框架式地道桥的排水设计探析

迟劼

【摘 要】伴随我国经济的发展，交通量越来越大，框架式地道桥逐年增多，在城市中的应用也越来越多。对于下穿铁路的道路加宽，交叉点处施工时往往要求铁路不能中断交通或只能短时间内临时中断交通。路线交叉处构造物的设计、施工往往成为整个加宽改造项目的重要节点。本文主要对框架式地道桥的排水设计进行探析。

【关键词】框架式地道桥；排水设计

引言

伴随框架式地道桥的规模增大、投资加大，其方案设计的重要性越来越受到重视。地道桥作为城市交通人工建筑物的一部分，在建筑艺术处理上，需要与其周围的环境相配合，取得协调。合理而全面的方案设计能够保证在设计的后续阶段和工程实施中作到技术可靠、投资经济、进度可控。对于地道桥的建筑设计，应重视排水设计，避免雨季积水，影响车辆及行人正常交通。

一、框架式地道桥排水的重要性

由于地道桥本身存在一定的结构高度，一般达到4～8m，需要向地下挖到一定深度才能满足要求。引道坡度也较大，通常达到3%～8%。而这往往就使得地道桥最低点的高程严重低于附近的道路，从而形成地势低洼处。如果设计不当，在雨季时，附近路面的雨水向低洼处流淌，极易造成低洼处存留大量积水。这将严重影响交通状况，甚至造成整个立交系统的瘫痪，危害人们的生命財产安全。同时，可能对混凝土结构具有腐蚀性，在干湿交替的条件影响更大，导致建成的桥质量下降，影响桥的使用。因此，地道桥的排水设计是一项重要的工程，应该引起设计人员的高度重视。

二、框架式地道桥的排水设计

（一）排水方案的拟定

对于一般地道桥既有雨水圆管的标高与整个立交引道的标高比较后发现：东、西两侧非机动车道引道标高及部分机动车道引道标高均高于南侧引道终点处既有雨水圆管底的标高，因此考虑将该范围内所汇集的地面雨水通过自流的方式引向南侧市政排水管。而将机动车道引道标高低于南侧引道终点处既有雨水围管底标高范围内所汇集的地面雨水通过机械抽升的方式引向立交桥主体西侧设置的泵站，然后向南最终排入市政排水管道。

（二）确定地面的汇水面积

地道排水仅负担地道本身的水量，而不担负其周围客水的排除，以免因过大的排水量使排水出路造成闲难。为严格控制汇水面积，立交地道四周，尤其是引道的起点处，均设置1%的反坡与原道路顺接，以防客水涌入地道。

（三）非机动车道的排水设计

非机动车道的排水设计采用自然排水的方式。考虑到立交地道汇水快，排除急，流量集中，因此雨水口的形式、数量及安置的位置考虑如下：雨水口采用偏沟式双雨水口，并加销子以防盗；雨水口埋置深度一般为0.5m，个别处深度根据实际情况加以调整；为了保证地道汇水的及时排除，沿纵坡间隔20m左右设置雨水口，并在非机动车道引道最低点设置横向雨水沟截流。两侧非机动车道各雨水口将雨水汇入相应的雨水检查井内，通过井底的钢筋混凝土雨水总管引向南侧终点处既有路面东、西两侧地下市政排水管。

（四）机动车道的排水设计

机动车道北侧纵坡4%，南侧纵坡5%，双向横坡2%.两端均设置l%的反坡与原道路顺接。机动车道的排水设计采用自然排水和机械抽升的方式相结合的方式。

1.自然排水设计。部分机动车道引道标高高于南侧引道终点处既有雨水圆管底的标高，因此考虑将该范围内所汇集的地面雨水通过自流的方式引向南侧市政排水管道。在自然排水系统标高之上处设置南、北各一道横向截水沟，通过横向混凝土圆管汇入东、西侧非机动车道检查井内，将水引入非机动车道排水系统.最终将水引入南侧既有市政管道。机动车道合成坡度较大，雨水以人字形流向机动车道两侧路缘，考虑到水流速度快，流量大及横向截水沟的横向拦截能力，为使雨水能以自流的方式尽快尽多地排入自流系统，沿机动车道引道纵坡两侧通长设置0.2X0，5m（BXH）的C25混凝土排水纵沟，其上配置C30钢筋混凝土盖板（有孔）将雨水汇集至横向截水沟。

