁起伏的状况。最佳竖曲线半径设计首先要以路容美观为主，满足驾驶人员视觉要求以降低疲劳感，在工程量增加少的情况下，尽可能选用较大半径的竖曲线，除非受到地形限制或出现其它特殊情况。两竖曲线衔接有同向竖曲线与反向竖曲线两种情况，同向竖曲线间不插入短直线坡段以避免出现断背曲线;将直线坡段插入反向竖曲线间，一般坡段长度可满足设计速度的3 s行程。

2.3 路面拓宽设计

2.3.1 路面拓宽设计原则

路面拓宽设计需要遵循下列原则:(1)调查分析现有的路面设计资料和公路路况，对实际交通量变化情况、轴载组成进行了解。(2)对各路段路面现状及时记录，包括路面病害种类、范围及程度;抽样验证路面各层毁坏原因，对原结构材料加以利用;利用弯沉检测方式，分析拟利用路段路面结构承载能力。(3)路面结构层选用具有稳定性、耐久性和高强度材料，遵循节约资源、合理选材原则，充分利用原有的材料。(4)路面结构升级改建在原来的基础上后期加铺，充分利用资源。(5)旧路拓宽时，根据原有路面结构情况进行适当的铺改，按照新建公路路面设计对旧路进行采取补强，一定要保证新路路面具有足够的强度和稳定性。

2.3.2 道路拓宽路面设计

(1)路面结构设计

4 cm细粒式沥青混凝土(AC 13)+5 cm中粒式沥青混凝土(A—16)+自黏式玻纤格栅+1～2 cm沥青砂调平层，是本道路加罩沥青混凝土面层拓宽工程采用的结构形式，利用国内外施工经验结合道路改建特点设计。使用多年的水泥混凝土路面常见有沉陷、断板、啃边、脱空、错台等破损，在沥青混凝土面层加铺之前，要先对路面进行详细评估，制定最优处理方案。对路面板底进行压浆、贴缝可以处理不稳定板块;增加沥青混凝土的厚度、设置玻璃纤维格栅、设置橡胶沥青应力吸收层能有效预防裂缝产生，这是我国主要采取的对策;在道路拓宽工程加纤维织物、土工网沥青层、设置石屑、砂隔层，可以对路面板角、接缝、破碎板、错台、脱空板等进行有效维护。

沥青加铺层对道路面层质量有直接影响，适当加厚可以减缓产生反射裂缝，延长道路使用寿命。不同等级公路对沥青加铺层厚度要求不同，以最小厚宜度为标志，高速或一级公路是10 cm，其他等级公路是7 cm，二层式公路沥青加铺为10～15 cm。本工程将采取4 cm+5 cm二层式，其中机动车道加铺厚度为4 cm细粒式沥青，混合高强度沥青于混凝土防滑层中增强纤维，提高机动车道强度、路面整体性。

(2)路面按缝设计

路面按缝设计是路面加宽改造时必须考虑的问题，其主要有以下几点:①施工缝的问题。根据施工的进度，横向施工位置设置在缩缝处或者胀缝处。需对纵向施工进行沥青浇灌，且浇灌次数为两次即可，并设置直径为16 cm，长度为80 cm，间～E60 cm的拉杆。对于横向施工传力缝需设置杆长为50 cm，并且一端要涂抹30 cm沥青，间～E30 cm的传力杆。②胀缝问题。胀缝设置的位置一般处于邻近桥梁处，有时也会设置在固定构筑物，凹曲线纵坡变化和小半径曲线的地方。考虑到施工温度，处在构造物附近的胀缝设置，应不少于两道，间距为300～500 m，由于施工温度和混凝土材料具有膨胀性，因此胀缝设置时要结合这一系列因素，当地经济因素有必要时也在考虑范围之内。至于其它地方可不做设置，或尽量少设胀缝。胀缝传力杆一端要涂抹沥青，间～E30 cm，杆长为50 cm，它的活动与固定端交叉设置应与支架钢筋焊接在一起，起固定作用，把传力杆捆绑在支架上方，用沥青对两者进行同时浇灌。胀缝板使用的材料是聚氨脂硬质泡沫板或软木，五孔胀缝密封条用做填缝料。③缩缝问题。使用二次锯切形成的缩缝有两种形式，即:横向缩缝与纵向缩缝。缩缝的锯切需经过两次程序，第一次采用薄锯进行深锯切，第二次在细缝上部采用厚锯片浇切加宽，这两项工作完成后，清除杂物便可填色，最后用橡胶密封。横向缩缝设置距离为4～6 m，大多数情况下采用4.8 m，横身缩缝都要设置传力杆，且运用假缝设计，把缝隙做在构造物或者自由端附近外的方位。至于纵向缩缝的设置，方位是在浇注宽度大于4.5 m的板块之间，同样需设置拉杆，拉杆中段10 cm深处使用沥青或防锈漆涂抹，其拉杆长度为80 cm，间～E60 cm。

2.4 路基路面综合排水设计

结合工程的实际情况，给路面、路基进行合理的综合排水设计，主要是对路面内部的排水系统和路面边缘的排水系统进行设置，达到结构层间的水量能有效排出。对填筑材料的选用有严格的要求，例如:切方路段的外侧路肩，应用具有良好密水性的材料填筑;相反的是土路肩下部则需采用透水性较好的粒料填筑;至于超高外侧的路肩下部要采用土填筑。然而若高填方路段的边坡极易受到冲刷，那么应采取路肩沟结合急流槽的方式进行排水，以保证期边坡的稳定。当道路工程处于加罩段时，路表水的收集工作采用老路雨水口的收集方法，雨水口支管材料是250UPVC双壁波纹管。雨水口的设置是有一定规定的，新路段中雨水口按照设计中的要求摆放，使新做雨水IZI排水接入原有的雨水井，经过这两道程序后，最后排入雨水总管，在一般情况下，当纵波小于0.2%路段时，雨水IZI应在每相隔20 m处设置一个，大于或者等于0.3%时，设置距离是40 m，在0.2% ～0.3%之间，设置雨水口的标准间距为40 m。

3 结束语

拓宽改造是道路项目工程中重要的环节，依据道路实际的情况，对道路进行科学、合理的设计，是道路拓宽改造工程得以顺利进展的重要保障。道路拓宽改造设计不仅仅有以上几点，更多的是需要我们在设计实践中不断地探索，不断地前进。

［1］张恒，吴宗泽.公路改建升级设计探讨［J］.装备制造，2009，23(11):31-33.

［2］周俊，李子峰.朱枫公路改建工程方案设计比选［J］.中国市政工程，2008，26(1):101-103.

［3］张尤才，杨红芬.公路改建升级设计探讨［J］.山西建筑，2006，29(9):18-19.