劉鵬濤
[摘 要]本文主要對福清核電進(jìn)廠道路的設(shè)計與施工進(jìn)行了說明,從道路的選線一直到設(shè)計與施工都分別進(jìn)行了闡述,對選線、路基處理、基層做法以及路面板的設(shè)計以及各種接縫的設(shè)置等都進(jìn)行了闡述。
[關(guān)鍵詞]路基 路面 設(shè)計與施工
中圖分類號:U448.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)09-0202-02
道路是一條三維空間的實體。它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線設(shè)施所組成的線性構(gòu)造物。通常來說我們所指的路線都是指道路中心線的空間位置。在道路設(shè)計中包括平面和縱向設(shè)計。實際上道路設(shè)計主要指道路在空間的位置和各部分的幾何尺寸。
路線是道路的骨架,它的優(yōu)劣直接關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用。在選線的過程中要做多方案進(jìn)行比較優(yōu)化,并且應(yīng)當(dāng)遵循首先要保證行車安全、舒適,又要盡可能的減少工程量,降低造價。選線時根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范盡量少占農(nóng)田,避開地質(zhì)不良地段,避開古建筑物、歷史遺跡等。
下面就以福清核電廠的進(jìn)廠道路進(jìn)行說明。
福建福清核電廠位于福清市三山鎮(zhèn)前薛村的岐尾山前沿,廠址距福州市71 Km,距長樂市58 Km,距福清市32 Km,距廈門市250 Km。交通條件便利,整個核電廠與外部聯(lián)系的一條道路從陳三路口至廠區(qū)大門口全長約11.3Km。廠區(qū)內(nèi)部東西貫穿的三條道路由南至北依次為緯一路、緯二路和緯三路,緯一路靠近南護(hù)堤,緯三路靠近北護(hù)岸,緯二路布置在核島南側(cè)和生產(chǎn)臨建區(qū)之間。廠外道路在設(shè)計初期,經(jīng)過多次踏勘,充分考慮沿線地質(zhì)、水文、地形、氣象、地震等因素,本著因地制宜的原則,選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面和邊坡,最終確定基本上以原有的村民使用的道路進(jìn)行重新設(shè)計,中間有部分經(jīng)過改線,避開河流以及山區(qū),以最短捷的線路連接至廠區(qū)。由于福建福清基本上屬于山區(qū)地形,地形比較復(fù)雜,陡坡、河流較多,在設(shè)計路線時不可避免的要進(jìn)行穿越一些地形復(fù)雜的地段。這些都為道路的設(shè)計帶來非常大的難度,挖、填工作量大,回填地段高,邊坡設(shè)計量大。
1 路基設(shè)計
在路基設(shè)計中充分考慮沿線地質(zhì)、水文、地形、地貌、氣象、地震等因素,結(jié)合地方上筑路經(jīng)驗,本著因地制宜、就地取材的原則,選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面和邊坡,采取經(jīng)濟有效的路基防護(hù)、排水系統(tǒng)以及特殊路基處理措施,確保路基的整體強度和長期穩(wěn)定性。并使路容美觀,與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。
1.1 邊坡設(shè)計
廠外道路整個路基寬度設(shè)計為21.0m,道路兩邊設(shè)置750mm排水溝。路基設(shè)計標(biāo)高采用道路內(nèi)側(cè)路面邊緣標(biāo)高,設(shè)計洪水位為1/50。
當(dāng)路基填土邊坡高度小于6m時,路堤邊坡采用1:1.5;當(dāng)填土高度大于等于6m時,采用階梯型邊坡,上下均采用1:1.5的邊坡,中間設(shè)置坡道。
對于路塹形式的邊坡,當(dāng)高度小于8m時,采用1:1.0的坡比,當(dāng)高度大于等于8m時,同樣采用階梯式布置形式,每8米設(shè)一級護(hù)坡道,下部采用1:0.75的邊坡,上部邊坡為1:1。
1.2 路基換填、壓實
