1橋面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1．1設(shè)計(jì)徑流量計(jì)算
依據(jù)JTJ018-97公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范，濟(jì)南市二環(huán)西路高架橋5年重現(xiàn)期10min降雨歷時(shí)的降雨強(qiáng)度為q5，10=2．5mm/min，5年重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)為1．0，60min降雨強(qiáng)度轉(zhuǎn)換系數(shù)為0．5，5min降雨強(qiáng)度轉(zhuǎn)換系數(shù)為1．25，則降雨強(qiáng)度q=3．125mm/min。瀝青路面橋面的徑流系數(shù)=0．95。排水口設(shè)置在橋墩處，跨徑按30m考慮，橋梁凈寬11．75m，則匯水面積0．0003525km2。推出設(shè)計(jì)徑流量Q=16．67qF=16．67×0．95×3．125×0．0003525=0．0175m3/s。
1．2排水管的選擇
排水管的直徑不僅要根據(jù)排水量確定，還需要考慮橋梁使用期間的雜物堵塞等因素，CJJ11-2011城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中要求排水管道應(yīng)采用堅(jiān)固的、抗腐蝕性能良好的材料制成，管道直徑不宜小于150mm。二環(huán)西路高架橋排水管以PVC-U材料圓管為主，排水管橫坡1．5%，排水管內(nèi)平均水流速度排水管的泄水能力，由設(shè)計(jì)徑流量聯(lián)立方程可以求得排水管直徑D=133mm。因此選用外徑=160mm完全能滿足橋梁的排水功能。
2排水口和集水槽方案設(shè)計(jì)
由于瀝青路面的滲透作用，瀝青結(jié)構(gòu)層間將會(huì)存在層間水。濟(jì)南市二環(huán)西路高架橋工程在外側(cè)防撞護(hù)欄與路面之間設(shè)置碎石盲溝，層間水橫向滲入碎石盲溝內(nèi)，縱向通過(guò)滲水孔排入排水口。排水口設(shè)置于道路兩側(cè)的墩頂位置，大約30m一個(gè)，在凹曲線、超高段位置對(duì)排水口適當(dāng)加密，增加1個(gè)～2個(gè)排水口。利用縱坡和橫坡將橋面雨水匯集至墩頂處的集水槽，通過(guò)泄水管引入橫向排水管進(jìn)而引至橋墩處地面雨水收集系統(tǒng)。早期的集水槽預(yù)埋件及雨篦均采用鑄鐵，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生銹蝕，也容易被盜竊，養(yǎng)護(hù)難度大。為改善上述不利狀況，二環(huán)西路高架橋箱梁施工時(shí)預(yù)埋泄水管，泄水管采用不銹鋼管，與集水槽底采用鋼板焊接，集水槽預(yù)埋件采用4mm厚Q235c鋼板。雨篦采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制作，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、成型方便、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)、耐沖擊、耐腐蝕、耐溫度等許多優(yōu)良特性。雨篦可以根據(jù)玻璃纖維的用量和鋪向以滿足強(qiáng)度要求，拉伸強(qiáng)度高，彈性系數(shù)高，但重量是鑄鐵的1/3，且無(wú)需養(yǎng)護(hù)，大大減少了后期被盜的養(yǎng)護(hù)工作。
3排水管固定
為保證外掛排水管的堅(jiān)固性，利用管卡和膨脹螺栓將排水管固定在箱梁下緣。管卡采用不銹鋼材料制作，排水管直線段管卡間距不大于50cm，曲線段不大于20cm。錨栓埋入深度不小于廠家提供標(biāo)準(zhǔn)埋深長(zhǎng)度，通過(guò)錨栓配套螺母調(diào)整PVC-U管位置，調(diào)整錨栓規(guī)格和埋入深度形成箱梁底水平段PVC-U管橫坡，螺母采用雙螺母形式。膨脹螺栓性能應(yīng)符合JB/ZQ4763-2006膨脹螺栓的要求。排水管在箱梁外緣固定的方式早期采用圓形管卡為主，該方法固定不牢固，不易更換管卡，在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生PVC-U管墜落的情況。濟(jì)南、西安、武漢等地就報(bào)道過(guò)排水管墜落事故。為避免PVC管外掛在箱梁外緣出現(xiàn)脫落，影響橋下行人和車輛的行駛安全，濟(jì)南市二環(huán)西路高架橋在橫向排水管彎頭兩側(cè)的梁底預(yù)埋鋼板，采用不銹鋼U形管卡焊接在鋼板上進(jìn)行加強(qiáng)，U形管卡強(qiáng)度大，維護(hù)也較方便，大大減少了PVC-U管墜落的幾率。這種方法在二環(huán)西路高架橋的使用過(guò)程中初見(jiàn)良好。
4結(jié)語(yǔ)
城市高架橋排水系統(tǒng)作為附屬工程雖對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全無(wú)大影響，但其設(shè)計(jì)的科學(xué)合理與否，可直接反映出這個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)狀況、管理狀況如何。本文結(jié)合濟(jì)南市二環(huán)西路高架橋工程，對(duì)城市高架橋的排水設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)方案方便養(yǎng)護(hù)、維修。為類似城市高架橋的排水設(shè)計(jì)提供了較好的參考依據(jù)。
作者：欒靜靜 王東陽(yáng) 單位：山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院