城市橋梁橋面排水設(shè)計(jì)研究

高奎香　程擁強(qiáng)

摘 要：隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市橋梁大大增加。橋梁作為一種重要的交通道路，橋梁排水情況將直接影響橋梁的安全性與使用壽命問(wèn)題。本文分析了橋梁排水設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出了相應(yīng)措施，以保障城市橋梁排水系統(tǒng)的安全有效，希望對(duì)排水設(shè)計(jì)工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：排水設(shè)計(jì)；縱橫坡；匯水面積

中圖分類(lèi)號(hào)：U443.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）09-0118-02

橋梁排水系統(tǒng)的功能關(guān)系對(duì)于橋梁耐久性和交通安全有著重要的影響，假如排水設(shè)計(jì)中存在一些問(wèn)題，不僅會(huì)影響橋梁的安全性，還會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響。因而，我們應(yīng)該詳細(xì)分析橋梁排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決措施，提高橋梁排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，延長(zhǎng)橋梁的使用年限。

1 橋梁排水的方式

通常情況下，橋梁坡度分橫坡與縱坡，排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)坡度的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)，我們可以將橋面排水方式總結(jié)兩種：第一種，將雨水匯集在縱向水管的位置，利用墩臺(tái)位置的落水管將雨水排到地面的排水設(shè)施中，此法適用于跨越公路、鐵路、公路的橋梁；第二種，利用泄水管道將排水口中的雨水排出去，此法適用于跨越河流或者是水溝的橋梁。假如想要由橋頭位置排污水，在設(shè)計(jì)橋梁的時(shí)候不需要設(shè)置泄水管，而應(yīng)該在引水道的兩邊設(shè)置槽體來(lái)排水。如圖1所示。

2 橋梁排水設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

2.1 橋面橫坡或縱坡不合理

橋面橫坡與縱坡直接影響橋面的排水情況，橋面縱坡坡度過(guò)大將降低雨水口的截留率；橋面縱坡坡度設(shè)計(jì)過(guò)小，匯集雨水的時(shí)間將延長(zhǎng)從而影響排水速度，降低排水效果，所以在設(shè)計(jì)橋梁的時(shí)候應(yīng)該合理的設(shè)置縱橫坡度。我國(guó)一些高架橋的橋面為反向邊坡，這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致橋面大量積蓄雨水，不能將橋面上的雨水排干凈。在設(shè)計(jì)此種橋梁的排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該依據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度等設(shè)計(jì)，以免橋面大量積蓄雨水，進(jìn)而破壞橋梁結(jié)構(gòu)，影響交通的安全性。

2.2 泄水孔設(shè)置不合理

橋面泄水口的距離也會(huì)影響橋面的排水情況。假如橋面泄水口間距較大，橋面上會(huì)大量積蓄雨水，長(zhǎng)此以往將會(huì)破壞橋梁結(jié)構(gòu)。一些降雨量較大的區(qū)域，橋面很可能出現(xiàn)積水的問(wèn)題。假如沒(méi)有清理干凈橋面上的一些垃圾，在下雨天這些垃圾將會(huì)堵塞橋面上的泄水口，會(huì)導(dǎo)致橋面積水問(wèn)題，進(jìn)而破壞橋梁結(jié)構(gòu)影響交通的穩(wěn)定性。因而，在設(shè)計(jì)橋梁排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)科學(xué)設(shè)置泄水口直徑與間距，并且為了提高排水效果，可以使用雨水篦子。

2.3 構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不科學(xué)

橋面的排水設(shè)施是由進(jìn)水口、排水盲溝、落水管、排水管構(gòu)成的。在設(shè)計(jì)橋面排水系統(tǒng)時(shí)，不重視進(jìn)水盲溝與進(jìn)水口周?chē)浪畬拥脑O(shè)計(jì)，致使排水效果較差。一般情況下，在設(shè)計(jì)橋梁橋面的排水系統(tǒng)時(shí)會(huì)將泄水孔設(shè)置在行車(chē)道的邊緣位置，因而，應(yīng)該選用強(qiáng)度較大、抗腐蝕能力較強(qiáng)的排水管道。

3 提高橋梁排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

3.1 合理的設(shè)計(jì)排水設(shè)施

排水管道的間距可根據(jù)橋梁匯水面積和橋梁縱坡大小確定：當(dāng)縱坡大于2%時(shí)，橋面設(shè)置排水管的截面積不宜小于60mm2/m2；當(dāng)縱坡小于1%時(shí)，橋面設(shè)置排水管的截面積不宜小于100mm2/m2；南方潮濕地區(qū)和西北干燥地區(qū)可根據(jù)暴雨強(qiáng)度適當(dāng)調(diào)整。

城市橋梁不僅設(shè)置了行車(chē)道，還設(shè)置了人行道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道，故在設(shè)計(jì)橋梁排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮橋梁橫斷面型式來(lái)設(shè)置。設(shè)有人行道的城市橋梁，排水設(shè)計(jì)可以歸結(jié)為兩種情況，一種是機(jī)非混合車(chē)道；另一種是機(jī)非分離車(chē)道。

