浅析沥青混凝土桥面铺装排水设计

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　　摘 要：本文通过对桥面排水效果的影响因素、排水设计中存在的问题及桥面排水设计原则的分析，对桥面排水设计、桥面铺装结构层间排水系统设计、施工注意事项等进行了论述。
　　关键词：桥面排水影响因素;设计原则;排水设计;施工注意事项
　　1 排水效果影响因素及设计原则
　　1.1 排水效果影响因素
　　沥青混凝土铺装桥面排水效果的影响因素主要有沥青混凝土铺装层的平整度与压实度、桥面进水口及桥头排水设施、桥面排水管等。[1]沥青混凝土铺装层的平整度不够则会导致桥面产生积水对桥面造成损坏。沥青混凝土铺装层的压实度、密实度不足时，雨水会通过沥青层、防水层渗透进入桥面板，造成桥面铺装层的早期水损害，尤其是在气温较低加之水中含腐蚀性物质的情况下如果长期得不到维护的话，会造成桥梁钢筋腐蚀，混凝土的耐久性受到一定影响进而影响桥梁整体的耐久性。桥面进水口处如果未设置良好的防堵塞设施，桥面污物会随积水进入排水口及排水管，造成排水系统堵塞，减慢排水速度，甚至会造成无法排水的现象，严重影响行车安全。桥头排水设施的设置也是排水效果的重要影响因素，排水设施必须符合桥面排水要求，与该桥梁段雨水情况保持一致，否则一旦排水设施不符合要求，则会造成排水过慢，使桥面形成积水，造成桥路连接处的铺装层发生病害。[2]排水管方面，横向排水管如果安装不牢固，坡度不符合设计要求，就不能保证排水顺畅。桥面泄水管与桥面混凝土结合面不紧密则会造成排水管接头漏水，可能会腐蚀水泥混凝土。
　　1.2 排水设计中存在的问题
　　桥梁普遍存在排水设计问题，常见问题如下[3]：
　　桥面泄水口尺寸与间距设计不合理，使得降雨产生的桥面径流不能快速通过排水设施排出，过水断面宽度超出设计允许范围，造成车道积水的过水断面水深过深，易引发行车安全事故;
　　泄水管选材与布置存在问题，影响桥面排水效果，因此，泄水管的设计应充分考虑桥梁纵坡和长度;
　　缺乏铺装面内的排水设计，缺乏对渗透水排出的意识，缺乏统一的防水意识，造成防水功能不健全。
　　1.3 桥面排水设计原则
　　相适性原则，即排水设计标准应该与桥梁重要性、路段地质、水文、气象、公路等级等因素相适应;
　　设计好的排水系统正常工作时，不应影响正常的车辆行驶，不能造成壅水、冲刷流速、阻水现象，对高速公路桥梁而言，拦水带过水断面的水面不得漫过右侧车道外边缘;
　　跨越性桥梁的排水设计要考虑到排水的影响，桥面积水应通过排水管汇集到桥梁墩台处的竖向排水管排入地面排水设施中[4];
　　泄水管的数量和间距需要根据桥梁长度、纵坡等因素计算而决定，泄水管一般布置在桥侧。
　　2 桥面排水设计
　　桥面的表面排水系统主要由桥面横坡、桥面纵坡、泄水管组成，排水系统中泄水管数量、间距以及其它排水设施的布置应以迅速排出桥面径流为标准。
　　横坡和纵坡在桥面排水设计中较为常用，桥面的积水依靠横坡和纵坡快速汇流至行车道一侧或两侧，然后由过水断面汇集到进水口。结合我国常见公路桥梁的实际情况，横坡一般为2%，进水口的长度区间为20～30cm，宽度为0～20cm，进水口的间距区间为5～20m，进水口的形状为圆形或矩形，圆形口直径多为12cm，矩形宽度10cm;
　　泄水口常设置在行车道边缘处，间距不超过20m，具体数值需要结合该桥段径流量数据来确定。泄水口的设置还要重点考虑伸缩缝与凹形竖曲线最低点，在桥梁伸缩缝上游适当加密泄水口，凹形竖曲线最低点及前后3～5m处应各设置一处泄水口。因设置泄水口而切断的桥面板钢筋应设置补强;
　　铁铸管的竖桥向泄水管顶部的铸铁格栅盖点焊在漏斗上，内径通常大于150mm，部分深入桥面铺装的铸铁管做成圆孔装，圆孔直径10mm，间距25mm，均匀分布在圆周周围。泄水管的设置需与桥梁伸缩缝、桥面连续缝错开，从桥侧梁端72.5cm处开始，沿桥长方向每隔5m设置一个，泄水口及周围应低于桥面5～10mm;
　　横桥向泄水管的排水效果不如竖向泄水管，只有在竖向排水管不便设置安装时才选用横桥向泄水管，比如空心板桥型。横桥向泄水管为铁铸，内径150mm，安装前，泄水管与井盖两次涂刷沥青。横桥向泄水管的布设位置、标准、要求、数量与竖向泄水管一样。横桥向泄水管之间浇筑在防撞墙钢筋骨架上，管口底低于沥青混凝土下层10～20mm。
　　3 桥面铺装结构层间排水系统设计
　　桥面积水如果不能及时排出就会下渗到桥面结构层，不同温度下造成不同损害。空隙水渗透长期得不到维修的话，会造成严重的桥面板腐蚀，甚至会侵蚀梁体结构，影响桥梁寿命。
　　泄水管顶部半球型集水碗周壁设置成圆形透水孔，使其呈漏勺状;泄水管顶部安装灶篱式顶盖，防治杂物、污物堵塞泄水管;桥面为横桥向泄水管时，过水断面更改为上部半圆形、下部半矩形的组合结构，加快排水速度。
　　为排除铺装层渗透水，可在防撞护栏内边缘布设排水盲沟，宽度为6～8m，深度不小于沥青铺装。盲沟铺装填料分为2/3下层与1/3上层，下层填料为18%～20%孔隙的沥青混合料，或者20～30mm粒径的碎石，上层填料与桥面铺装沥青混凝土等同。
　　4 桥面排水系统施工注意事项
　　桥面排水系统施工过程应注意以下主要问题：
　　沥青混凝土上层平整度与铺装层压实度必须满足施工设计及技术规范要求，避免因施工造成的压实度及平整度问题;
　　桥面排水设施需要设置适当的防护，保障排水系统正常运行;
　　横桥向排水管的施工安装必须严格按照技术标准执行，确保其牢固性，坡度应在2%以上;
　　避免由于施工而造成的碎石盲溝堵塞。
　　参考文献：
　　[1]罗德专，赵通.华南沿海地区桥梁铺装及防排水设施的耐久性设计探讨[J].公路交通科技（应用技术版），2010，11：208-210.
　　[2]张华，郝增恒，王民.海洋性气候条件下的桥面铺装防水技术[J].筑路机械与施工机械化，2010，6：19-25.
　　[3]荆玉才，王彦，张红兵.沥青混凝土桥面渗水预防性养护处理[J].山东交通学院学报，2004，1：18-20.
　　[4]宋金强.宛坪高速公路桥梁病害机理及防治关键技术研究[D].华中科技大学，2012.5.
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