橋面排水的分析與設(shè)計(jì)

張曉龍　安平

【摘要】本文針對(duì)橋梁橋面排水設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，并針對(duì)問題提出一些措施。

【關(guān)鍵詞】橋梁橋面；排水；分析

【Abstract】This paper analyzes the problems in bridge deck drainage design， and puts forward some measures to solve the problem

【Key words】Bridge deck；Drainage；Analysis

1. 前言

由于大部分的橋梁都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不宜時(shí)而潮濕時(shí)而暴曬。如果水分侵蝕鋼筋，會(huì)使鋼筋銹蝕，減短橋梁的使用壽命。冬天被水侵蝕的橋梁容易結(jié)冰，這樣很容易導(dǎo)致混凝土發(fā)生破壞。如果橋面的排水問題處理不好，不利于行車的安全，對(duì)行人也會(huì)造成不便的影響，更會(huì)給橋梁橋面的結(jié)構(gòu)造成損害。所以，為了使橋梁的耐久性不因?yàn)橛晁姆e滯而滲入橋梁內(nèi)部造成破壞，不僅要在橋面鋪裝內(nèi)設(shè)置防水層，更重要的是要在橋面合理的設(shè)計(jì)出能夠引導(dǎo)雨水迅速排出橋外的排水系統(tǒng)。橋梁的設(shè)計(jì)不僅要結(jié)構(gòu)合理，牢固耐用，施工養(yǎng)護(hù)方便，而且要排水通暢。

2. 橋面表面排水

為了迅速把降落在橋面上的降水排除出去， 防止橋面積水而影響行車安全， 并盡量減少滲入橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層的自由水， 確保公路的正常運(yùn)營和交通安全，必須在橋表面設(shè)置排水措施。在橋面表面排水時(shí)，水的匯流和集中排放需要一定的時(shí)間， 這樣就會(huì)在過水?dāng)嗝鎯?nèi)形成積水， 如積水量過大則過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水會(huì)侵入橋面，影響橋面行車， 達(dá)不到橋面排水效果。對(duì)于高速和一級(jí)公路橋面， 匯流過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面只能覆蓋行車道邊緣之外的部分， 以保證右側(cè)行車道不發(fā)生積水。較有效的橋面排水措施有：

2.1保證足夠的車行道坡度，使橋面水迅速排除，同時(shí)設(shè)置足夠的縱坡， 滿足合成坡度的要求； 使表面水匯流至邊緣側(cè)角形溝或淺碟形邊溝，再經(jīng)一定數(shù)量的泄水管集中排放。邊溝做成同向縱坡，泄水管通常埋置在護(hù)欄座底下， 泄水管上半部露出橋面，進(jìn)水口外套一排水篦子，下半部與橋面內(nèi)部縱向集水盲溝（ 外包滲水土工布） 相接，既便于攤鋪碾壓， 又可排除表面水和滲入水。

2.2如主梁采用了梁或護(hù)欄底梁為懸臂梁，可采用在橋邊緣設(shè)縱向級(jí)配碎石盲溝內(nèi)設(shè)集水管， 間隔一定距離設(shè)集水口， 匯集表面水和盲溝集水，采用垂直泄水管。

2.3護(hù)欄底設(shè)級(jí)配碎石泄水孔排水，邊緣內(nèi)部設(shè)縱向排水暗溝， 通常還可在泄水孔外側(cè)設(shè)排水邊溝， 把水排入墩臺(tái)處的豎向泄水管。

2.4由于已滲入面層的水難以排出， 最終引起面層破壞， 國外主張使用不透水或密實(shí)的磨耗層， 如采用常用的瀝青或水泥商品混凝土路面而不設(shè)防水層（ 樹脂瀝青、瀝青漿封層和罩面）， 則要求使用密級(jí)配瀝青商品混凝土或?qū)⑵浔砻孀鞣浪幚恚?既有利于表面水的排除，也可防止水進(jìn)入橋面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

2.5考慮行車安全， 對(duì)于局部無足夠合成坡度面層避免積水的路段， 可不在橋梁表面設(shè)置防水層，而可采用多孔瀝青碎石鋪裝，但需注意避免溝槽積水并增設(shè)出水口。

3. 橋面鋪裝層內(nèi)部排水

3.1降落在橋面表面的雨水會(huì)通過兩層空隙裂縫和接縫下滲至鋪裝層內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 因無法向下或兩側(cè)迅速滲排而長時(shí)間積滯在內(nèi)。橋面結(jié)構(gòu)層排水設(shè)計(jì)是要及時(shí)排除滲入橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水， 否則將會(huì)侵蝕鋼筋而影響橋梁的耐久性而造成破壞， 因此應(yīng)在鋪裝結(jié)構(gòu)層內(nèi)設(shè)置防水層，采用有效的排水措施將滲入到防水層上橋面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分迅速排除到結(jié)構(gòu)以外， 以改善橋面使用性能，延長使用壽命。

