1纵断面设计
1.1设计原则
纵断面设计应遵循下述原则:(1)注重纵坡的均衡性，在纵坡设计上力求平缓，尽量降低最大坡度，力求与旧桥、旧路相当，外观协调美观。(2)按航道等级、通航孔净空要求控制主桥跨径组合，综合道路范围内水系的通航、疏浚、泄洪等要求确定道路跨越水系时的标高。(3)尽可能的协调道路标高与周围场地标高的顺势性，避免道路标高对周围场地产生过大的影响而导致场地回填土方量的增加，同时尽量压低道路标高以便于旧路利用以及周边规划开发、减少土方量，节约土地资源，将工程费用和对环境的影响降低到最低限度。(4)满足雨水、污水等重力流管线的坡度、标高要求。(5)满足其他市政管线的覆土要求。(6)交叉处前后采用平缓纵坡。
1.2设计方法
由于特大桥引道采用半幅新建半幅利用旧路，纵断面设计比较复杂，对新建道路侧与旧路加铺侧应分别进行纵断面设计。
1.2.1左幅新建道路侧
(1)通航孔、主桥梁高为新建特大桥段纵断面设计的主要控制因素，需满足通航净空及水利部门相关要求。(2)平交口中央分隔带断开处设计高程与旧路加铺侧应基本一致。(3)中央分隔带两侧防撞护栏高差不宜太大。
1.2.2右幅旧路加铺侧
(1)现有特大桥桥头为引道加铺罩面的横坡过渡段，需将设计横坡单向2%调整为现有桥梁双向1.5%，同时设计高程与旧桥搭板处现状高程接顺。(2)引道旧路加铺侧根据旧路状况和处理方案综合考虑，设计高程计算如下:①旧路面宽度大于设计路面宽度时(即完全罩面)。中线处设计高程应不低于:设计路宽位置地面高程+最小加铺厚度10cm+设计路宽×2%横坡。②旧路面宽度小于设计路面宽度时(旧路外侧需补建路面)。中线处设计高程应不低于:旧路面边线位置地面高程+最小加铺厚度10cm+旧路面宽×2%横坡。③由上述①或②计算得到设计控制最低高程后，再根据各控制因素要求进行拉坡。最小坡长采用地方通常做法，按80m控制，尽量减小加铺厚度。
1.3设计中应注意的一些问题
类似工程进行设计时需要特别注意:在道路改扩建设计工作中，路线标高的控制是纵断面设计中的关键环节，一般情况下要充分利用旧路，在路线的纵断面设计与路面结构补强设计时，应最大限度的使纵坡调整值贴近旧路补强厚度值。由于充分利用老路，一般纵坡较碎，坡长较短，但在有条件时，应尽可能取较高的指标，以求良好的行驶条件，同时尽量避免纵坡值过小，当纵坡小于0.5%时，建议加大路面横坡，以利路面排水。
2路面设计
2.1设计原则由于路基高度基本不变，只在现有路面上加铺路面结构，且现有路面结构基本完整，旧路加铺侧按补强进行设计。旧路的路面宽度不足时，其加宽部分以及引道新建侧按新建路面进行设计，并保证与旧路补强设计后的路面具有同样的强度及稳定性。
2.1.1新建道路侧
新建侧路面结构采用地方常用路面结构形式，同时注意新建侧路面结构的选择与旧路加铺侧的路面结构相匹配。
2.1.2旧路加铺侧
旧路加铺路面结构类型和路面材料选择是否得当，直接影响到道路使用寿命和工程造价大小，因此，在进行旧路加铺路面设计时应注意以下几个问题:(1)因地制宜、就地取材的原则。要充分利用当地储量丰富的优质材料，以达到提高工程质量，降低工程造价的目的。(2)详细调查原路面结构类型及目前破坏情况，实测原路面的弯沉值，确定旧路面的强度。(3)新旧路面连接处适当设置调平层。设置调平层能起到调拱、调坡和调节强度的作用，使土基强度均匀。
2.2设计过程
