第二节 桥面防水及排水设施

第二节 桥面防水及排水设施

[A1-4.6] 混凝土结构不宜处在干燥和湿润反复交替的环境中,尤其在严寒的冬季,渗入混凝土细小裂纹中的水分结冰后,会使混凝土产生破坏而缩短使用寿命,另外水分还会使钢筋锈蚀。因此,为了防止桥面结构受雨水、雪水等侵蚀,应设置完善的桥面防水及排水设施。

一、桥面防水层

[A1-4.1] 桥面防水层是防止桥面雨水、雪水等向主梁渗透的隔水设施。一般设在桥面铺装层与桥面板之间,将透过铺装层的渗入水隔绝。

[A1-4.1] 钢筋混凝土桥面板与铺装层之间是否要设防水层,应视当地的气温、雨量、桥梁结构和桥面铺装形式等具体情况而定。防水层通过伸缩缝或变形缝时,应按设计规定铺设。防水层在横桥向应闭合铺设,底层表面应平顺、干燥、干净。如无需设置防水层,但考虑桥面铺装长期磨损,如果桥面排水不良仍可能漏水,故桥面在主梁受负弯矩作用处应设置柔性防水层。

[A1-4.1]防水层有三种类型:

(1)沥青涂胶下封层,即洒布薄层沥青或改性沥青,在其上布一层砂,经碾压形成沥青涂胶下封层。

(2)高分子聚合物涂胶,如聚氨酯胶泥、环氧树脂、阳离子乳化沥青、聚丁胶乳等。

(3)铺装沥青或改性沥青防水卷材,以及浸渍沥青的无纺土工布等。

无防水层时,水泥混凝土铺装应采用防水混凝土。对于沥青混凝土则应加强排水和养护。

二、桥面排水设施

[A1-4.10] 桥面排水设施主要为设置桥面纵坡、横坡(包括超高),并设置一定数量的泄(排)水管(口)外泄。桥面横向排水坡度宜与路面横坡一致,当设有人行道时,人行道应设置倾向行车道0.5%~1.5%的横坡。当桥面纵坡小于0.5%时,宜在桥面铺装较低侧边缘设置纵向渗沟排水系统。

[A1-4.11] 为防止雨水积滞桥面,需设置泄水口,并在泄水口处设置泄水管。泄水口宜设置在桥面行车道边缘处,间距可依据设计径流量计算确定,最大间距不宜超过20m。在桥梁伸缩缝的上游方向应增设泄水口,有助于减少流向伸缩缝的水量。在桥面凹形竖曲线的最低点及其前后3~5m处应各设置一个泄水口,预防最低点处的泄水口被杂物堵塞而导致积水。泄水口可为圆形或矩形,圆形泄水口的直径宜为15~20cm;矩形泄水口的宽度宜为20~30cm,长度宜为30~40cm。泄水口顶部应采用格栅盖板,其顶面宜比周围桥面铺装低5~10mm,有利于桥面水向泄水口汇流并增加截流率。

  1. 桥面纵横坡

[A1-4.12] 桥面设置纵横坡,以利雨水迅速排除,防止或减少雨水对铺装层的渗透,从而保护桥面扳,延长桥梁的使用寿命。
桥面设置纵坡,首先是有利于排水,同时在平原地区,还可以在满足桥下设计净空要求的前提下,降低墩台高程,减少引桥长度或桥头引道土方量,从而节省工程费用。桥面纵坡的设置应与桥梁两端的道路相协调,《通规》(JTG D60—2015)规定:桥上纵坡不宜大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%,位于市镇混合交通繁忙处,桥上纵坡及桥头引道纵坡均不得大于3%。对宜结冰、积雪的桥梁,桥上纵坡不宜大于3%。

桥面横坡一般采用1.5%~2%,通常有三种设置形式:

(1)在装配式肋板梁桥中,当桥面宽度不大时,为使主梁构造简单、架设与拼装方便,通常横坡直接设在行车道板上。在行车道板(全跨范围内)与等厚的混凝土桥面铺装层之间铺设一层厚度变化、形成双向倾斜的混凝土三角垫层[图1-4-3a)]。

(2)在装配式肋板梁桥中,当桥面宽度较大时,为节省铺装材料并减小恒载重力,可采用在墩帽顶面设置横坡的方式,此时,铺装层在整个桥面宽度上做成等厚的。对于板桥(矩形板或空心板)或就地浇筑的肋板式梁桥,可将横坡直接设在墩帽和台帽上[图1-4-3b)];对于肋梁桥通常将墩帽和台帽设计成水平,采用变高的支承垫石使桥梁上部结构形成双向倾斜[图1-4-3c)]。

(3)在整体式箱梁桥中,当桥面宽度较大时,用三角垫层设置横坡将使混凝土用量和恒载重力增加太多,为此,可将行车道板做成倾斜面而形成横坡[图1-4-3d)]。

Picture

图1-4-3 桥面横坡设置方式

  1. 泄水管

[A1-4.13] 桥梁常用的泄水管道设置方式有竖向泄水管道、横向泄水管道和封闭式泄水管道等。泄水管可采用铸铁管、PVC管或复合材料管,内径不宜小于15cm。由于设置泄水口,部分桥面板钢筋网被切断,因此要求泄水口周围应配置补强钢筋,使之具有足够的强度承受车辆荷载的作用。为了不影响铺装结构内部水的排出,泄水管伸入铺装结构内部的部分应做成孔隙状。

(1)竖向泄水管道
竖向泄水管道(图1-4-4)常用于肋板式梁桥、箱形梁桥、肋拱桥及刚架拱桥、桁架拱桥等。竖向泄水管道通过桥面板上预留的孔洞伸到桥面板下方,桥面积水可以通过竖向泄水管道直接泄到桥下。安装泄水管时应将其下端伸出桥面板底面以下15~20cm,以防止雨水浸润桥面板。如果桥面铺装层内设有防水层,则应让管道与防水层紧密结合,以便防水层上所积存的渗水能通过泄水管道排出桥外。

Picture

图1-4-4 桥面雨水竖向排出示意

(2)横向泄水管道
横向泄水管道(图1-4-5)常用于板桥或实腹式拱桥。如果在这些桥型结构中设置竖向泄水管道,需要穿过板梁或很厚的拱上结构或填料,使施工复杂,所以通常采用横向泄水管道,将桥面积水从行车道两侧安全带或护栏下方直接排出桥外。这种泄水管道构造简单、安装方便,但因泄水管的设置坡度较缓容易堵塞。

Picture

图1-4-5 桥面雨水横向排出示意(尺寸单位:mm)

(3)封闭式泄水管道
对于跨越公路、铁路、通航河流的桥梁以及城市高架桥,由于其下方往往是道路或其他设施,上述将桥面积水直接排向桥下的做法明显是不可取的,这样做既影响桥下交通及行人的安全,又有碍公共卫生。因此,桥面排水对桥下通行有影响时,桥面水通过横坡和纵坡排入泄水口后,应汇集到纵向排水管或排水槽中,通过设在墩台处的竖向排水管排入地面排水设施(图1-4-6)或河流中。排水管宜设置在悬臂板外侧,纵向排水管的坡度不得小于0.5%。

Picture

图1-4-6 封闭式排水示例

\(\ \)