东宝河新安特大桥桥面排水设计

陈卓然

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518029）

东宝河新安特大桥桥面排水设计

陈卓然

（深圳市市政设计研究院有限公司，广东 深圳 518029）

东宝河新安特大桥主桥通航主跨156 m，是我国首座采用混合梁结构的波形钢腹板桥梁。该桥排水采用横向桥面排水和纵向排水管排水相结合，根据降雨强度，复核汇水量和管径排水量设计，同时依据广东地区降雨重现期降雨历时，计算总结容许最大汇水面积所对应的管径大小表格，便于其他桥梁排水设计参考和查询。

桥面排水；管径排水；东宝河新安特大桥

1 概述

桥梁健康百年大计，桥梁排水是桥梁耐久性一个重要方面，对延长桥梁寿命起到关键作用。然而对桥梁排水设施没有引起足够的重视。目前桥梁排水设计，大多根据已建成的项目做参考或是依据工程经验并未实际计算。桥面积水将使雨水的渗入加快桥面板钢筋的锈蚀。其结果是影响桥梁的使用功能,影响桥梁的美观,降低桥梁的使用寿命,以致改变桥梁的受力状态。若桥面的水不能及时排除，在桥面形成水膜甚至积水。使高速行驶汽车无法正常刹车或发生滑动。同时，行驶会溅起积水会影响驾驶员的视线，安全行驶系数降低。

2 东宝河新安特大桥工程排水设计

东宝河新安大桥跨越深莞市界的东宝河，直接联系深圳市沙井街道和东莞市长安镇，采用城市主干道技术标准，主线设计车速60 km/h，双向六车道。桥头引道东起沙井新和路，西至长安建安路。主桥跨径布置88 m+156 m+88 m。桥梁宽度16.25 m，4 m人行道+12.25 m车行道。主桥横坡1.5%，人行道横坡2%。边跨纵坡最大值分别为3.71%和2.923%，中跨纵坡为0.5%。

本桥泄水管采用矩形铸铁管与pvc管相结合，矩形铸铁泄水口宽度为200 mm，矩形铸铁泄水口设置在桥面行车道外边缘。矩形铸铁泄水口5 m等间距布置，矩形泄水管与横向排水直径110 mmpvc管相连接。

桥梁纵向排水管随着桥梁本身纵坡设置。边跨桥面纵坡分别大于等于3%。纵向排水管采用直径200 mmpvc管径，中跨以桥梁最高点为界采用双向排水，由于中跨本身桥梁具有一定纵坡，其纵向排水管设计纵坡为1.5%，叠加桥梁本身纵坡后为2%，中跨左侧排水长度约为97 m，所以纵向排水管采用直径315 mmpvc管径。右侧纵向排水长度为59 m，纵向排水管采用直径200 mmpvc管径。通过设置在墩柱的竖向排水管排入河流。

3 桥面排水设计[1-3]

（1）桥面排水一般分为桥面横纵坡排水和泄水管排水两种方式。桥面横纵坡排水利用桥面横纵坡自然排水。桥面排水横坡坡度宜设置1.5%～2.0%，当设有人行道的时，人行道宜设置倾向行车道1%～2%的横坡。当中桥、小桥的桥面排水设有不小于3%纵坡时，桥上可不设排水口，但应在桥头引道上两侧设置雨水口。桥面纵坡排水的坡度不得小于0.5%。

泄水管排水泄水口宜设置在桥面行车道边缘处，通过横向坡度汇集到横向排水管内，横向排水管再汇集到纵向排水管排走，并在墩柱处设置竖向排水管把纵向排水管内水排入地面排水系统。

（2）使排水管的泄水能力大于或等于设计径流量即QC≥Q，满足排水需求。

根据《公路排水设计规范》JTG/T D33-2012规范设计径流量：

式中：Q 为设计径流量（m3/s）；ψ 为径流系数；qp，t为设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度（mm/min）；F 为汇水面积（km2）。

根据《公路排水设计规范》JTG/T D33-2012规范排水管的泄水能力：

式中：V为排水管内的平均流速（m/s）；A为过水断面面积（m2）。

式中：n为排水管壁的粗糙系数；R为水力半径，m。

式中：ρ为过水断面湿周；I为水力坡度。

东宝河特大桥排水设计数值复核：

验算横向排水管100 mm，5 m间距，横向坡度为1.5%布置泄水口是否满足需求。

根据《城市桥梁设计规范》9.2.3.4排水管道的间距可根据桥面汇水面积和桥面纵坡大小确定：当纵坡大于2%时，桥面设置排水管截面积不宜小于60 mm2/m2；

排水管截面积/汇水面积=3.14×502/81.25=96.67 mm2/m2≥60mm2/m2

横向排水管设计合理，满足要求。

验算边跨纵向排水管200 mm，纵坡3%，汇水面积1 430 m2。

边跨QC≥Q设计排水合理。

验算中跨跨纵向排水管315 mm，纵坡1.5%，汇水面积1 580 m2。

中跨QC≥Q设计排水合理。

使排水管的泄水能力大于或等于设计径流量,设计重现期5 a，降雨历程10 min，由《公路排水设计规范》图9.1.7-1查询广东地区其降雨强度q5,10=3.0 mm/min，雨水管按满流计算，考虑两倍安全率，即QC≥2Q。为方便设计查询，根据坡度和汇水面积总结计算得到排水管对应管径，见表1。

表1 坡度、汇水面积与排水管径大小关系表

4 结语

桥面排水设计与施工质量尤为重要，桥面排水横纵坡、泄水管设置、泄水口形状及泄水管材料、排水管的设置是桥梁排水的关键节点，需要工作中总结经验，逐步完善排水系统以保证排水设施的顺畅。桥面防水亦是桥梁耐久性一个重要方面，其涉及铺装材料、设计、施工等综合系统工程，与桥面排水配合做到防排结合，让排水系统给桥梁的使用寿命与行驶舒适度加分。

[1]CJJ 11-2011,城市桥梁设计规范[S].

[2]JTG/T D33-2012,公路排水设计规范[S].

[3]李伟伟,周全.桥梁排水问题的探讨[J].城市道桥与防洪,2012(9):119-120.

U443.5

B

1009-7716（2017）12-0066-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.019

2017-06-19

陈卓然（1991-），女，吉林洮南人，助理工程师，从事桥梁设计工作。