殷路偉
(中冶南方武漢鋼鐵設計研究院有限公司, 湖北 武漢 430080)
在鋼鐵廠總圖運輸設計中,道路設計是很重要的內容。考慮到整潔美觀的要求,鋼鐵廠廠區道路經常采用瀝青混凝土城市型道路,但由于施工過程中運輸車輛容易損壞瀝青面層、遺撒的建筑材料易堵塞雨水管等,所以一般做成永臨結合型道路。采用兩次澆注面層的方法,施工時先做臨時道路,臨時道路斷面和永久道路斷面的下部結構相同,上部為水泥混凝土面層,主要為了在施工中臨時運輸用,待到施工即將結束時,重型運輸車輛退出場地,再對臨時道路的面層進行重新清理和找平,然后施工第二層面層瀝青混凝土,面層澆注后就作為廠區永久性道路,即臨時道路為郊區型道路,永久道路為城市型道路。永臨結合道路的設計與城市型道路和郊區型道路的設計均有所不同,本文對永臨結合道路設計中的設計要點進行了分析。
路面面層結構設計需滿足其工作性、耐久性、彎拉強度的同時還需兼顧其經濟性[1]。鋼鐵廠臨時道路結構需滿足施工期重型運輸車輛的通行需要,應采用中交通荷載等級的路面結構,其彎拉強度標準值不低于4.5 MPa[2],面層厚度不小于210 mm。
道路基層結構設計應根據交通等級和路基抗沖刷能力確定。對于鋼鐵廠中交通荷載等級道路,宜選用級配碎石、水泥穩定碎石、石灰粉煤灰穩定碎石材料做基層,其厚度不小于150 mm。
如果鋼鐵廠所在地區存在季節性冰凍地區的中濕或潮濕路段,或是水文地質條件不良的土質路塹,且路床土處于潮濕或過濕狀態,這兩種情況下還應設置墊層。墊層應具有一定的強度和良好的水穩定性,且厚度不小于150 mm。
待建設項目基本完工,重型運輸車輛退出施工場地后,擇機澆筑道路瀝青混凝土面層。鋪設前應先對水泥混凝土面層進行修補、清洗,并設置隔離層后進行澆筑。中交通荷載等級道路可采用120 mm 厚瀝青混凝土,根據瀝青混合料最小壓實厚度的要求[3],可選用80 mm 厚的粗粒式瀝青混凝土下面層(AC-25C),以及40 mm 厚的細粒式瀝青混凝土上面層(AC-13C)。
永臨結合道路需同時解決臨時郊區型道路排水和永久城市型道路排水問題,而永臨結合設計階段為五通一平,臨時道路施工時未埋設雨水管線。所以在做臨時道路時,應在道路旁設置臨時排水溝。待施工瀝青面層和三角溝、立緣石設施時再進行回填。同時,道路應有1%~2%的路拱橫坡,使雨水可匯入排水溝。如圖1 為臨時道路及排水溝結構圖,在道路邊線外300 mm 處施工臨時排水溝。

圖1 臨時道路及排水溝結構圖(mm)
永久道路為城市型道路,通過路邊雨水井使雨水流入地下雨水管線,雨水井宜間隔25~50 m 布置。在平坡道路或縱坡小于0.3%的道路,則通過三角溝的坡度使道路雨水匯入雨水井。如圖2 為永久道路及三角溝結構圖。

圖2 永久道路及三角溝結構圖(mm)
汽車最小轉彎半徑指汽車轉彎時汽車的前輪外側沿圓曲線行走軌跡的半徑,即轉彎半徑=道路內緣半徑+車輛寬度+安全距離。當道路上行駛載重4~8 t 的單輛汽車時,道路轉彎半徑不小于9 m;當行駛載重10~15 t 的單輛汽車時,道路轉彎半徑不小于12 m;當受場地限制時,道路轉彎半徑可為6 m,車間引道轉彎半徑不小于6 m;行駛超大車輛及掛車時,道路轉彎半徑應根據車輛要求設置。
而且交叉口路面內邊緣轉彎半徑與按使用頻率劃分的道路類別有關。《廠礦道路設計規范》(GBJ 22—1987)中列出廠內道路最小轉彎半徑如表1 所示。但供消防車輛行駛的道路最小轉彎半徑不應小于12 m,所以主廠房環形道路轉彎半徑不應小于12 m。

表1 廠內道路最小轉彎半徑 m
實際上,在鋼鐵廠項目施工期間有較多大型運輸車輛,12 m 的道路轉彎半徑可能無法滿足其轉彎需要,所以對于施工道路,如主廠房環形道路可采用15 m 的轉彎半徑。
鋼鐵廠廠內道路交叉一般采用正交形式,如需要斜交,交叉角宜大于45°。且在主要道路交叉口處應考慮停車視距,距離不宜小于20 m,視距范圍內不能設妨礙視線的建構筑物、樹木等,并在斜交口設置廣角鏡。道路交叉口的縱坡一般小于2%,而且應保持主道路在交叉處坡度不變。交叉口板塊劃分時混凝土板邊與接縫的夾角原則上應不小于90°,如采用小于90°的夾角時,應盡量將這種夾角的板布置在不經常行車部位。當必須布置在經常行車部位時,應采取措施對板角進行加固。永臨結合道路設計階段為五通一平,建筑、工藝等專業后續施工圖還有可能調整,所以臨時道路僅施工廠內主要道路,對于車間引道、人行道、支路及部分次干道,則在確定主要建筑尺寸、開門等信息后才能確定其位置。這樣,新路、老路之間板塊劃分時無法避免出現銳角板。如圖3 所示為新老路面相接平面圖,從圖中可以看到在道路邊角出現有銳角板。

圖3 新老路面相接平面
因此,對于可以確定位置的次要道路,可施工至脹縫處以避免出現銳角板。對于無法確定位置的道路,則應對銳角板采取鋼筋加固措施。如圖4 為道路路面銳角部分加固。

圖4 路面銳角部分加固(mm)
本文通過嚴格依據相關標準與規范,對鋼鐵廠永臨結合道路進行設計,及時總結成功的設計方法、問題處理的措施,使鋼鐵廠廠區道路設計更加合理,方便使用,且創造出更大的經濟價值。