既有橋梁增設(shè)?；肥占到y(tǒng)設(shè)計要點分析

閆 達， 李洪學

（天津市政工程設(shè)計研究總院有限公司，天津 300392）

隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，跨越敏感水體的橋梁越來越多，早期建設(shè)的橋梁排水較多采用直排方式，橋面徑流會造成水環(huán)境的污染和破壞[1]，尤其載有液態(tài)化學品運輸車輛在發(fā)生交通事故時，容易造成泄漏事故，如果不加處理任其排放至自然水體，勢必造成極大的環(huán)境事故[2～3]。

譚生光等[4]以南方某高速公路為依托，提出了基于危險品運輸事故防控的橋面徑流收集和應(yīng)急處理系統(tǒng)，對于橋面徑流的應(yīng)急處理提出了建議；趙文儀等[5]對橋梁排水系統(tǒng)的整體設(shè)計及污染物、雨水的分類處理方面提出了建議。上述研究多從理論上分析了橋面徑流尤其是跨越敏感水體的橋面徑流應(yīng)進行必要的分類處理，缺乏實踐。本文以實際工程為例，從設(shè)計、建設(shè)、運營多個階段的關(guān)鍵點進行論述，為此類工程提供經(jīng)驗。

1 工程概況

橋梁橫斷面分為左右幅。主橋跨徑布置為50 m+3×80 m+50 m，單幅橋?qū)?5.25 m。主橋為預應(yīng)力變截面混凝土連續(xù)梁橋；北側(cè)引橋分為三聯(lián)，南側(cè)引橋分為兩聯(lián)，所有引橋均為預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。主橋中跨標高較高，向兩側(cè)標高逐漸降低，橋面水由中間向四周側(cè)流淌。主橋及北側(cè)引橋第三聯(lián)、南側(cè)引橋第一聯(lián)的左幅橋左側(cè)懸臂下安裝有自來水管，右幅橋右側(cè)懸臂下安裝有天然氣管，左幅橋右側(cè)及右幅橋左側(cè)懸臂下安裝熱力管線。見圖1。

圖1 既有橋梁橫斷面

現(xiàn)狀橋梁在人行道外側(cè)或者防撞護欄內(nèi)側(cè)設(shè)置了泄水管，順橋向間距10.0 m。泄水管為圓形鑄鐵管，直徑15 cm，開口于懸臂底部。北引橋第三聯(lián)和主橋雨水直排入松花江中；北側(cè)引橋第一、二聯(lián)、南側(cè)引橋設(shè)置收集管，收集后排入收水井，通過連接管排至橋兩側(cè)現(xiàn)狀市政雨水管道，既有排水收集管為PVC 材質(zhì)，管徑15 cm，用管箍固定于懸臂和腹板上。

2 ?；肥占到y(tǒng)設(shè)計要點

本工程設(shè)計排水系統(tǒng)見圖2。

圖2 排水系統(tǒng)

1）通過改造縱向雨水收集系統(tǒng)，收集橋面雨水及事故廢水。

2）在橋南北兩端各設(shè)置一座事故應(yīng)急蓄水池，雨水管上設(shè)置閥門，通過閥門控制水流排入雨水管和應(yīng)急蓄水池。

3）控制雨水、事故廢水水流方向的蝶閥采用遠程控制及手動控制。

（1）非事故時：FMN2、FMN4 及FMS2 蝶閥呈常閉狀態(tài)，F(xiàn)MN1、FMN3 及FMS2 蝶閥呈常開狀態(tài)，下雨時，養(yǎng)護單位遠程控制FMN2、FMN4 及FMS2 蝶閥開啟，F(xiàn)MN1、FMN3 及FMS2 蝶閥關(guān)閉或現(xiàn)場人員手動開啟FMN2、FMN4 及FMS2 蝶 閥，手動關(guān)閉FMN1、FMN3及FMS2蝶閥，收集的雨水通過FMN2、FMN4及FMS2蝶閥排入現(xiàn)狀雨水管道。

在中文語境下，美國研究的概念早就存在，它關(guān)注美國方方面面的研究，不是一個單一學科概念。外語專業(yè)的美國文學、政治學的美國政治、世界史的美國史、美國外交史、法學的美國法律、經(jīng)濟學的美國經(jīng)濟、藝術(shù)類專業(yè)的美國藝術(shù)等與美國有關(guān)的各種研究，都可納入美國研究范疇。美國研究分屬不同的學科，是一個非常寬泛的學科領(lǐng)域。

（2）事故發(fā)生時：收集的事故廢水通過FMN1、FMN3 及FMS2 蝶閥排入事故應(yīng)急蓄水池，養(yǎng)護單位接到報警電話，通知事故水收集的專業(yè)環(huán)保單位立即到達現(xiàn)場，對事故水隨排隨抽，24 h 內(nèi)由專業(yè)環(huán)保單位進行處理達標后排放，使事故應(yīng)急蓄水池處于空池備用狀態(tài)。

基于以上要點，對橋面徑流收集系統(tǒng)、橋下排水管線進行改造，同時新建事故應(yīng)急蓄水池。

3 既有排水系統(tǒng)改造

3.1 橋面徑流收集系統(tǒng)

