BRT路面结构类型研究

　总第240期　2010年第3期交　通　科　技

TransportationScience&TechnologySerialNo.240No.3June.2010

DOI1013963/j1issn1167127570120101031029

BRT路面结构类型研究

陈　琦

(中铁第四勘察设计院集团有限公司　武汉　430063)

摘　要　目前国内建成通车的BRT在渠化严重的路口和车站段的路面出现了不同程度的病害。特别是国内普遍采用的沥青混凝土路面的病害更为严重。为了更好地推广建设BRT,从设计的源头控制此类情况的发生,通过对BRT的运营特点及其对路面的影响以及对常见路面结构类型优缺点的分析,提出沥青混凝土路面病害的防治措施。关键词　BRT　路面　结构类型　探讨

　　近来普遍存在的城市公共交通的“拥堵”以及

焦点,速公交系统,(T路面的特殊渠化方式,BRT的路面在运营较短时间内就出现了病害。本文结合国内外各类BRT路面结构类型的受力特点和运营特性分析其病害产生的原因,并提出相应的防治措施。1　BRT运营特点及对路面的影响

T车辆的车门与。每次BRT车辆进站、出定的位置反复制动、启动,车轮作用位置非常集中,对路面结构层的抗剪切和推移力要求较高。2　国内外BRT路面结构类型及其使用现状211　国外BRT路面结构类型

　　BRT的专用车辆一般采用大运量的单铰接

车或双铰接车,单铰接车车长约18m,双铰接车车长一般为24或25m,车宽约2.5m。18m车最大载客量180人,24m车最大载客量240人。所以BRT车辆较普通公交车大、长、重,且轮压和制动力也较大。BRT车道一般为单向单车道,按照BRT车辆特点和发车间隔,其交通量分级应为轻交通。　　根据BRT运营特点,分为路段、路口和车站3种情况。①在路段上,BRT车辆运行在专用的车道上,连续行驶,除车辆对路面轮压的纵向作用位置比较集中外,与普通公交无较大差异;②BRT车辆在路口处享受信号优先的特权,如果超出了优先的时间范围就受红灯限制,停车等候通行。故在信号优先的路口处仍然有部分车辆在固定的位置需要反复制动和启动。非信号优先的路口则制动和启动更加频繁;③在BRT专用车站150～200m范围内,车辆进站开始减速,在停

收稿日期:2010202208

　　国外运营的BRT路面结构类型有3种模式:①路段、路口和车站全采用水泥混凝土路面;②沥青混凝土路段、路口+水泥混凝土车站;③路段、路口和车站全采用沥青混凝土路面。基多、库里提巴、阿姆斯特丹、布里斯班、雅加达等城市的BRT路面多采用沥青砼路段、路口+水泥砼车站模式。哥伦比亚的波哥大和卡利2个城市的BRT系统在路段和站区全部采用水泥混凝土路面。因此可见国外BRT的路段、路口和车站都采用沥青混凝土的较少[1]。212　国内BRT路面结构类型　　由于沥青路面具有行驶舒适、噪声小及美观等特点,我国大多城市更偏爱使用沥青路面,近年来在高速公路、城市道路甚至是机场跑道的建设中呈现一边倒的趋势,几乎放弃了水泥混凝土路面。我国开通BRT的城市包括昆明、北京(BRT一号线)、杭州、大连、济南、重庆、常州、厦门等所有城市在路段、路口和车站全部采用沥青混凝土路面,仅在2006年北京BRT一号线的沙子口站采用了复合型路面进行修补和2008年北京BRT二号线和三号线采用了沥青砼路段+水泥砼车站的模式。213　路面结构类型的使用现状　　采用水泥混凝土结构的BRT路口和车站运

