关于桥梁桥面排水设计技术的探讨

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摘 要：随着我国经济的高速发展，城市的交通也在不断完善中，桥梁建设是城市交通道路施工过程中的一个重要组成部分。在桥梁建设前需要做好桥梁设计工作，桥梁设计是桥梁施工合理性的重要保障。桥梁设计过程中要做好桥梁桥面的排水设计工作，这一方面反应了桥梁的整体设计水平；另一方面对桥梁的整体安全性也有着重要影响。虽然几年来，我国的桥梁设计人员加强了在桥梁桥面排水设计上的研究，但在设计上仍然存在一些问题有待解决，希望该文内容对相关工作人员能够有所帮助。

关键词：桥梁桥面 排水设计 桥梁设计

中图分类号：u445.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0058-02

桥梁桥面排水设计是桥梁建设的基础，如果桥梁桥面在排水设计上存在问题，那么桥梁在使用过程中将无法排水，这不仅将会对交通安全产生影响，并会对桥梁结构的安全性产生影响，长时间下去，桥梁结构将会出现病害，对桥梁的安全使用产生严重影响。因此，要对桥梁桥面排水设计技术中存在的问题进行合理分析，找出提高设计水平的有效措施，提高桥梁桥面排水设计技术，提高桥梁工程质量。

1 桥面的几种排水形式

桥面上的积水会因为桥面的纵坡和横坡的组合向车道的两侧排去，因此在设计过程中必须要确保横向的坡度能够满足设计要求。畅通状态下，应当在车行道的边缘设置桥面泄水口。在设计过程中因为桥体设计上的差别，泄水出口将会有以下两种情况：（1）例如，立交桥这种跨越范围较大，跨越了公路、铁路以及城市道路的桥梁，将会将桥面上的积水统一汇集到纵向排水管处，然后利用在墩台处设计的落水管，将所有的积水都排入到地面上的排水设施。（2）如果桥梁需要跨越水沟或跨越河流时，可以利用泄水管直接排放积水。在实际设计中，如果能确保桥面上的积水能够在桥头出被排泄，也就是说在桥长小于50 m时，并不需要额外设计排水管道，完全可以通过在引导两侧设计流水槽，从而有效避免路基遭受积水的冲刷。

2 桥梁桥面排水设计中存在问题的原因

2.1 考虑不充分

在桥梁桥面设计过程中，没有对桥梁桥面在排水上的特殊性进行充分考虑，从而导致设计存在问题。例如，在立交桥的桥梁桥面的排水设计上，没有对立交桥的外部轮廓，外形上下之间存在的关系，以及立交桥与自身周围建筑之间存在的关系对排水产生的影响，在选择立交桥的外形上就十分不合理，而在排水设计上并没有针对不同类型的桥型进行针对性设计，从而造成了诸多设计不合问题出现在桥梁桥面设计中。

2.2 没有考虑桥梁所在地的地形及气候

在桥梁桥面排水设计中因为对当地地形及气候问题考虑不周，从而导致设计存在问题的情况时有发生。不同地区在一年的降雨量存在的差异较大，雨季的分布也各不相同，桥面上的积水主要是由降雨引起的，因此在不同地区进行桥梁桥面设计时，要考虑当地的气候特点。此外，地形特点对桥梁桥面排水设计也有着重要影响，在设计过程中也要加以考虑

2.3 设计人员能力问题

设计人员能力无法满足设计要求，是导致桥梁桥面排水设计出现问题的一个主要原因。设计人员能力不足主要表现在以下几个方面：（1）设计之前没有对桥梁周围的地理环境、桥梁的需求进行詳细调查和分析，从而影响设计效果。（2）设计人员之间的沟通不足，从而造成排水设计与桥梁其它方面的设计脱节严重，设计的合理性无法得到保障。（3）设计人员专业知识不足，设计本身的合理性欠佳。

