公路工程改擴(kuò)建設(shè)計(jì)原則及控制策略

李濤

摘 要：近年來，交通主管部門對普通公路路網(wǎng)進(jìn)行了調(diào)整，通過升級(jí)改造等方式進(jìn)一步優(yōu)化通行環(huán)境。因此，公路工程的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)成為近期公路設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，沒有高品質(zhì)的設(shè)計(jì)，就不會(huì)有好的工程質(zhì)量。為此，必須在遵循改擴(kuò)建設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實(shí)際情況，采取有效的設(shè)計(jì)控制策略。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建工程;設(shè)計(jì)原則;控制策略

1 公路工程改擴(kuò)建設(shè)計(jì)的原則

1.1 突破技術(shù)難關(guān)

公路改擴(kuò)建的關(guān)鍵是解決新老路基不均勻沉降產(chǎn)生的縱向裂縫和新舊構(gòu)造物結(jié)合處產(chǎn)生的縱向裂縫兩大難題。

（1）在路基方面，應(yīng)優(yōu)選透水性較好的砂礫、碎石等作為填料，保證路基的強(qiáng)度;對加寬段基底進(jìn)行沖擊碾壓或強(qiáng)夯，是解決新老路基不均勻沉降的關(guān)鍵措施;搭接范圍內(nèi)的充分壓實(shí)是保證新老路基整體穩(wěn)定不開裂的必要手段。

（2）在構(gòu)造物方面，應(yīng)盡量增加工后沉降時(shí)間，盡可能釋放因變形產(chǎn)生的不均勻內(nèi)力是防止和減少新舊構(gòu)造物出現(xiàn)縱向裂縫的關(guān)鍵所在;采用加強(qiáng)的剛性連接措施，是徹底解決縱向裂縫問題的重要保證。

（3）在排水方面，結(jié)合縱、橫斷面設(shè)計(jì)，盡可能采用自然排水的措施，保證路基路面的水穩(wěn)定性;對于村屯路段，應(yīng)采用U形槽或石砌邊溝排除路面水。

（4）在路面結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)結(jié)合各路段的交通量，靈活采用多種結(jié)構(gòu)，在保證路面強(qiáng)度和耐久性的同時(shí)，盡量降低工程造價(jià)。

1.2 因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)

要本著保證結(jié)構(gòu)安全可靠，同時(shí)又不增大造價(jià)的原則，靈活采用單側(cè)加寬、雙側(cè)加寬的處理方法。在對改擴(kuò)建建設(shè)規(guī)模、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)充分考慮的基礎(chǔ)上，公路改擴(kuò)建總體設(shè)計(jì)要求必須做好全線總體布局，協(xié)調(diào)好各個(gè)專業(yè)。其內(nèi)容包含公路本身功能及自然要素，為此，必須綜合分析此類要素，促使其系統(tǒng)化，保證公路建設(shè)在滿足自身功能需求的前提下，又能充分融合于周圍的自然環(huán)境，實(shí)現(xiàn)路與自然和諧相處。

1.3 嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

在公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，包括工藝、材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)等。因改擴(kuò)建道路路線走向已經(jīng)確定，在平面上不存在路線方案比選等問題，但必須優(yōu)化擬合局部。因此，改擴(kuò)建道路相比新建工程，平面約束條件較多，設(shè)計(jì)人員必須對曲線進(jìn)行靈活合理地利用，以此做好平面線形調(diào)整工作，保證其設(shè)計(jì)滿足公路標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求，并達(dá)到投資降低的目的，同時(shí)能夠?yàn)榭v斷面與橫斷面的結(jié)合提供可靠依據(jù)。

2 公路工程改擴(kuò)建設(shè)計(jì)控制策略

2.1 公路改擴(kuò)建工程路線平面設(shè)計(jì)

在原有道路設(shè)施充分利用的前提下，按照方案設(shè)計(jì)確定的改建方法與技術(shù)指標(biāo)，實(shí)施路線平面設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)重視以下幾點(diǎn)：

（1）直線。在平面設(shè)計(jì)中，有時(shí)需將短直線設(shè)置于長平曲線內(nèi)，雖然這些直線長度都符合6V（同向）、2V（反向）需求，但由線形平滑、行車舒適度等因素分析，則存有相應(yīng)問題，必須向曲線直接相接的方式進(jìn)行調(diào)整。原路平面線形內(nèi)，以直線線形為主，處于平原微丘區(qū)的原有公路通常具有較長直線距離。山嶺重丘原有公路，如直線長度與設(shè)計(jì)規(guī)定不符，同向曲線，可將距離較短的2交點(diǎn)進(jìn)行1個(gè)單交點(diǎn)合并，連接時(shí)可選取基本型曲線。如無法進(jìn)行1個(gè)單交點(diǎn)合并，可選取卵型、凸型等方式連接2個(gè)交點(diǎn)。反向曲線連接可選取s型曲線，以此符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

