關于橋梁橋面排水設計技術的探討

官卡利

摘 要：隨著我國經濟的高速發(fā)展，城市的交通也在不斷完善中，橋梁建設是城市交通道路施工過程中的一個重要組成部分。在橋梁建設前需要做好橋梁設計工作，橋梁設計是橋梁施工合理性的重要保障。橋梁設計過程中要做好橋梁橋面的排水設計工作，這一方面反應了橋梁的整體設計水平；另一方面對橋梁的整體安全性也有著重要影響。雖然幾年來，我國的橋梁設計人員加強了在橋梁橋面排水設計上的研究，但在設計上仍然存在一些問題有待解決，希望該文內容對相關工作人員能夠有所幫助。

關鍵詞：橋梁橋面 排水設計 橋梁設計

中圖分類號：u445.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）05（c）-0058-02

橋梁橋面排水設計是橋梁建設的基礎，如果橋梁橋面在排水設計上存在問題，那么橋梁在使用過程中將無法排水，這不僅將會對交通安全產生影響，并會對橋梁結構的安全性產生影響，長時間下去，橋梁結構將會出現病害，對橋梁的安全使用產生嚴重影響。因此，要對橋梁橋面排水設計技術中存在的問題進行合理分析，找出提高設計水平的有效措施，提高橋梁橋面排水設計技術，提高橋梁工程質量。

1 橋面的幾種排水形式

橋面上的積水會因為橋面的縱坡和橫坡的組合向車道的兩側排去，因此在設計過程中必須要確保橫向的坡度能夠滿足設計要求。暢通狀態(tài)下，應當在車行道的邊緣設置橋面泄水口。在設計過程中因為橋體設計上的差別，泄水出口將會有以下兩種情況：（1）例如，立交橋這種跨越范圍較大，跨越了公路、鐵路以及城市道路的橋梁，將會將橋面上的積水統(tǒng)一匯集到縱向排水管處，然后利用在墩臺處設計的落水管，將所有的積水都排入到地面上的排水設施。（2）如果橋梁需要跨越水溝或跨越河流時，可以利用泄水管直接排放積水。在實際設計中，如果能確保橋面上的積水能夠在橋頭出被排泄，也就是說在橋長小于50 m時，并不需要額外設計排水管道，完全可以通過在引導兩側設計流水槽，從而有效避免路基遭受積水的沖刷。

2 橋梁橋面排水設計中存在問題的原因

2.1 考慮不充分

在橋梁橋面設計過程中，沒有對橋梁橋面在排水上的特殊性進行充分考慮，從而導致設計存在問題。例如，在立交橋的橋梁橋面的排水設計上，沒有對立交橋的外部輪廓，外形上下之間存在的關系，以及立交橋與自身周圍建筑之間存在的關系對排水產生的影響，在選擇立交橋的外形上就十分不合理，而在排水設計上并沒有針對不同類型的橋型進行針對性設計，從而造成了諸多設計不合問題出現在橋梁橋面設計中。

2.2 沒有考慮橋梁所在地的地形及氣候

在橋梁橋面排水設計中因為對當地地形及氣候問題考慮不周，從而導致設計存在問題的情況時有發(fā)生。不同地區(qū)在一年的降雨量存在的差異較大，雨季的分布也各不相同，橋面上的積水主要是由降雨引起的，因此在不同地區(qū)進行橋梁橋面設計時，要考慮當地的氣候特點。此外，地形特點對橋梁橋面排水設計也有著重要影響，在設計過程中也要加以考慮

2.3 設計人員能力問題

設計人員能力無法滿足設計要求，是導致橋梁橋面排水設計出現問題的一個主要原因。設計人員能力不足主要表現在以下幾個方面：（1）設計之前沒有對橋梁周圍的地理環(huán)境、橋梁的需求進行詳細調查和分析，從而影響設計效果。（2）設計人員之間的溝通不足，從而造成排水設計與橋梁其它方面的設計脫節(jié)嚴重，設計的合理性無法得到保障。（3）設計人員專業(yè)知識不足，設計本身的合理性欠佳。

