張曉龍 安平
【摘要】本文針對橋梁橋面排水設(shè)計中存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析,并針對問題提出一些措施。
【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),不宜時而潮濕時而暴曬。如果水分侵蝕鋼筋,會使鋼筋銹蝕,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,對行人也會造成不便的影響,更會給橋梁橋面的結(jié)構(gòu)造成損害。所以,為了使橋梁的耐久性不因為雨水的積滯而滲入橋梁內(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,水的匯流和集中排放需要一定的時間, 這樣就會在過水?dāng)嗝鎯?nèi)形成積水, 如積水量過大則過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水會侵入橋面,影響橋面行車, 達(dá)不到橋面排水效果。對于高速和一級公路橋面, 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)迅速滲排而長時間積滯在內(nèi)。橋面結(jié)構(gòu)層排水設(shè)計是要及時排除滲入橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水, 否則將會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段推廣應(yīng)用。
4. 如何解決橋梁橋面排水設(shè)計中存在的問題
通過上述分析在橋面排水設(shè)計中依然存在諸多的問題,針對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)計應(yīng)該按照徑流面積來計算確定其數(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)置在橋梁墩臺的落水管排出,所以,橋面排水管的設(shè)計應(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,在對橋面排水設(shè)計中,針對這種現(xiàn)象,應(yīng)該注意在泄水管的管口出設(shè)計強(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)
本文通過對橋梁橋面設(shè)計中存在的問題進(jìn)行分析,提出了解決的措施,并對橋梁橋面的排水設(shè)計問題深入的探討,提出了解決的方案。綜上所述,瀝青混凝土橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)尚需在今后的實際施工中不斷探索、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)計規(guī)范.
[2]郭洪濤.公路橋梁橋面排水設(shè)計探討.山東交通科技.