某城市高架桥雨水篦子的防盗设计

栾 静 静

(山东省交通规划设计院，山东 济南 250031)

0 引言

雨水篦子是用于排水沟入口的遮盖物，在城市高架桥、市区道路、广场以及小区住宅四周等的排水沟入水口处大量使用。一般是沿道路两侧铺设，每50 m～100 m距离就会设置地下排水设施的出入口，即需要一套雨水篦子，因此用量很大。尤其是近年来，国家加大对基础设施投资的力度和城市化的发展，国家对公用设施的投入极大，城市高架桥、市区道路改造等，对雨水篦子的需求量极大。

1 雨水篦子的使用现状

目前，雨水篦子经常使用的材质，主要有以下几种：铸铁、水泥、复合材料等。

球墨铸铁，是20世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料，与铸铁相比较，其综合性能接近于钢，具有较高的塑性和韧性，承受荷载能力也有提高，且材料的韧性改善，不易生锈，因此，球墨铸铁雨水篦子的使用量越来越大。但由于铸铁具有回收价值，有些不法分子见有利可图，将铸铁篦子偷盗、砸烂后卖给废品回收店。因雨水篦子等被盗而造成车毁人亡的事故时有发生，由此引发出大量的诉讼案件令政府相关部门非常头痛，新闻媒体就此类事件进行过大量报道。

另外，自20世纪90年代研发的各种增强高分子复合材料，如玻璃纤维增强复合材料和预制树脂混凝土复合材料等。玻璃纤维增强复合材料的主要成分为水泥、砂子、纤维和水，另外还添加有聚合物、外加剂等，由于这种材料无回收利用价值，彻底解决被盗问题。产品轻，检查方便，环保节能。但是玻璃纤维的掺入量和使用方式对玻璃纤维复合材料的力学性能有很大影响，加上制作工艺不完备可能会影响产品的强度和使用寿命。

预制树脂混凝土雨水篦子是合成树脂加上适量的固化剂、增韧剂、稀释剂及填料为胶粘剂，以砂、石为骨料，混合而成的一种复合材料。有较强的抗压、抗弯、抗折强度，但是固化剂和环氧树脂对强度的影响较为明显，而且在使用过程中易出现蠕变、应变超出允许值，因此使用范围也有限。

雨水篦子按照外形可分为：普通型雨水篦子、L型雨水篦子、U型雨水篦子。普通型雨水篦子应用最为广泛，形状为矩形。L型雨水篦子侧面设置格栅，可以增大雨水收集面积。U型雨水篦子用角钢包边，顶面设置格栅，侧面底面为混凝土，一般沿道路两侧通长设计。

2 雨水篦子的防盗设计

结合雨水篦子广泛使用的材质和适应的外形范围，某城市高架桥工程雨水篦子拟采用玻璃纤维增强复合材料和球墨铸铁。雨水篦子的设计标准为汽车荷载等级城—A标准设计，最大轴重200 kN。为增大雨水收集面积，雨水篦子设计为L型，尺寸为592 mm×272 mm，设计图见图1。

按照设计图纸，对采用的两种材料进行实验，经汽车荷载碾压后，发现玻璃纤维增强复合材料的雨水篦子损坏较多，且破坏时为脆性破坏。可见玻璃纤维增强复合材料虽然有很多优点：如防盗，环保，无回收价值；检查方便，产品重量轻。但缺点是：抗折性能差，施工工艺不完备，目前国内没有可以参考的技术标准规范，产品质量参差不齐。道路交通密集时，铸铁材料较安全。因此为保证高架桥运营安全，拟定本项目雨水篦子采用球墨铸铁材料。球墨铸铁韧性好，冲击值与中碳钢材相近。抗腐蚀性强，塑性好，强度高。抗拉强度不小于420 MPa,屈服强度不小于300 MPa。国内有相应的建设行业标准规范，但是球墨铸铁雨水篦子唯一的缺点是被盗情况严重。针对使用过程中出现的问题，对雨水篦子进行了防盗设计。在原来设计图纸的基础上，取消L型雨水篦子侧面中间位置的排水口，改为预留R=6 mm的圆孔，用M12六角螺栓固定在雨水篦子槽钢底座侧面钢板上。

防盗设计图见图2。

3 雨水篦子的安装工艺

为增强球墨铸铁雨水篦子的抗腐蚀性，模具加工完成后，首先对雨水篦子表面涂沥青清漆一道。

1)按照设计图纸中雨水篦子的尺寸和厚度，雨水篦子顶面比设计雨水口周边路面低3 cm。

2)清除雨水口内一切杂物，安放雨水篦子槽钢底座，安装时一定要保持基底平整，用1∶3水泥砂浆在需要安装底座的位置抹砂浆进行调平，槽钢底座整体着地，稳固无松动。

3)沥青路面摊铺时，采用施工机器进行碾压。在雨水口前后100 cm范围和横向50 cm范围内采用人工摊铺，小型机具压实。

4)最后人工安装球墨铸铁雨水篦子。将螺栓从槽钢底座后侧钢板预留的孔洞穿过，然后穿过雨水篦子的预留圆孔，放上垫圈，拧紧螺母。将雨水篦子固定在雨水口位置。

施工完成后的防盗型雨水篦子如图3所示。

4 结语

本文结合已有的工程实例，大胆的提出了球墨铸铁雨水篦子的防盗设计，为其他工程提供了实践经验。经一段时间的运营后，发现雨水篦子被盗机率大大降低，证明此防盗措施有效可行。但是此种防盗方式也有不足之处，如养护清扫雨水口内杂物时较为麻烦，这在以后的工程实践中还有待解决。