天津市市政工程设计研究院天津市300051
摘要：桥梁排水设计是桥梁设计中的一个非常重要环节，特别是在城市桥梁工程中，如果桥梁排水设计不合理，桥梁不能及时排出雨水，不仅会导致桥面出现积水的现象，更严重的是可能会影响桥梁的安全。因此，对桥梁排水设计就提出了一个相当高的要求。加强对城市桥梁排水的科学设计，对提高桥梁的安全性和保障国家及人民生命财产安全有着重要的意义，本文就我国桥梁排水设计存在的问题和解决方案进行探讨。
关键词：桥梁；排水；设计
1.桥梁的重要性
1.1桥梁在城市交通中的重要性
近年来，城市现代化进程加快，城市交通得到了迅猛发展，但也产生了交通拥挤和堵塞等一系列问题。为了减缓交通堵塞压力，各城市纷纷建起各种高架桥、立交桥等，桥梁在城市交通中有重要地位，对城市发展的作用也日益凸显和提高。
1.2科学的桥梁排水设计的重要性
随着我国经济社会的发展和人口的快速增长，交通量的增加也就成了必然的趋势，作用在桥梁上的荷载也越来越大。桥梁排水设计作为桥梁工程中一个非常重要的环节，如果设计不合理，桥梁不能及时排出雨水，不仅可能会导致桥面出现积水、渗水的现象，影响桥梁的安全，甚至可能给行车带来不便，使国家和人民遭受严重的生命和财产损失。因此，桥梁排水设计的重要性是显而易见的。
2.桥梁排水设计中的常见问题
2.1桥面设计不合理
许多城市的一些桥梁出现了局部破坏、积水、渗水甚至漏水的现象以致发生交通阻断，尤其是南方多雨地区情况更是糟糕。举例来说，每年雨量充沛的六七月份，我国湖南省长沙市的袁家岭立交桥和芙蓉路立交桥的下层通道就会出现严重的积水，不仅不能发挥立交桥的纽带作用，反而成为了各交叉通道的障碍，长沙市的交通也出现严重的阻塞和瘫痪。分析其原因，主要是由于桥梁桥面设计不合理导致，具体表现在对桥面纵坡的设置不合理，纵坡过小，造成桥面雨水流速缓慢而汇流时间加长，对桥梁桥面的排水效果产生一定的影响。另外，我国一些桥梁桥面内没有铺装防水层，由于大部分的桥梁都是钢筋混凝土结构，不宜时而潮湿时而暴晒，如果水分侵蚀到钢筋，不但会使钢筋锈蚀，而且会减短桥梁的使用寿命，使国家遭受严重的财产损失。
2.2泄水口的设置不合理
桥梁的泄水口是雨水直接流出的通道，是桥梁排水设计中关键的一环节。然而，一些桥梁的泄水口也存在着不足之处。据调查发现，大部分桥面积水是由于泄水口的原因，比如：泄水口数量不够、间距过大或者直径不合理。有些桥梁只是在每个墩台位置的桥面较低点设置泄水口，而且进水口的直径小，排水能力就比较差。特别是在我国南方地区，雨量充沛而且降雨强度大，导致桥面的积水来不及从泄水管中排出，再加上清扫公路以后各种垃圾堵塞了泄水口，严重阻碍了桥面积水的排放，加大了积水对桥梁的腐蚀危害。所以，在设计桥面泄水口的时候，应该根据每个地方的雨水特点等实际情况来对桥梁设计桥面泄水口的数量、间距和直径。
2.3排水设施构造不完善
在城市桥梁工程设计的过程中，排水设施构造等一些细节方面还不完善。主要表现在以下两点：首先，因为桥梁桥面的排水系统主要是由进水口、排水管、落水管和排水盲沟等结构组成，但在实际的桥面排水系统设计中，桥梁排水设计者往往忽略了对碎石盲沟及进水口周边防水层等细节上的设置，导致积水浸入到车行道或者人行道，破坏了道路。另外一点是一些桥梁的泄水管的管口和管盖部分材料强度不够，如PVC管等，这样容易在车辆荷载下被压坏，不利于对桥梁的保护。
3.桥梁排水设计问题的解决方案