（2）平曲線。原有公路平曲線內(nèi)圓曲線半徑和緩和曲線長度與設(shè)計(jì)規(guī)定相符時(shí)，可在半徑大小、曲線長度不改變的前提下，充分利用原有公路。如圓曲線半徑和緩和曲線長度太小，無法滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，需將2端直線長度盡可能減少，以此對圓曲線半徑和緩和曲線長度有效增加，并保證2端直線長度與設(shè)計(jì)規(guī)定相符。當(dāng)直線與設(shè)計(jì)規(guī)定不符，其連接方式可選取S型曲線或復(fù)合曲線。如平曲線內(nèi)長直線端部有小半徑設(shè)置，駛?cè)霃澋篮筌囕v因減速不及時(shí)，進(jìn)而加大了事故發(fā)生率?；诖耍谇闆r合理的前提下，需最大限度增加圓曲線半徑。

2.2 縱斷面線形設(shè)計(jì)

（1）坡度和坡長。因原有公路等級(jí)不高，其無法滿足高技術(shù)等級(jí)公路坡度、坡長等條件的需求。因此，在公路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)中，必須對縱斷面線形加以改善，并適當(dāng)調(diào)整縱斷面的坡度、坡長，盡可能在工程量不增加的基礎(chǔ)上，對路線縱坡坡度有效減少，并做好坡長調(diào)整工作，確保所有坡長與最小坡長規(guī)定相符。如路段具有較為陡峭的縱坡，需嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定，在最小坡度以上的基礎(chǔ)上，將坡長控制于最大坡長范圍內(nèi)。在工程數(shù)量增量較少時(shí)，需對縱斷面結(jié)合平面線形加以重視，充分實(shí)現(xiàn)路線縱斷面的平順性及行車舒適度。

（2）豎曲線。在坡度與坡長合理設(shè)計(jì)的前提下，需將豎曲線合理設(shè)置于變坡點(diǎn)位置，要求豎曲線半徑必須在最小半徑以上，其長度應(yīng)在豎曲線最小長度以上。在滿足以上條件需求外，盡可能選取較大半徑與較長豎曲線長度，設(shè)計(jì)中還需對豎曲線位置填挖高度進(jìn)行合理選擇，確保相近2個(gè)豎曲線連接的正確性。

（3）縱斷面標(biāo)高控制。路線標(biāo)高控制是公路改擴(kuò)建縱斷面設(shè)計(jì)的重要構(gòu)成部分，在縱斷面設(shè)計(jì)前期，需對所有路線標(biāo)高控制點(diǎn)加以明確，并對路線起終點(diǎn)、平面交叉口、經(jīng)濟(jì)點(diǎn)等標(biāo)明，在縱斷面設(shè)計(jì)中還需對各個(gè)控制點(diǎn)加以重視，確保其滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。

2.3 橋涵加固設(shè)計(jì)

橋梁設(shè)計(jì)時(shí)如選取全線橋梁利用方案，原有橋梁荷載等級(jí)則根據(jù)原等級(jí)執(zhí)行。在平面定線時(shí)，需根據(jù)單側(cè)獨(dú)立新建一幅橋梁的形式施工。原有橋梁按照具體情況，選用不同方式加固橋梁上部結(jié)構(gòu)。加固設(shè)計(jì)措施如下：

第一，橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固設(shè)計(jì)。將一層鋼筋混凝土層加鋪到梁頂上部，需先將原有橋面鑿除，確保其能夠和原有主梁成為整體，達(dá)到主梁有效高度、抗壓截面強(qiáng)度有效提升的目的，并對橋梁荷載橫向分布能力加以改善。確保補(bǔ)強(qiáng)層有效結(jié)合舊橋面，形成穩(wěn)固整體為加固設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)條件。

第二，增大截面與配筋加固設(shè)計(jì)。梁底面、側(cè)面尺寸加大，并增配主筋，對梁的有效高度、抗彎強(qiáng)度有效提升，進(jìn)而達(dá)到橋梁承載能力有效提升的作用。

3 結(jié)束語

綜上所述，相比新建工程，改擴(kuò)建工程最大差異在于“一條已建公路”，其設(shè)計(jì)的目的在于道路行車條件改善及改造提升。在滿足公路標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及行車要求的基礎(chǔ)上，改擴(kuò)建工程應(yīng)做到充分利用已建工程，節(jié)省投資，減少資源浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：

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