层间排水装置伸缩缝结构在高速公路桥梁施工中应用研究

李占甫 王建立

安徽省交通控股集团有限公司 安徽 合肥 230088

正文：

0. 引言

桥梁伸缩缝是桥梁结构非常重要的附属设施，用于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结，其安装一般通过分联端预留槽口和粱体预埋件完成。对于沥青铺装桥面结构，桥面径流绝大部分通过横坡汇集到桥梁边侧通过泄水管排出，部分径流会通过沥青面层空隙下渗到沥青铺装层，形成沥青桥面铺装层间水；对单向双车道及桥梁纵坡大于2%的沥青桥面铺装层间水无法通过桥梁横坡汇集到桥梁边侧排水构造中，大部分均排向迎水面伸缩缝端，造成伸缩缝迎水面一定范围内沥青桥面铺装始终处以饱水状态，受车辆荷载影响该处沥青桥面铺装存在大量承压层间水，极易造成伸缩缝附近沥青桥面铺装层发生唧浆、剥落及坑槽等早期病害，危害行车安全。

1. 桥梁伸缩缝处横向排水装置的优点

1.1 该装置在伸缩缝槽口内直接安装，施工便利

可操作性强；

1.2 桥面现浇调平层充当沥青铺装层垫层的作用，切槽开口即使回填也不会削弱垫层强度，在其上沥青层表面容易产生反射裂缝；

1.3 该装置结构稳固，系统耐久性好。

2. 工程实例

池州长江公路大桥工程是安徽省高速公路网中“纵三”济祁高速公路的一段， 池州长江公路大桥项目白荡湖特大桥，池州长江跨江主桥和西大沟中桥桥面纵坡较大，考虑桥梁伸缩缝处通病病理分析，在上述桥梁各设置一道桥梁伸缩缝处横向排水装置，经现场验证，排水效果良好。

3.伸缩缝排水装置设计

该装置设计增加了一种伸缩缝排水构造，可将滞留在伸缩缝迎水面铺装层层间水收集导流排出，避免层间水对路面结构层、粱体、伸缩缝的侵蚀损害。

3.1 该装置主要为增加纵向层间汇水集水槽，所述集水槽为三角形样式，与伸缩缝连为一体，满足结构安全计算及构造要求。在伸缩缝预留槽口中，集水槽的竖向直边设置开口并紧贴铺装层，集水槽的水平直边靠桥面边侧设置泄水口，层间渗水经排水槽横向排至预留泄水口，泄水口与预埋在梁体内的泄水管相连，斜边设置连接件与伸缩缝预埋钢筋连接。该排水构造装置，设置纵坡大于2%的沥青桥面铺装与伸缩缝接缝全幅迎水面，作为桥梁伸缩缝配套排水设施一并安装。

图1 桥梁伸缩缝三角形横向排水装置

3.2 集水槽采用定型角钢工厂定尺加工，以减少现场焊接工程量，确保槽体结构安全；构件须在出厂前涂刷防腐漆，以提高构件使用的耐久性。

3.3 排水槽内填充材料宜采用粒径大于3cm单级配碎石，临沥青排水面设置单层透水土工布；层间渗水排水槽横向排至预留泄水孔中。

3.4 为确保三角排水槽安装稳固，伸缩缝连接钢筋N1、N2须与三角排水槽斜面钢板双面焊接，焊接长度满足须满足现有规范要求；开槽时须将槽内桥面水泥混凝土铺装层全部凿除，有条件时可将桥面铺装钢筋网与槽体点焊连接，槽体周边混凝土在浇筑是须重点振捣密实。

3.5 为确保三角排水槽排水顺畅，排水槽安装时与桥面横坡保持一致，与桥面充分贴合，槽体底部高程低于沥青混凝土铺装层地面0.5-1cm。

3.6 梁（板）预制或浇筑施工时注意预埋外径5cmPvc排水管，其设置详见上图，泄水管伸出悬臂外露长度不小5cm。槽内填筑级配碎石前应在排水管上覆盖不锈钢丝网，和角钢焊接，其平面网格尺寸如下图所示，不锈钢钢丝直径为1mm。

4.桥梁伸缩缝处横向排水装置效益分析

4.1 经济效益

采用桥梁伸缩缝处横向排水装置，能够及时排出桥梁迎破面沥青混凝土层间水，降低水流在孔隙中存在着“泵引”现象和“压裂”作用，从而减轻伸缩缝与桥面沥青路面早期损坏，增加行车顺适感和伸缩缝的使用寿命，维修费用也进一步减少。

4.1 社会效益

由于伸缩缝混凝土端部与桥梁沥青铺装路面交接处的积水及时排出，桥梁路面表面冬季不易结冰，降低车辆行驶安全隐患。

5.结论

沥青路面桥梁伸缩缝排水装置已完成施工1年，排水装置排水效果良好，沥青路面未出现积水潮湿现象，有效解决了伸缩缝混凝土端部与桥梁沥青路面交接处的内部积水问题，防止伸缩缝与桥梁沥青铺装路面早期损坏，提高使用寿命，降低维修费用，消除安全隐患，提高行车舒适度。