下穿通道鋼軌滿布式截水溝的應用與推廣

莊建鵬

泉州市市政工程管理處（362000）

下穿通道鋼軌滿布式截水溝的應用與推廣

莊建鵬

泉州市市政工程管理處（362000）

文章主要介紹泉州市坪山路下穿通道截水溝的改造,改造中將原有的鋼筋網片式排水篦子改造為鋼軌滿布式排水篦子，經改造后的截水溝整體效果較好，該改造方案可作為類似項目的一個參考，進行應用和推廣。

下穿通道；截水溝；鋼軌

0 引言

隨著路面工程對排水功能要求的提高，排水工程結構越發復雜。因此，為了提高路面排水效果，延長公路路面使用壽命，需要對路基路面的排水系統進行完善，避免因為地表水或地下水影響到工程質量。首先，在一個交通道路建設工程項目開工之前，相關工作人員要對該項目進行全方位詳細的規劃，包括工程項目施工所需材料的選購、施工過程中所需要的人力、工程項目施工圖紙與實際施工狀況的檢查與核實以及對施工人員各項工作的合理分配等等。在交通道路建設工程質量監管上，要設立專門的技術小組，小組內要配備高水平的專業技術人員，針對施工過程中出現一些困難給予專業上的指導。同時，施工人員還要嚴格控制路基路面施工質量，明確關鍵工序質量控制要點，做好每一步工作，避免損害產生。但目前大多下穿通道的橫向截水溝均采用鋼筋網片式排水篦子，在實際使用過程中有如下缺陷:容易落入雜物堵塞水溝，阻礙雨水匯入集水井；該構件容易損壞，不易清理，增加了維修和養護成本；在車輛通行時會產生較大噪音，影響附近居民的休息。鋼軌滿布式截水溝在下穿中的應用不僅能有效解決鋼筋網片式存在的缺陷，而且施工工藝簡單，對現有下穿通道的鋼筋網片式排水篦子實施改造較為簡便。文章通過介紹筆者參建的泉州市區坪山路下穿段（湖心街至農校門口）車行道整修工程中對橫向截水溝的改造，為今后城市下穿通道截水溝改造的設計和施工提供參考。

1 工程概況

坪山路下穿框架位于泉州市豐澤區坪山路。坪山路作為市區交通的“主動脈”，在承載道路功能方面發揮著極大的作用，是市區內環路的重要組成部分。特別地，由于坪山路與市區泉秀街、豐澤街、津淮街、妙云街等主要東西走向的道路相連，也是市區重要的經濟與人文走廊，它的交通功能尤其重要?，F有坪山路下穿框架段總長度約540 m，路面總寬度18.6 m，其路面布置為:0.45 m（排水溝）+8.6 m（機動車道）+0.6（路緣石）+8.6 m（機動車道）+0.45 m（排水溝）=18.6 m，主要由框架涵、擋墻、排水溝及路面等組成，其中框架段底部南北兩側各一條橫向截水溝，東西兩側各一條縱向排水溝。

文章主要介紹橫向截水溝的改造。

2 現有橫向截水溝的病害

相關坪山下穿通道的建設資料及現場調查結果顯示，下穿框架及兩側U型槽主體部分結構完好，現狀橫向截水溝主要存在的病害如下:

1）鋼筋網片式排水篦子承重能力力較小，在主干道上因重型車輛碾壓造成的破壞嚴重；

2）該橫向截水溝容易落入雜物堵塞水溝，且不易清理，影響其截水、排水功能；

3）因截水溝面板脫落、移位、松動等原因，造成車輛通過時噪聲比較大，影響附近居民休息。

4）現狀病害如圖所示:

圖1 橫向截水溝現狀圖

圖2 橫向截水溝改造后

3 橫向截水溝的改造

1）公路路基路面的排水設施需因地制宜、合理布局與全面規劃，使自然水系與有利地形得以充分利用。通常情況下，排水溝不能太長，這樣設計的主要目的是保證水流不會過度集中，使水流可以及時得到疏散與分流,繼而防止公路路面受到水流浸泡。