3.2橋面內(nèi)部排水設(shè)計(jì)采用防排結(jié)合的原則，一方面在橋面鋪裝層下設(shè)置防水層， 以減少下滲水對(duì)主梁的破壞。防水層可采用熱瀝青封層或FYT 防水層等，根據(jù)實(shí)際情況選用， 另一方面可通過設(shè)置橋面內(nèi)部排水設(shè)施迅速排除被圍困的自由水。

3.3橋面內(nèi)部排水設(shè)施應(yīng)與橋面表面排水設(shè)施形成一套完整的排水系統(tǒng)，出水口設(shè)施設(shè)置應(yīng)相互銜接以免重復(fù)，橋面內(nèi)部排水設(shè)施的設(shè)置不得影響橋面鋪裝的使用性能，且便于施工。

3.4鋪裝層內(nèi)的滲入水較難排出，目前尚無十分有效的措施， 要徹底解決該問題就必須從材料著手， 如采用排水性鋪裝層和邊緣盲溝排水系統(tǒng)等。

（1）沿橋護(hù)欄橋面邊緣設(shè)縱向碎石盲溝， 滲入橋面鋪裝層內(nèi)的水沿橋面結(jié)構(gòu)層的層間孔隙靠橫坡橫向流入由透水材料組成的盲溝， 再由相隔一定距離布設(shè)的橫向或垂直出水管引出橋面。瀝青商品混凝土鋪裝層邊緣縱向碎石盲溝類似路面邊緣排水系統(tǒng)， 盲溝碎石填料規(guī)格要滿足一定的級(jí)配和滲透系數(shù)的要求，邊緣盲溝泄水口應(yīng)盡量與表面泄水口一致，邊緣排水系統(tǒng)能較快地排除與邊緣盲溝較近的鋪裝層內(nèi)的結(jié)構(gòu)內(nèi)部自由水和表面水。對(duì)離邊緣盲溝較遠(yuǎn)的橋面中心地帶， 由于自由水在鋪裝層內(nèi)沿層間滲流的速率要比向下滲流的速率慢得多， 且有部分水可能根本無法沿層間滲流， 故邊緣排水系統(tǒng)可大大減少鋪裝層內(nèi)下滲水的含量。

（2）盡管目前國內(nèi)排水鋪裝技術(shù)尚未成熟， 但在國外和我國部分公路上則取得了較好的應(yīng)用效果，其做法是除面層的頂層為防水層以外，還設(shè)置滲入水排水設(shè)施， 在面層底面的防水層上設(shè)排水層， 有條件的話可在試驗(yàn)段推廣應(yīng)用。

4. 如何解決橋梁橋面排水設(shè)計(jì)中存在的問題

通過上述分析在橋面排水設(shè)計(jì)中依然存在諸多的問題，針對(duì)這些問題提出以下幾方面的建議：

4.1在橋梁橋面排水設(shè)計(jì)中，首先科學(xué)合理確定排水排水管的數(shù)量，橋面排水設(shè)計(jì)中不僅要設(shè)置橋面縱坡和橫坡的形式，而且還應(yīng)該注意排水管的設(shè)置。橋面排水管的設(shè)計(jì)應(yīng)該按照徑流面積來計(jì)算確定其數(shù)目。高架橋和跨越鐵路、公路及通航河流的橋梁，是將降雨通過橋面的橫坡、縱坡排入排水管，然后通過設(shè)置在橋梁墩臺(tái)的落水管排出，所以，橋面排水管的設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到安全和環(huán)境所需的要求。

4.2在橋梁橋面工程設(shè)計(jì)的過程中，首先應(yīng)該根據(jù)橋梁斷面的形式進(jìn)行確定橋面排水設(shè)計(jì)的形式。

4.3由于橋面的垃圾和灰塵很容易造成下水道堵塞，所以很容易造成排水不暢的現(xiàn)象，在對(duì)橋面排水設(shè)計(jì)中，針對(duì)這種現(xiàn)象，應(yīng)該注意在泄水管的管口出設(shè)計(jì)強(qiáng)度較大的鑄鐵制作的管蓋，泄水管最好豎直方向埋沒，如果根據(jù)情況需要采用水平布設(shè)，橫坡要注意不能太小，管道也不適宜過長，以免造成水流過慢，導(dǎo)致排水不暢。

4.4另外，為了防止垃圾堵塞泄水口，可以采用雨水篦配合泄水管的方式進(jìn)行橋面的排水處理。

5. 總結(jié)

本文通過對(duì)橋梁橋面設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析，提出了解決的措施，并對(duì)橋梁橋面的排水設(shè)計(jì)問題深入的探討，提出了解決的方案。綜上所述，瀝青混凝土橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工技術(shù)尚需在今后的實(shí)際施工中不斷探索、研究、總結(jié)，為我國公路橋梁交通事業(yè)做出卓有成效的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]JTJ 018- 97 公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范.

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