對(duì)于第一種兩側(cè)設(shè)有人行步道的橋梁，雨水會(huì)由人行道表面下漏，且人行道高出橋面車(chē)道面15～40cm，有路緣石與車(chē)道部分隔擋，形成錯(cuò)臺(tái)。橋面排水設(shè)計(jì)可采用兩套獨(dú)立系統(tǒng)，即：①在車(chē)行道低的一側(cè)距人行道緣石外側(cè)25cm左右設(shè)置泄水管，用來(lái)收集車(chē)行道的雨水，泄水管縱向間距和管徑根據(jù)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)確定。②緊貼人行道外側(cè)擋塊再設(shè)置一排泄水管，用來(lái)收集人行道板以下空間內(nèi)的積水?？紤]這部分雨水量不多，泄水管間距可以適當(dāng)加大到15～20m。③兩排泄水管在梁體翼板下留出一定長(zhǎng)度，然后用橫向管連接，形成連通。④設(shè)置縱向排水管，橋面雨水匯集到縱向排水管，并通過(guò)設(shè)在橋梁墩臺(tái)處的豎向排水管（落水管）排入地面排水設(shè)施中。

對(duì)于第二種機(jī)非分離的橋梁，假如機(jī)動(dòng)車(chē)道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道間設(shè)有混凝土隔離墩，有兩種辦法：一個(gè)是把排水管鋪設(shè)在隔離墩下部，另一個(gè)鋪設(shè)在人行道路緣石邊緣；后者是在隔離墩的位置設(shè)置預(yù)留口，使機(jī)動(dòng)車(chē)道的雨水可以順利的排到非機(jī)動(dòng)車(chē)道，并與之一起排到人行步道路緣石邊緣的泄水管。假如機(jī)動(dòng)車(chē)道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道間設(shè)有綠化帶，通常情況下，橋梁的分隔帶都比較寬，為了確保機(jī)動(dòng)車(chē)道不會(huì)被隔離帶隔斷，應(yīng)該每隔10～20m留出50cm寬的水槽，水槽頂設(shè)置蓋板，機(jī)動(dòng)車(chē)道范圍內(nèi)的雨水通過(guò)水槽流到非機(jī)動(dòng)車(chē)道，雨水匯集流入泄水管中。

對(duì)于不設(shè)置人行道的橋梁，車(chē)道兩側(cè)設(shè)置混凝土防撞墻。排水管可預(yù)埋在防撞墻內(nèi)側(cè)底部，管徑一般采用150mm，排水管間距約在5～10m。

3.2 妥善處理構(gòu)造細(xì)節(jié)部位

假如排水管道的排水能力較弱，都會(huì)影響橋面的排水效果。因而，在排水口可以使用蓋板，以免堵塞排水管；針對(duì)較易出現(xiàn)裂縫的混凝土，我們可以通過(guò)在橋面設(shè)置防水層的方式來(lái)使防水層與排水管道黏結(jié)在一起，確保橋面上的積水可以排到橋梁之外，以免破壞橋梁結(jié)構(gòu)。

為了確保排水系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，應(yīng)該盡量選擇強(qiáng)度較大、抗腐蝕能力較強(qiáng)的排水設(shè)施，例如：鋼制排水設(shè)施。由于鋼材價(jià)格較高，將提高橋梁的建設(shè)成本，因此鋼材并不能充分利用在橋梁工程中。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些建筑企業(yè)在建設(shè)橋梁工程的時(shí)候，使用的是聚氯乙烯材質(zhì)的排水管，這種排水管的硬度較高、抗拉能力比較強(qiáng)，同時(shí)這種管道的摩擦阻力比較小，可以保證水流可以順利的通過(guò)排水管道。聚氯乙烯管道的施工較為簡(jiǎn)單，其在橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3 把橋梁排水管道與景觀(guān)設(shè)計(jì)融合在一起

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于美觀(guān)要求也越來(lái)越高。在設(shè)計(jì)城市橋梁時(shí)，不僅要求橋梁的實(shí)用性，還要求橋梁有較高的景觀(guān)性。設(shè)計(jì)人員可把排水管道與花槽融合起來(lái)，不僅可實(shí)現(xiàn)排水的功能，還可將雨水與灌溉的自來(lái)水一起排放出橋梁主體，實(shí)現(xiàn)節(jié)約的目的。此設(shè)計(jì)方法就是在橋梁橫坡的最低位置規(guī)劃一條排水管道，并將此條排水管道與縱向排水管道銜接在一起，同時(shí)還應(yīng)該把自來(lái)水管與縱向管道銜接起來(lái)，如此才可以在實(shí)現(xiàn)排水功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，橋梁的建設(shè)數(shù)量在不斷的增加，橋梁寬度也在不段增加，橋梁對(duì)于城市的發(fā)展有著重要的影響。然而，在設(shè)計(jì)橋梁的過(guò)程中很容易忽略橋面的排水問(wèn)題，這樣不僅會(huì)影響車(chē)輛通行的安全性，還會(huì)影響橋梁的使用壽命。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的規(guī)定合理設(shè)計(jì)橋梁排水系統(tǒng)，保證排水效果，提升橋梁的安全性與使用壽命。

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