2）通常路基邊溝不應設置于農田的灌溉設施中,若路基邊溝不得不設置于農田的排水溝渠中，需要保證二者可以合并使用,在保證農田灌溉的同時，避免水流危害到路基。

3）公路排水設施的設計需與道路等級及當地水文條件相結合,不僅要保證水溝穩固與適用，還要重視經濟效益。

針對坪山路下穿通道橫向截水溝的現狀病害，經與設計單位研究決定，擬采用強度高、剛度大的鋼軌滿布進行改造的方案。施工步驟如下:

1）拆除原有橫向截水溝的結構，清理至原狀基底（U型框架結構），及時抽排積水至集水井中。

2）在截水溝溝槽兩側框架底板處采用φ16進行雙排豎向植筋，植筋深度25 cm，間距20 cm。同時在既有混凝土道路面層處采用φ12進行單排橫向植筋。

3）預制異型鋼材（參照D-40伸縮縫進行制作）、橫撐工字鋼及橫撐預埋鋼板、鋼軌、鋼墊板等。

4）將橫撐工字鋼與預埋鋼板焊接封閉，現場按1 m間距布置，并將溝槽底底部和側向植筋焊接固定，控制好橫向定位。

5）將異型鋼材（含伸縮縫角鋼、異型鋼材和錨固箍筋）通過錨固箍筋與溝底豎向植筋焊接，控制好橫向定位及相對尺寸，再插入橫向鋼筋φ14進行綁扎固定。

6）安裝模板，預埋檢查井構件，做好模板加固并控制與銜接路面的高程，將C50鋼纖維混凝土進行澆筑，鋼纖維含量為每立方米混凝土94 kg。注意待混凝土初凝時應進行抹平，抹平要求光滑平順。

7）滿布安裝鋼軌，鋼軌橫向布置，間距13 cm，并注意通過鋼墊片調整頂面高程與異型剛才角鋼部分持平。安裝檢查井，并將集水井與檢查井的銜接通道疏通。

8）路面面層瀝青進行攤鋪，與截水溝砼頂面持平，截水溝改造完成。

4 鋼軌滿布式截水溝的優點

如果急流槽中混入了雜物,容易將急流槽堵塞，所以需要設置透水鋼筋欄進行沖刷。在排水設計中，需要配合使用截水溝、跌水與急流槽，以便水流可以迅速排放至自然水道與橋涵之中，避免水流侵蝕路基。在路基的排水中，急流槽與跌水同樣有著重要作用。因此，為使急流槽與跌水可以有效排水，需要加固急流槽底部,防止急流槽出現質量問題。通常使用瀝青混凝土進行加固，因為瀝青混凝土粘黏性比較好，可提高急流槽穩固性。本項目由于在主干道下穿段最低處設置橫向截水溝，重車通行造成的沖擊荷載較大，對普通截水溝結構（如鋼筋網片式）破壞較為明顯，因此急需通過一種更高強度更大剛度的材料進行改造升級，通過結構改造吸收沖擊荷載又不影響其截水排水功能。文章就采用鋼軌和鋼纖維砼兩種材質結合進行改造，效果如圖2所示，其改造后優點如下:

1）易于在原狀截水溝直接進行改造，對道路的破壞影響較小。

2）結構更穩定，強度高，剛度大，不易損壞，降低了檢修和養護成本。

3）鋼軌間隙較大，易于沖洗雜物，避免了堵塞影響截水排水的使用功能。

4）鋼軌及高強度鋼纖維砼的使用，使其吸收荷載能力增強，吸音降噪效果明顯。

5）視覺上更為厚重美觀，夜間警示效果較好。

5 結語

隨著城市范圍不斷拓展，城市道路等級要求的提高，人們對下穿通道的交通承載能力的需求不斷提高，原有橫向截水溝采用鋼筋網片式排水篦子已不能滿足現有交通壓力。通過實施本次改造，徹底解決了原有橫向排水溝的諸多病害。本次改造后恢復通車已有4年多，目前尚未見到相關病害，證明其是成功合理的，可以在接下來的下穿通道的建設中給予推廣和應用。

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