(1)新建道路侧由于新建特大桥最大纵坡为3.5%，陡坡路段沥青混合料路面结构层顶部会产生较大的水平剪应力，引起不确定破坏面的剪切变形，且层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力较弱，在水平方向上易产生相对位移，发生剪切破坏，产生推移、拥包等病害。新建道路需要对路面剪切性能进行控制，主要包括2个方面，一是从路面结构设计的角度控制剪切应力，二是从沥青混合料的角度控制其强度，提高其自身的抗剪切能力。道路右幅改建部分为现状路，路面结构形式为水泥混凝土路面。根据收集资料，现状路路面结构设计为:25cm水泥混凝土路面+18cm6%水泥稳定碎石+20cm级配碎石，路面通车时间为2003年，目前路面结构完好，未见明显破损，不存在断板、开裂等病害，但存在少量剥落、麻面、板角处轻微破损等病害，板间平均传荷能力90%左右。将各种病害换算成面积，计算PCI，根据本次检测的结果，PCI=96.6，路面损坏状况可评为优。水泥混凝土面板强度采用抽芯试验测出劈裂强度，然后根据有关规范换算成抗折强度。结果如表1。换算后平均抗折强度为5.68MPa。经过处理后的旧水泥混凝土板作沥青加铺层的基层，其刚度较大，基层上的弯沉小。故按设计弯沉控制的沥青加铺层无需太厚。沥青面层合理厚度的确定，主要是考虑防止反射裂缝。
2.3设计中应注意的一些问题
(1)工程数量的统计。旧路加铺的路面各结构层厚度往往是变化的，因此其路面工程数量应该以立方单位来计量，这样才能保证工程预算和施工备料的准确性。(2)优化设计的处理。如在加铺前对水泥路面进行洗刨处理，深度为0.5～1cm，可以确保新铺沥青混凝土与原有路面有效结合。(3)需预留部分工程量。需要扩建的道路，一般交通量都比较大，往往不允许封闭交通，这会引起施工期间的工程数量变更，如施工期间运营车辆对现有路面造成破坏，后期需要对其进行修补，同时旧路加铺前挖板缝以及板下脱空灌浆等工程量均需要在设计阶段予以充分考虑并预留。(4)其他问题。应考虑其他专业是否存在可能影响路面工程的相关设计，如旧路加铺侧是否有新建雨水管道的要求，新建雨水横管的情况需破碎原有路面，计算路面工程量时就要考虑旧路面修补工程量。
3路基设计
对于道路扩建工程，原有旧路的路基经过多年使用，基本处于稳定状态，而新加宽部分则会在各种因素的影响下产生较大的变形，厚层软土段新路堤可能带沉旧路堤边坡或拉裂旧路堤，甚至造成路基失稳，因此拼接路基必须尽量减少总沉降量，同时减少新旧路堤的差异沉降。综合项目施工条件、施工工期、软土分布厚度并考虑新旧路基差异沉降等情况，对路基加宽段通常采用复合地基方式进行处理。本工程主要采用CFG桩进行处理(水泥搅拌桩在沉降及承载力方面作用不如CFG效果明显，且项目所在地区砂层液化程度从中等－严重，CFG桩对沙层液化有较好的效果)。同时，提高新加宽路基压实度1%～2%并使用土工合成材料进行综合处治，以确保新旧路基的整体稳定性。
4结语
由于特大桥及其引道改扩建存在特殊性，在设计过程中更应注重对现有桥梁及引道进行深入详细的调查，在满足技术标准的前提下充分利用现有桥梁、道路，做好平纵面设计，合理选定路面结构类型、路面厚度和路面材料，结合设计标准与实际情况进行综合考虑，以取得技术标准与经济效益的最佳平衡点。
作者：刘麒 姜博 单位：北京公科固桥技术有限公司