3 橋梁橋面排水設計存在的主要問題

3.1 橋面的橫坡和縱坡設置不合理

橋面的排水是否暢通直接受橋面的橫坡和縱坡的大小影響。在設計過程中，如果縱坡過大則會導致雨水口截流率偏小，縱坡過小，則會造成雨水截流變得緩慢，從而導致回流時間邊長，這都會對排水效果產生不良影響。橋面的橫坡的主要作用就是使橋面上的雨水向低處匯集，然后利用泄水口排放，因此在設計中應當確保橫坡設置的合理性，橫坡設置應當在1.0%～2.0%之間。部分高架橋因為橋體本身過長，所以在橋面設置上，將橋面設計成了反向邊坡、凹曲線，這種設計會引起橋面產生大量的積水，導致雨水無法順利排出。對這種類型的橋梁，如果在橋面排水設計上還依照普通橋梁的排水設計，設置排管道口的大小以及排水管道之間的間距，勢必會導致橋面產生大量的積水，從而對橋梁產造成破壞。

3.2 泄水口設置不得當

橋面泄水口之間的距離應當由回水面積和降雨強度共同決定，如果在設計上，泄水口的數量不足或泄水口之間的距離偏大，橋面將會產生積水。特別是在降雨充沛的地區(qū)，瞬間降水強度大，年度降水量大，極容易造成橋面的產生積水，無法順利排出。同時在公路清掃過程中可能會有未及時清理的垃圾堆放在公路的兩側，垃圾將會在雨水沖擊下造成泄水口堵塞，從而將會導致橋面上堆積大量的雨水，加大了積水給橋梁造成的傷害，因此在泄水口設計上，為了便于雨水排放，應當使用雨水篦，避免排水系統(tǒng)發(fā)生堵塞。

3.3 結構細節(jié)設計不合理

排水設施主要由進水口、排水盲溝、落水管、排水管四個部分共同組成。在設計過程中，設計人員經常會忽略進水盲溝和進水口周邊的防水層設計，從而將會引起排水和滲水不暢，如果泄水管的管蓋和管口應用的材料的強度不夠，將可能被過往的車輛壓壞，從而導致積水無法排除。

4 提高橋梁橋面排水設計技術的合理措施

4.1 依據規(guī)范合理布置排水設施

在車行道邊緣設計橋面排水口時，使用的材料具有較強好的抗腐蝕性，并且要足夠堅硬，管道的直徑應當大于15 cm，依據橋面縱坡確定排水管道的間距，如果橋梁的縱坡超過了2%，設置的排水管道截面不能超過60mm2/m2；如果縱坡在1%以下時，設置的排水管道截面應當超過100mm2/m2，同時兩個排水管道之間的距離應當小于20m。如果設計的橋梁為小橋或中橋，且橋面的坡度大于3%時，可以不再橋上設置排水口，但應當在橋頭引道上設置相應的雨水口。此外，應當在橋梁伸縮縫上游處，適當的增設排水口，同時應當在凹型豎曲線最低點的4m左右處設置排水口。

4.2 改進排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)的改進要依據斷面的形式開展。城市中的橋梁除了具有機動車道外，還設有非機動車和人行道，因此在排水設計上要依據不同橋梁的橫斷面進行。如果橋梁的兩側設有人行道，那么雨水將會在人行道處下滲。通常情況下，人行道和車道之間會存在一層路緣石將兩者分離開來，因此在排水系統(tǒng)的設置上應當分別針對人行道和車道進行設置。在進行車行道排水設計上可以采用以下兩種方式：（1）在車道邊緣的20 cm左右設置排水口。（2）將立式排水口設置在人行道緣石側面，同時在人行道下方，將橫向水管與排水口相連接。以上兩種設置方式各有各的優(yōu)點，一般來說，第一種設計方式的排水設計比第二種設計更加順暢，而第二種設計方式要比第一種設計方式更加整潔美觀。一般情況下，人行道下的積水量較小，因此可以在人行道的最外側的擋塊處，依據橋梁情況設置一定數量的排水管。