對于整個路基要求應(yīng)該密實、均勻、穩(wěn)定,土基回填模量不應(yīng)小于20Mpa,對于填方路基段,有水田、池塘段應(yīng)先排水、疏干、挖除淤泥、拋填片石進(jìn)行處理。路堤按照最優(yōu)的分層填筑方式進(jìn)行分層填筑。而對于挖方路基段首先綜合考慮土石方的利用和廢棄,力求做到運距短,占地少,處理好邊坡問題,保證路塹邊坡穩(wěn)定。土基內(nèi)原有的樹根、草皮以及埋在地下的孤石木板必須進(jìn)行清除,并以透水性良好的土進(jìn)行回填。整個路基應(yīng)分層夯實,填方混泥土路面下土基上層80cm內(nèi)的壓實度應(yīng)達(dá)到或超過標(biāo)準(zhǔn)壓實度0.98,80cm以下達(dá)到0.95,低填零填方或者挖方路段0~30cm內(nèi)應(yīng)達(dá)到0.95。
1.3 路基、路面排水系統(tǒng)
廠區(qū)路面采用雙坡形式,以2%的橫坡雙側(cè)排水,排水收入道路兩邊排水溝,通過邊溝排放至涵洞或者天然溝渠。
為了防止地面徑流對路基產(chǎn)生沖刷,能迅速的排除路基范圍和流向路基的少量的地面水,在路基兩側(cè)設(shè)置漿砌片石梯形排水溝,斷面尺寸為60×60cm;在高路塹地段,為了防止路基上方水流對坡面產(chǎn)生沖刷,保證邊坡的防護(hù)穩(wěn)定性,在坡頂以外5m外設(shè)置漿砌片石截水溝。
而對于填挖過渡段,在其填挖結(jié)合路段設(shè)置盲溝,將含水層內(nèi)的地下水?dāng)r截在路基范圍之外,在盲溝透水性回填料上方設(shè)置30cm的夯實粘土作為不透水封閉層,以防止地面水滲入;盲溝內(nèi)透水性回填料采用粒徑5~40mm的碎石。
1.4 防護(hù)工程
在一般路段,當(dāng)邊坡高度小于3.0m時,采用植草皮的方法;在填方路段3~6m(挖方3~8m)時,采用方格網(wǎng)護(hù)坡進(jìn)行防護(hù);填方高度大于6m時設(shè)兩級防護(hù),并設(shè)2m寬的護(hù)坡道;當(dāng)挖方邊坡防護(hù)高度大于8m時同樣設(shè)兩級防護(hù),護(hù)坡道寬2.0m,護(hù)坡道采用30cm厚M5.0漿砌片石鋪筑。對于受地形限制的地段,護(hù)坡放坡坡度滿足不了要求時,采用擋土墻形式進(jìn)行邊坡防護(hù)。
2 路面設(shè)計
路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按交通分級為重交通形式,設(shè)計基準(zhǔn)期為20年,水泥砼面板抗彎拉強度大于等于5.0(MPa)。底基層采用15cm厚3%水泥穩(wěn)定碎石,基層采用20cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石,面層采用24cm水泥砼。
道路中間設(shè)置雙黃線,補充交通標(biāo)志等,高填方地段路邊設(shè)置保護(hù)隔離措施。
3 豎向設(shè)計
在進(jìn)行道路豎向設(shè)計的時候,為保證車輛在通行的過程中能以設(shè)計的時速進(jìn)行安全、舒適的行駛,縱坡應(yīng)有一定的平順性,起伏不宜過大,盡量減少變坡點,避免行車時出現(xiàn)上下顛簸,盡量避免使用極限縱坡值。在設(shè)計的過程中,充分考慮挖填平衡,降低造價。在相鄰變坡點坡度大于2%時,設(shè)置緩和曲線;在轉(zhuǎn)彎的路段,行車道從直線上的雙坡斷面過渡到圓曲線上的單坡面,由于慣性作用,產(chǎn)生離心力,為了抵消這一會給行車帶來危險的離心力,一般需設(shè)置超高,適當(dāng)?shù)某卟粌H能給行車帶來舒適感,同時也最大程度的減少行車事故的發(fā)生。
4 道路施工
水泥混凝土路面受氣候、溫度變化的影響,板體會產(chǎn)生膨脹和收縮的現(xiàn)象,如果在混凝土路面設(shè)計和施工中沒有考慮設(shè)置必要的脹縮縫,路面修筑后就會因受溫度變化影響而產(chǎn)生許多不規(guī)則裂縫,或者發(fā)生路面隆起現(xiàn)象,在使用中就會使整個路面面板破壞。因此在修筑水泥混凝土路面時,隔適當(dāng)距離,沿縱向和橫向設(shè)置接縫。
水泥混凝土路面的接縫分為橫縫和縱縫。水泥混凝土路面的橫向接縫垂直于行車方向,一般分為縮縫、脹縫、施工縫三種??s縫保證面板因溫度和濕度的降低而收縮時,板沿該薄弱斷面縮裂,從而產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。脹縫保證面板在溫度升高時能部分伸張,從而避免面板在熱天的拱脹和折斷破壞,同時脹縫也能起到縮縫的作用。在混凝土澆筑施工過程中,如果因某種原因不能連續(xù)進(jìn)行或間隔時間較長時,應(yīng)設(shè)置施工縫,施工縫應(yīng)盡量與脹縫相結(jié)合。