3 桥梁桥面排水设计存在的主要问题

3.1 桥面的横坡和纵坡设置不合理

桥面的排水是否畅通直接受桥面的横坡和纵坡的大小影响。在设计过程中，如果纵坡过大则会导致雨水口截流率偏小，纵坡过小，则会造成雨水截流变得缓慢，从而导致回流时间边长，这都会对排水效果产生不良影响。桥面的横坡的主要作用就是使桥面上的雨水向低处汇集，然后利用泄水口排放，因此在设计中应当确保横坡设置的合理性，横坡设置应当在1.0%～2.0%之间。部分高架桥因为桥体本身过长，所以在桥面设置上，将桥面设计成了反向边坡、凹曲线，这种设计会引起桥面产生大量的积水，导致雨水无法顺利排出。对这种类型的桥梁，如果在桥面排水设计上还依照普通桥梁的排水设计，设置排管道口的大小以及排水管道之间的间距，势必会导致桥面产生大量的积水，从而对桥梁产造成破坏。

3.2 泄水口设置不得当

桥面泄水口之间的距离应当由回水面积和降雨强度共同决定，如果在设计上，泄水口的数量不足或泄水口之间的距离偏大，桥面将会产生积水。特别是在降雨充沛的地区，瞬间降水强度大，年度降水量大，极容易造成桥面的产生积水，无法顺利排出。同时在公路清扫过程中可能会有未及时清理的垃圾堆放在公路的两侧，垃圾将会在雨水冲击下造成泄水口堵塞，从而将会导致桥面上堆积大量的雨水，加大了积水给桥梁造成的伤害，因此在泄水口设计上，为了便于雨水排放，应当使用雨水篦，避免排水系统发生堵塞。

3.3 结构细节设计不合理

排水设施主要由进水口、排水盲沟、落水管、排水管四个部分共同组成。在设计过程中，设计人员经常会忽略进水盲沟和进水口周边的防水层设计，从而将会引起排水和渗水不畅，如果泄水管的管盖和管口应用的材料的强度不够，将可能被过往的车辆压坏，从而导致积水无法排除。

4 提高桥梁桥面排水设计技术的合理措施

4.1 依据规范合理布置排水设施

在车行道边缘设计桥面排水口时，使用的材料具有较强好的抗腐蚀性，并且要足够坚硬，管道的直径应当大于15 cm，依据桥面纵坡确定排水管道的间距，如果桥梁的纵坡超过了2%，设置的排水管道截面不能超过60mm2/m2；如果纵坡在1%以下时，设置的排水管道截面应当超过100mm2/m2，同时两个排水管道之间的距离应当小于20m。如果设计的桥梁为小桥或中桥，且桥面的坡度大于3%时，可以不再桥上设置排水口，但应当在桥头引道上设置相应的雨水口。此外，应当在桥梁伸缩缝上游处，适当的增设排水口，同时应当在凹型竖曲线最低点的4m左右处设置排水口。

4.2 改进排水系统

排水系统的改进要依据断面的形式开展。城市中的桥梁除了具有机动车道外，还设有非机动车和人行道，因此在排水设计上要依据不同桥梁的横断面进行。如果桥梁的两侧设有人行道，那么雨水将会在人行道处下渗。通常情况下，人行道和车道之间会存在一层路缘石将两者分离开来，因此在排水系统的设置上应当分别针对人行道和车道进行设置。在进行车行道排水设计上可以采用以下两种方式：（1）在车道边缘的20 cm左右设置排水口。（2）将立式排水口设置在人行道缘石侧面，同时在人行道下方，将横向水管与排水口相连接。以上两种设置方式各有各的优点，一般来说，第一种设计方式的排水设计比第二种设计更加顺畅，而第二种设计方式要比第一种设计方式更加整洁美观。一般情况下，人行道下的积水量较小，因此可以在人行道的最外侧的挡块处，依据桥梁情况设置一定数量的排水管。