橋梁如果設有非機動車道，應當在非機動車道低側設置排水口。一般情況下在非機動車道和機動車道中間都會設置分隔帶，如果采取混凝土隔離墩對非機動車道和機動車道進行分隔時，可以將排水管埋設在隔離墩底部，也可以直接預留孔洞，從而使機動車道內的積水通過孔洞或排水管順利的排到非機動車道，然后通過非機動車道將積水排到橋外。一些道路上的橋梁之間的隔離帶較寬，這主要是為了確保道路上橋梁與道路在綠化上能夠達到一致，或為日后拓寬機動車道所預留的橋梁面積。通常情況下，不能在分隔帶種植植物，常見的設置方式是中間使用方磚、周邊用緣石。同時，為了避免隔離帶對機動車道的水流造成阻隔，可以每個15 m左右距離，將隔離帶截斷0.5～1 m，為了美觀可以將截斷處做成槽型，下部為水槽，上部為蓋板。

4.3 強化在細部結構上的處理

橋面上的排水口，可以沿著車行道兩側進行對稱設置，也可采用交錯排列的方式設置。為了避免在排水過程中進水管發(fā)生堵塞，應當在排水口出處設置適當的柵格蓋板。為了做好“防排結合”，排水系統(tǒng)和防水系統(tǒng)在設計上應當相互協(xié)調統(tǒng)一，如果在橋面鋪裝層內設有適當的防水層，則可以讓防水層與排水管道兩者緊密相連，從而確保防水層的滲水能夠通過排水管道順利的排到橋外。為了確保橋梁的排水功能能夠得以實現，在材料的選用上必須要可靠。選用的排水管材通常為鋼材、鑄鐵、聚氯乙烯等。鑄鐵雖然容易被腐蝕，但其造價較低，鋼管具有良好的性能，但造價較高，現在排水管道中比較常用的材料為聚氯乙烯，這種材料抗拉強度高、表面硬度高、管道安全系數高、管道光滑、排水流暢不易發(fā)生堵塞，并且后期維護工作量較少，因此得到了廣泛應用。排水口出因為要承受來自橋面的荷載，因此在地面和排水管管口的格柵蓋板使用的材料都應當具有較好的強度，例如鐵管排水口及管蓋。

城市橋梁為了確保橋下車輛、道路、行人不會受到橋面的沖洗，橋梁下部結構遭受腐蝕，同時需要考慮城市在景觀上的要求，因此在排水系統(tǒng)上應當采取封閉的方式，將排水管道內的水全部都匯集到縱向排石管內，然后利用豎向落水管流入到地面排系統(tǒng)。為了使橋梁里面美觀性滿足城市需求，一般情況下可以將縱向排水管設置在箱梁內部或箱梁側面懸臂下。排水管的安裝必須要牢固，抱箍間距要適當，特別是使用的為聚氯乙烯等剛度較小的排水管時，如果箍間距過大，將會導致排水管的中部發(fā)生下沉，這樣排水管道內的雜質極容易在排水管道中部形成堆積，從而造成管道堵塞。排水管道的接頭和彎頭部位極容易發(fā)生堵塞，因此在安裝過程中，必須要確保內壁光滑。如果橋較短，可以將縱向排水管設置在橋梁兩側，如果是大型橋梁，則應當計算出落水管之間的擠壓力，將落水管布置在橋墩處。通過我國的橋梁建筑經驗來看，落水管之間的間距應當小于30 m，落水管既可以布置在墩臺的預留槽內，也可以布置墩臺的預留孔道內。如果有水管在橋梁的內部結構穿過，為了避免因為管道破裂后，水體對鋼筋和混凝土產生腐蝕，應當在管道周圍增加套管或加設一層外層保衛(wèi)材料，是管道的安全性得到提高。

5 結語

在橋梁設計過程中要注重橋梁橋面排水設計。城市交通的發(fā)展使橋梁的在城市中作用越來越大，這也加大了人們對橋梁設計重視程度。目前我國在橋梁橋面的防水設計上還存在著一定不足，設計上的欠缺將會對橋梁的安全性產生影響。因此，在日后的工作過程中，要加強在橋梁橋面排水設計上的研究，提高橋梁的排水效率，提高橋梁結構的安全性。

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