高架道路桥面排水系统研究

收稿日期：2010-03-05作者简介：叶华成（1960-），男，浙江宁波人，高级工程师，从事土木工程建设管理工作。

高架道路桥面排水系统研究

叶华成，阮华夫，苏

凯

（上海沪申高速公路建设发展有限公司，上海201108）

摘

要：该文通过对桥面横坡低处铺装层内的两种排水通道形式（即碎石盲沟和不锈钢弹簧排水管）的对比试验研究，发现

碎石盲沟的排水效果比较好且易于施工、

质量容易控制，故推荐桥面横坡低处铺装层内的排水方案采用设置碎石肓沟的形式。此外，

还提供了碎石盲沟的施工技术要求，以供工程实践参考。关键词：桥面排水；排水方案；碎石盲沟；不锈钢弹簧排水管；方案比较；上海中图分类号：U443.31

文献标识码：B

文章编号：1009-7716（2010）05-0175-03

0前言

由于桥面排水不畅而导致长时间的滞水会导致桥面的沥青面层出现早期水破坏，桥面积水也会减缓行车速度并使车轮打滑而导致行车安全问题，因此近年来在桥梁的设计施工中，桥面排水系统逐渐受到重视[1-3]。现有的桥面排水系统多是通过桥面横坡将路表水汇集至横坡低处，进而通过横坡低处的铺装层内的排水通道将水通过纵坡排至落水管沿桥墩排至桥下排水沟。铺装层内的排水通道使用比较多的为碎石盲沟和不锈钢弹簧排水管，二者均有成功应用的先例，但已有资料表明关于二者的排水效果并没有试验对比分析[4-6]。本文通过试验分析了碎石盲沟和不锈钢弹簧排水管的排水效果，从而为工程实践提供参考，以选择合

适的铺装层内排水方式，确保桥面水能够快速、

流畅排泄，充分发挥桥面泄水孔的作用，避免由于桥面排水不畅而带来的沥青铺装层的水损坏。

1试验方案设计

综合考虑桥面不同排水方案，结合上海地区

的实际情况（桥面铺装一般厚度为上层4cmSM A ，下层6cmAC 沥青混凝土），设计了两种桥面排水方案：

（1）

在桥面横坡低处设置50～100mm 的碎石盲沟，填筑13.2～16mm 级配碎石，深度位置与铺装下面层沥青混凝土一致，厚度为60mm 。

（2）在桥面横坡低处中面层内，预先埋设Φ15×1.2(mm)、螺距为1.8m 、由304H 不锈钢制作而成的金属螺旋渗水弹簧管，大于10m 一节，其端部要求伸入集水井内50mm 。

因足尺现场试验排水所需时间较长、试验难

度大，经可行性分析后决定采取室内模拟加速排

水试验来进行综合效果评价。

2试验实施步骤

（1）制作模拟桥面排水的室内试验设备（见图1所示）。

（2）为凸显实际水流状况，模拟设备纵坡加大

设置为6%。

（3）在泄水槽内填筑13.2～16mm 级配碎石，宽度为50mm ，高度为40mm （模拟实际桥面碎石盲沟排水），见图2所示。

科技研究175

（4）在泄水槽内埋设透水弹簧钢管，要求用不

透水胶泥封住泄水槽两头，使水仅通过弹簧钢管

流到泄水槽并排泄，同时填筑AC-20C沥青混合

料，并用夯锤进行人工夯实，见图3所示。

（5）秤取4kg左右水量，分别缓慢倒入填筑碎石及已埋设弹簧管的灌水口。

（6）按动秒表开始计时，同时用小铁桶接住出水口。

（7）直至水流基本停止，秤量小铁桶里的水重。3试验结果及分析

根据两种桥面排水方案模拟试验实际泄水时间的记录结果（见图4、图5所示），计算得出填筑碎石及预埋弹簧管两种模拟试验的水流速度，具体数据见表1所列。

根据表1对两种桥面排水方案水流速度的计算结果得出，在同样的水量条件下，方案一即模拟碎石盲沟的排水速度更快，超过埋设弹簧管的排水速度3倍多。分析其原因主要有两个方面：（1）填筑级配碎石其内部空隙相对于埋设弹簧管更大，排水通道更宽，水受到碎石的阻力更小，使得在碎石内部流通更通畅。

（2）预先埋设弹簧管再铺筑沥青混合料，其内部空隙比较小，若水量稍偏大容易造成滞留，造成排水缓慢，见图6所示。

通过对两种桥面排水方案室内模拟比对试验，得出方案一即填筑碎石的排水效果要比方案二即埋设弹簧管的更好；另一方面考虑到碎石盲沟易于施工、质量容易控制。对此，推荐采用桥面横坡低处设置碎石盲沟的排水方案（见图7所示）。

4碎石盲沟施工技术要求

4.1碎石盲沟整体设计

碎石盲沟设计尺寸为50mm×60mm，即宽度为50mm、高度为60mm的矩形断面（深度位置

图3模拟方案二图示

图4方案一排水时间图示图5方案二排水时间图示

表1水流速度计算汇总表

试验编号水量/L排水时间流速/L·min-1方案一（填筑碎石） 3.62′33″ 1.41

方案二(埋设弹簧管) 3.28′19″0.38

图6排水口滞留水图示

图7设置碎石盲沟的桥面排水方案图

科技研究1762010年5月第5期城市道桥与防洪

与下面层沥青混凝土一致），沿桥面横坡低处内侧纵向设置，桥面设计有水泥混凝土路缘带的和无水泥混凝土路缘带的。无水泥混凝土路缘带的直接靠防撞墙设置，具体设置见图8所示。

4.2碎石盲沟材料指标

碎石盲沟内填充级配碎石应选用与AC-20C 或SMA-13一致的石料（玄武岩、辉绿岩、石灰岩或其它合格矿料）。石料的具体技术要求应满足现行《沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）的要求，要求抗冲刷能力强、抗压强度高、颗粒形状优，碎石级配要求为13.2～19mm，级配不得过细。

4.3碎石盲沟施工方法

碎石盲沟底、顶面高程与桥面沥青混凝土铺装下面层一致，要求施工单位在进行下面层施工时预留盲沟位置。具体施工方法为预先在盲沟位置放置50mm×60mm（即50mm宽（宜口大底小，便于取出，60mm深）的槽钢或者用铁皮包裹方木，同时要求在槽钢或方木与沥青混凝土接触一侧涂抹食用油。

沥青面层施工时，要确保碎石盲沟相邻的沥青混凝土达到要求的压实度。在分段碾压结束后应及时撤掉槽钢或方木，以免沥青混凝土冷却后造成槽钢或方木不易撤掉，从而影响碎石盲沟边线的顺直。若撤掉槽钢或方木时盲沟相邻沥青混凝土发生散落，要及时安排人员清理干净，在铺筑上面层之前及时回填碎石。

5集水井的开孔要求

集水井沿顺桥向和横桥向均应合理设置排水孔，位置偏下，具体设置见图9所示。沿顺桥向集水井两侧各应设置2个以上排水孔，保证碎石盲沟内的水能顺畅流入集水井；横桥向应设置不小于6个排水孔，保证横向排水需要。

7结语

（1）通过对桥面横坡低处铺装层内的两种排水通道形式（即碎石盲沟和不锈钢弹簧排水管）的对比试验研究，发现碎石盲沟的排水效果比较好且易于施工、质量容易控制，故研究推荐桥面横坡低处铺装层内设置碎石盲沟的排水方案。

（2）提供了碎石盲沟的施工技术要求，可供工程实践参考。

参考文献

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