2.机械抽升排水设计。机动车道引道高程在自然排水系统标高之下处汇水面积内的水采用机械抽升的方式排水。即在南侧引道最低点设置横向截水沟，汇集纵向排水沟内及地表水后，通过该处预埋横向800mm的混凝土圆管引向立交主体西侧设置的泵站。东、西两侧非机动车道、机动车道雨水汇集及自然排水和机械抽升的方式互不干扰，自成体系但考虑到机动车道路面合成坡度及汇水快、急、大的特点，在机动车道自然排水系统标高之上处设置的南、北各一道横向截水沟在实际中并不能将雨水以理想方式全部拦截，所以在计算机械抽升所需的汇水面积时，考虑到此因素，将洪水面积适当放大，降水强度采用设计重现期5年的一小时的降水量，以“随降随排”的方法计算其排出水量，地表径流系数采用0.9（混凝土路面）。

（五）桥洞顸、侧部的防水处理。箱体防水应首先利用混凝土的自防水作用，根据箱体所随的水压力及水力梯度，决定混凝土的搞渗等级。并在箱身顶面应铺设防水层，箱身顶面防水层，一般采用三油两毡或三油一毯一麻的做法，再铺设100号混凝土厚8-10cm的保护层，并做成排水坡（箱顶防水层应设1-3%的横向坡度，使积水能排入箱体两侧的盲沟内，盲沟应沿桥洞口的翼墙将水排出，避免在铁路路基内积水），强度达到设计要求后方可进行顶进。箱身侧面防水，涂刷沥青两道。

三、需注意的问题

（一）合理选择地道桥位置

地道桥的修建主要是为改善平交道口所带给人们的不便。因此，要首先考虑桥的设置是否能改善人们现在的状况，方便出行。但排水问题也至关重要。桥位应尽量选在铁路路基高、地质条件好、地下水位低、能很好的与原有公路相结合的地方，以优先考虑自然排水。

（二）做好设计前的准备工作

桥位确定后，应着手地质钻探，除了要了解持力层以上各土层的物理力学性质，掌握地下水的情况，了解地下水的类型、来源、静止水位等。并了解当地的气候状况和水文条件，附近有无城市排水管道，是否有可供雨水排入的河流或地势低洼的地段。

（三）注重设计，统筹各部门合作工作

排水设计涉及面广，受地形地貌、水位条件、施工方法、经济状况等条件的限制。对位于城市的顶进桥涵，其排水往往属于城市排水的一部分，故应与当地城市规划相协调，并与公路部门、铁路部门、供电、市政排水等有关单位互相配合；对位于郊区、农村顶进的桥涵，应与当地农田水利规划相结合，既能供农业灌溉，又要有其他排水出路，以免淹没农田村舍。应尽量作到因地制宜，全面考虑。

四、结语

在城市铁路地道桥中，铁路框架桥具有整体性强、建筑高度低、总体布置灵活、对地基承载力要求低、抗震性能好等特点，因此得到广泛的应用。对于铁路框架桥的设计，应当在了解结构受力的情况下，因地制宜，以经济、安全为前提，详细地勘察现场的地质、地物、水文、管线等情况，结合铁路和公路线形及宽度要求，选择合适的框架桥角度、孔跨、尺寸及地基处理方法，充分发挥框架桥的优势。

参考文献：

[1]李家稳.地道桥设计与施工[M：.北京：中国铁道出版社，2012.

[2]孟付明，李海鹏.下穿式立交桥雨水自流系统设计[J].城市道桥与防洪，2009（10）：87—89.