由于主橋懸臂下不具備施作鋼塑復合管的條件，因此在主橋段人行道板內(nèi)部施作縱向雨水槽，引橋段（無人行道）在懸臂下設(shè)置縱向雨水管，收集橋面雨水與事故廢水。

1）縱向雨水槽、雨水管設(shè)計?？v向雨水槽為鋼板焊接而成的矩形管，在現(xiàn)狀泄水孔處設(shè)開口，橋面雨水由此進入縱向雨水槽。在主橋和引橋銜接處，縱向雨水槽設(shè)異形集水箱，伸出人行道板外墻和雨水管連接。雨水槽和混凝土接觸的部位均需用環(huán)氧砂漿黏結(jié)。見圖3。

圖3 雨水槽設(shè)計

雨水槽施工前需拆除人行道板，施工中需要鑿除部分人行道板內(nèi)隔墻結(jié)構(gòu)和瀝青鋪裝層，施工后恢復人行道板。

縱向雨水管設(shè)置于懸臂根部的支架上，通過三通、直管和彎頭等與現(xiàn)狀泄水孔連接。

2）伸縮縫處排水系統(tǒng)設(shè)計。由于梁體變形會引起橋梁縱向雨水管、雨水槽的變形；因此在伸縮縫處需要設(shè)置伸縮裝置。對于雨水槽，在伸縮縫處將矩形管斷開，交叉重疊設(shè)置，在內(nèi)側(cè)銜接處黏結(jié)橡膠帶，起到密封的作用。對于雨水管，在橋梁伸縮墩處設(shè)置軸向波紋補償器，伸縮補償量滿足橋梁要求，補償器兩端采用法蘭與縱向排水管連接，設(shè)置盲板，便于管線清洗。

另外橋梁伸縮縫端部經(jīng)常會漏水，在伸縮縫處設(shè)置截水槽，收集伸縮縫漏出的水，通過金屬軟管排入縱向排水管。見圖4。

圖4 伸縮縫截水槽

3）排水坡度及管件連接。排水坡度與橋面縱坡一致，利用橋面現(xiàn)狀泄水孔收集雨水及事故廢水。

現(xiàn)狀水管與彎頭、三通、直管、縱管均采用法蘭連接，即在現(xiàn)狀水管端施作法蘭，然后進行連接。

3.2 橋下排水系統(tǒng)

根據(jù)橋下地形，在地面或路基邊坡外新建排水管線，將水引入事故應(yīng)急蓄水池。

橋上排水管和橋下排水管銜接處以及橋下排水管轉(zhuǎn)彎處均設(shè)置雨水檢查井。橋下排水管線末端接入事故應(yīng)急蓄水池。

縱向雨水管道通過岸上起始橋墩處雨水立管排入埋地雨水管，埋地雨水管通過蝶閥控制，將收集的事故廢水排入事故應(yīng)急蓄水池或收集的雨水排入現(xiàn)狀雨水管道。

4 事故應(yīng)急蓄水池設(shè)計

雨水不經(jīng)過應(yīng)急蓄水池，應(yīng)急蓄水池只負責收集事故廢水。

4.1 選址

由于本橋周邊用地比較緊張，同時為了便于清理沉積物和抽取化學品，事故應(yīng)急蓄水池選擇于橋下空地。池外側(cè)設(shè)置高度≮2 m的防護網(wǎng)和危險警告標志，防止非工作人員進入。

4.2 容量設(shè)計原則

根據(jù)要求，大橋雨天嚴格禁止危化品車輛通行，應(yīng)急蓄水池僅考慮非下雨時段的事故使用，最大收集量按180 m3設(shè)計，如危化品及消防廢水未能收集至橋面雨水口排入應(yīng)急蓄水池；而是通過地面徑流排入輔路排水管，直接或間接造成的水體污染等事故，不在本工程設(shè)計范圍內(nèi)。

4.3 運營管理

本工程為應(yīng)急工程，僅就發(fā)生事故時流入橋梁上雨水口的危害性液體進行收集，當事故發(fā)生時，負責清理的專業(yè)公司需立即到場，對現(xiàn)場進行清理并清空應(yīng)急蓄水池。事故后需對受影響的收集系統(tǒng)進行清洗并確保清洗后雨水排放滿足當?shù)嘏欧乓蟆?/p>

為保證收集系統(tǒng)密閉性，每年及每次事故后，均需對整個系統(tǒng)進行密閉性試驗。

需在蓄水池上安裝液位報警系統(tǒng)，當應(yīng)急池內(nèi)有液體流入時，發(fā)出報警訊號通知有關(guān)管理部門，以確保負責清理的專業(yè)公司能夠及時到場；同時，應(yīng)急池上需安裝監(jiān)控攝像頭，以防人員墜入池體，破壞閥門等設(shè)施。

5 結(jié)論

本文對橋梁在空間受限的條件下?；肥占到y(tǒng)的設(shè)計進行了研究，既滿足橋面雨水的收集排放要求，又滿足特殊情況下?；返氖占幚硪?，為此類工程的設(shè)計、建設(shè)、運營等工作提供一定的借鑒。