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营状况都比较好。采用复合型路面虽然未产生车

辙病害,但存在反射裂缝,故也没有大规模应用。　　采用沥青混凝土,导致几乎所有的BRT路面都出现了推移和车辙病害,这些病害主要表现在路口,特别是在车站范围内。　　国内的BRT运营半年左右的时间里,在车站150～300m范围内就出现了车辙,在车站50～60m范围内车辙明显加深,在车轮停靠处车辙最为严重,严重的甚至擦挂BRT车辆地板。北京BRT一号线自2004年12月10日通车以后,2005年5月发现天坛、永定门、沙子口站台及部分路口范围出现车辙,最大深度5～6cm。常州BRT一号线在通车几个月的时间内,站台段路面损坏严重,出现车辙、开裂、坑槽等病害。厦门高架BRT在通车不到10个月的时间里,在部分车站的进站段、站台段和出站段均出现了不同程度的车辙、拥包、推移等病害,其中以推移、拥包病害最为严重。洪文站、面层推移,12近30m,m。3　路面类型研究

　　在路段上,BRT路面的类型可以采用沥青路面或与横向的其他车道一样的结构型式,在路口和车站范围主要是水泥路面和沥青路面。下面主要针对前2种路面类型来分析。311　水泥混凝土　　由于水泥混凝土路面具有承重强度高、稳定性好、抗车辙能力强等优点,故特别适用于重载交通道路。从BRT的运行特点看,它应是首选,而且其施工工艺非常成熟,造价也较低。　　但是BRT作为一种大容量城市公交系统,不可避免地要穿行于商业、办公和居民楼之间,因此行车的噪声对周边环境的影响很大,同时由于水泥混凝土路面的接缝和反光降低了乘客的舒适性,而且施工的养护期较长,特别是在路面破损后修筑时养生期较长,对仅仅单侧一个车道的BRT来说运营影响较大。加之BRT一般是运营在既有城市道路的一个专用车道上,为了增加城市的美观、乘客的舒适性和降低噪声,在城市道路的其他车道和BRT的正常路段上均采用黑色的沥青混凝土路面,如在容易出现车辙的路口和车站处采用白色的水泥混凝土路面,显得不协调,不美观。　　通过以上分析,水凝混凝土应用在BRT路面上的优点和缺点都非常明显,故在设计过程中要灵活应用。对于新建BRT路面在建设期一般都

有足够的时间进行养护,可以在路口和车站范围采用水泥混凝土路面,它能够在较长的时间内保证BRT路面的良好状态。当水泥路面出现破坏后,可以采用早强水泥进行改造,尽量缩短维修期的时间。至于在BRT车道上水泥混凝土路面和沥青混凝土路面交替使用,颜色的差异对道路美观有一定的影响时,可以将整个BRT车道都做成统一的彩色路面以消除色彩差异。312　沥青混凝土　　沥青混凝土路面表面平整无接缝,行车振动小,噪声低,开放交通快,养护简便,是我国应用最多的路面结构类型。　　根据BRT运营的特点,BRT车辆在固定的位置上频繁地制启动,、,而这正是沥青,,、,低温时沥青材料变脆。　　为了弥补沥青路面的缺陷,一般通过在沥青混合料中有针对性地添加外掺剂的方法来改善沥青路面的特性,以期达到适合BRT运营特点的路面结构型式。

4　沥青路面的病害原因分析

　　美国SHRP2A2318研究报告认为:车辙是行车的压密变形和沥青混凝土横向流动变形共同作用的结果。大部分来自于剪切变形,主要原因是面层的沥青层承受了过大的应力,而剪切变形受温度的影响较大。Dawley对加拿大的公路进行现场调研,认为大部分路段的车辙来源于沥青混凝土的剪切流动变形。BRT道路大多是封闭式和专用车道,属于完全渠化方式,车轮作用位置相对集中,且庞大的BRT公交车承载总重量远比普通公交车大得多,其扭矩大,进站时减速快、刹车急,在站台停车时,采用的又是与站台安全门对接式定位停车方式,这使得BRT路面承受较大的剪切推移力,造成路面发生早期破坏。同时在夏季高温天气较多,这就对路面材料的高温性能有更高的要求。另外,沥青路面结构层组合不合理导致路面各层受力不均,不能很好地传递或承受荷载而发生剪切流动变形;因沥青材料本身的高温性能差或沥青混合料的配比设计不合理等容易导致沥青混合料的高温性能不良,造成路面失稳发生车辙等病害,路面结构承受很大的剪切推移力。这就要求在设计中充分考虑BRT道路的特殊性,合理优选路面结构类型和路面的结构组合[2]。

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