路面板的板寬即縱向縮縫間距按路面寬度和每條行車帶寬度而定。
路面板的板長即橫向縮縫一般采用4.5m~6.0m,一般不超過6.0m,并且板寬與板長比以1:1~1:1.3為宜。
在施工過程中,當(dāng)一次鋪筑寬度大于4.5m時,應(yīng)增設(shè)縱向縮縫,縱縫采用假縫形式,并設(shè)置拉桿,以防止板塊橫向位移。假縫見下圖:
當(dāng)一次鋪筑寬度小于路面寬度時,應(yīng)設(shè)置縱向施工縫,見下圖:
每天攤鋪結(jié)束或攤鋪中斷時間超過30分鐘時,水泥混凝土將出現(xiàn)初凝、中斷或結(jié)束攤鋪,應(yīng)使用端頭鋼模板設(shè)橫向施工縫。橫向施工縫的位置宜與脹縫或縮縫重合,確有困難不能重合時,施工縫應(yīng)采用設(shè)螺紋傳力桿的企口縫形式。
脹縫盡量少設(shè)或不設(shè),但是在連接橋涵或其他固定建筑物處、與柔性路面相接處板厚改變斷面處、隧道口及縱坡變化處,均應(yīng)設(shè)置脹縫。設(shè)置脹縫時,脹縫應(yīng)與路面中心線垂直,縫壁必須垂直;縫隙寬度要一致;縫中不得連漿。縫隙上部澆灌填縫料,下部設(shè)置脹縫板。脹縫傳力桿的活動端,可設(shè)在縫的一邊或者交錯布置。固定后的傳力桿必須平行于板面及道路中心線,其誤差不得大于5mm。傳力桿采用頂頭木模固定或支架固定安裝的方法。
5 道路養(yǎng)護(hù)
5.1 混泥土面板的養(yǎng)護(hù)
混泥土面板完成后要及時的進(jìn)行養(yǎng)護(hù),面層抹平后沿橫坡方向拉毛或用機具壓槽,深度設(shè)為1-2mm。養(yǎng)護(hù)時根據(jù)施工工地情況和條件選用養(yǎng)護(hù)條件,福清核電進(jìn)廠道路采用濕治養(yǎng)護(hù)法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。用草袋、草簾等,在混泥土終凝后覆蓋于混泥土面板上,每天均勻灑水,使其保持潮濕狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)期間禁止車輛通行,在達(dá)到設(shè)計強度的40%時可允許行人通行。養(yǎng)護(hù)期一般為14-28d。
5.2 道路邊坡
道路邊坡采用“人”字骨架或者“門”型骨架時,中間植草皮或者種草籽,選用適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的根系發(fā)達(dá)、莖干低矮并且生長能力強的混合多年生草種,均勻分布,草籽埋深不小于5cm,定期噴水,保證土體流失。
6 結(jié)束語
道路的設(shè)計與施工涉及到方方面面,從最初的選線、踏勘一直到路線方案的對比、路基的處理要求、填挖方比列控制,道路縱坡的坡度控制以及道路諸多要素,邊坡的設(shè)置和道路路面施工時各種接縫的設(shè)置等,任何一個環(huán)節(jié)的差錯都會影響到道路的通行能力甚至安全,尤其是路面接縫的設(shè)置是一個相對比較復(fù)雜的程序。在整個過程中,設(shè)計與施工應(yīng)緊密結(jié)合,以使路線、路基以及整個路面達(dá)到最優(yōu)化的程度。使道路最大程度的滿足通行要求,并能給行車帶來一定得舒適感。
參考文獻(xiàn)
[1] 張雨化主編,《道路勘測設(shè)計》,北京:人民交通出版社,1997.
[2] (《道路》J007-1~2),中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所出版.
[3] (《道路》J007-5~8),中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究所出版.
[4] 交通部公路科學(xué)研究所主編,《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》,北京:人民交通出版社,2000.
[5] 中華人民共和國交通部主編,《水泥砼路面施工及驗收規(guī)范》,北京:中國計劃出版社,2000.