3.1合理设计桥面坡度
由于桥梁桥面纵坡和横坡的设计是否合理，直接决定着排水通畅性，因此对桥梁的排水系统的设计过程当中，设计者应该结合每座桥的特殊性对桥梁桥面纵坡和横坡作出合理地设计，确保桥梁桥面的设计能使桥面上的雨水迅速地排走，从而有利于对桥梁的保护，保证行人和车辆的安全。一般情况，桥梁桥面纵坡的设计范围在0.5%—2.0%之间，而桥面横坡的设计范围在1%—2%之间。另外，大桥和特大桥一般不适宜做成纵向平坡桥，而对城市高架桥桥面排水设计的过程中，考虑到高架桥的桥体比较长的因素，应该使桥面纵坡稍大。还应该注意的是，为了使桥面不会因为雨水的积滞而渗入到桥梁内部遭到破坏，影响桥梁的耐久性和安全性，应充分考虑到在桥梁桥面内设置防水层，以保护桥梁的安全。
3.2合理设置桥梁排水管
桥面排水管的设计是否科学也对桥梁能否有效排除雨水起着重要的作用。桥梁排水系统设计者以该桥梁所处的具体环境和车辆行人的安全所需出发，对桥梁的排水管作出合理的设计。在排水管的数量方面，科学合理的按照雨水径流面积计算来确定。对桥面纵坡较大的桥梁而言，可在桥面设置相对较少的排水管。而对于桥面纵坡较小的桥梁，应该在桥面上设计相对较多的排水管，以加快桥梁的排水进程，且有利于后期对桥梁的清理和养护。在排水口的间距方面，由于不同的桥梁导致纵坡也不同，所以要根据纵坡来对排水口的间距进行适当的调整。一般而言，桥梁坡度较大的，桥面排水口的间距可以适当加大。而在桥面的坡度比较小的时候，排水口的间距应该适当加小，例如，在车行道较低的一侧距人行道缘石外侧25厘米左右设置泄水管，用来收集车行道的雨水。而可在紧贴人行道外侧挡块再设置一排泄水管，用来收集人行道板以下空间内的积水。对于高速公路和一级公路，排水口间距一般设置在4—5米之间，而相对于一些雨水量不多的地区，泄水管间距可加大到15—20米。在排水管直径方面，排水管直径一般不宜小于100毫米，而对于特殊情况的高速公路和一级公路，排水管直径一般设置为150毫米。
3.3注重构造细节的处理，完善排水设施构造。
对桥梁的设计，设计者不仅要注重外型庄重美观，更应该注重对桥梁构造细节的处理。首先，为了防止因排水管的管口和管盖的材料强度不够，而导致被车辆压坏的情况，建议对排水管的管盖和管口采用强度较大的铸铁制作的材料。其次，针对由于桥面的灰尘和各种垃圾很容易堵塞排水口和下水道，导致桥面排水不畅的现象，可以采用排水管竖直方向埋没的办法。如果有特殊情况需要把排水管水平放置，要注意横坡不能太小，管道也不能过长，以免造成流水过慢，从而影响桥面排水。最后，由于一部分立交桥因为环境和地理状况的影响，需要设置下行穿道、人行地道，雨水很容易浸入下行道和人行道，则应该注重对桥梁的碎石盲沟和进水口周边防水层的科学设置，减少桥梁排水不畅和渗水现象的概率，对桥梁起到很好的保护的同时，真正给人民带去便捷。
总结
综上所述，伴随着我国经济社会的不断发展，交通运输业也得到快速的发展。我国很多城市不断涌现出了新的结构、外形美观庄重的桥梁，成为城市形象的一道靓丽的风景。作为桥梁工程设计者，应该结合城市和桥梁的环境和特征，对桥梁桥面坡度、排水管数量、直径的大小以及排水口的间距等作出合理的设计和调整，以更好地解决城市桥梁桥面的排水问题，缓解城市交通阻塞问题，为国家和人民带去真正的方便。
参考文献
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