桥梁如果设有非机动车道，应当在非机动车道低侧设置排水口。一般情况下在非机动车道和机动车道中间都会设置分隔带，如果采取混凝土隔离墩对非机动车道和机动车道进行分隔时，可以将排水管埋设在隔离墩底部，也可以直接预留孔洞，从而使机动车道内的积水通过孔洞或排水管顺利的排到非机动车道，然后通过非机动车道将积水排到桥外。一些道路上的桥梁之间的隔离带较宽，这主要是为了确保道路上桥梁与道路在绿化上能够达到一致，或为日后拓宽机动车道所预留的桥梁面积。通常情况下，不能在分隔带种植植物，常见的设置方式是中间使用方砖、周边用缘石。同时，为了避免隔离带对机动车道的水流造成阻隔，可以每个15 m左右距离，将隔离带截断0.5～1 m，为了美观可以将截断处做成槽型，下部为水槽，上部为盖板。

4.3 强化在细部结构上的处理

桥面上的排水口，可以沿着车行道两侧进行对称设置，也可采用交错排列的方式设置。为了避免在排水过程中进水管发生堵塞，应当在排水口出处设置适当的栅格盖板。为了做好“防排结合”，排水系统和防水系统在设计上应当相互协调统一，如果在桥面铺装层内设有适当的防水层，则可以让防水层与排水管道两者紧密相连，从而确保防水层的渗水能够通过排水管道顺利的排到桥外。为了确保桥梁的排水功能能够得以实现，在材料的选用上必须要可靠。选用的排水管材通常为钢材、铸铁、聚氯乙烯等。铸铁虽然容易被腐蚀，但其造价较低，钢管具有良好的性能，但造价较高，现在排水管道中比较常用的材料为聚氯乙烯，这种材料抗拉强度高、表面硬度高、管道安全系数高、管道光滑、排水流畅不易发生堵塞，并且后期维护工作量较少，因此得到了广泛应用。排水口出因为要承受来自桥面的荷载，因此在地面和排水管管口的格栅盖板使用的材料都应当具有较好的强度，例如铁管排水口及管盖。

城市桥梁为了确保桥下车辆、道路、行人不会受到桥面的冲洗，桥梁下部结构遭受腐蚀，同时需要考虑城市在景观上的要求，因此在排水系统上应当采取封闭的方式，将排水管道内的水全部都汇集到纵向排石管内，然后利用竖向落水管流入到地面排系统。为了使桥梁里面美观性满足城市需求，一般情况下可以将纵向排水管设置在箱梁内部或箱梁侧面悬臂下。排水管的安装必须要牢固，抱箍间距要适当，特别是使用的为聚氯乙烯等刚度较小的排水管时，如果箍间距过大，将会导致排水管的中部发生下沉，这样排水管道内的杂质极容易在排水管道中部形成堆积，从而造成管道堵塞。排水管道的接头和弯头部位极容易发生堵塞，因此在安装过程中，必须要确保内壁光滑。如果桥较短，可以将纵向排水管设置在桥梁两侧，如果是大型桥梁，则应当计算出落水管之间的挤压力，将落水管布置在桥墩处。通过我国的桥梁建筑经验来看，落水管之间的间距应当小于30 m，落水管既可以布置在墩台的预留槽内，也可以布置墩台的预留孔道内。如果有水管在桥梁的内部结构穿过，为了避免因为管道破裂后，水体对钢筋和混凝土产生腐蚀，应当在管道周围增加套管或加设一层外层保卫材料，是管道的安全性得到提高。

5 结语

在桥梁设计过程中要注重桥梁桥面排水设计。城市交通的发展使桥梁的在城市中作用越来越大，这也加大了人们对桥梁设计重视程度。目前我国在桥梁桥面的防水设计上还存在着一定不足，设计上的欠缺将会对桥梁的安全性产生影响。因此，在日后的工作过程中，要加强在桥梁桥面排水设计上的研究，提高桥梁的排水效率，提高桥梁结构的安全性。

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