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(yīng)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(wǎng)片式排水篦子改造為鋼軌滿布式排水篦子，經(jīng)改造后的截水溝整體效果較好，該改造方案可作為類似項(xiàng)目的一個(gè)參考，進(jìn)行應(yīng)用和推廣。

下穿通道；截水溝；鋼軌

0 引言

隨著路面工程對(duì)排水功能要求的提高，排水工程結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜。因此，為了提高路面排水效果，延長(zhǎng)公路路面使用壽命，需要對(duì)路基路面的排水系統(tǒng)進(jìn)行完善，避免因?yàn)榈乇硭虻叵滤绊懙焦こ藤|(zhì)量。首先，在一個(gè)交通道路建設(shè)工程項(xiàng)目開(kāi)工之前，相關(guān)工作人員要對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行全方位詳細(xì)的規(guī)劃，包括工程項(xiàng)目施工所需材料的選購(gòu)、施工過(guò)程中所需要的人力、工程項(xiàng)目施工圖紙與實(shí)際施工狀況的檢查與核實(shí)以及對(duì)施工人員各項(xiàng)工作的合理分配等等。在交通道路建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)管上，要設(shè)立專門的技術(shù)小組，小組內(nèi)要配備高水平的專業(yè)技術(shù)人員，針對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)一些困難給予專業(yè)上的指導(dǎo)。同時(shí)，施工人員還要嚴(yán)格控制路基路面施工質(zhì)量，明確關(guān)鍵工序質(zhì)量控制要點(diǎn)，做好每一步工作，避免損害產(chǎn)生。但目前大多下穿通道的橫向截水溝均采用鋼筋網(wǎng)片式排水篦子，在實(shí)際使用過(guò)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(gòu)件容易損壞，不易清理，增加了維修和養(yǎng)護(hù)成本；在車輛通行時(shí)會(huì)產(chǎn)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(yīng)用不僅能有效解決鋼筋網(wǎng)片式存在的缺陷，而且施工工藝簡(jiǎn)單，對(duì)現(xiàn)有下穿通道的鋼筋網(wǎng)片式排水篦子實(shí)施改造較為簡(jiǎn)便。文章通過(guò)介紹筆者參建的泉州市區(qū)坪山路下穿段（湖心街至農(nóng)校門口）車行道整修工程中對(duì)橫向截水溝的改造，為今后城市下穿通道截水溝改造的設(shè)計(jì)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(qū)坪山路。坪山路作為市區(qū)交通的“主動(dòng)脈”，在承載道路功能方面發(fā)揮著極大的作用，是市區(qū)內(nèi)環(huán)路的重要組成部分。特別地，由于坪山路與市區(qū)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(qū)重要的經(jīng)濟(jì)與人文走廊，它的交通功能尤其重要?，F(xiàn)有坪山路下穿框架段總長(zhǎng)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(jī)動(dòng)車道）+0.6（路緣石）+8.6 m（機(jī)動(dòng)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(cè)各一條橫向截水溝，東西兩側(cè)各一條縱向排水溝。

文章主要介紹橫向截水溝的改造。

2 現(xiàn)有橫向截水溝的病害

相關(guān)坪山下穿通道的建設(shè)資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，下穿框架及兩側(cè)U型槽主體部分結(jié)構(gòu)完好，現(xiàn)狀橫向截水溝主要存在的病害如下:

1）鋼筋網(wǎng)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(yán)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(dòng)等原因，造成車輛通過(guò)時(shí)噪聲比較大，影響附近居民休息。

4）現(xiàn)狀病害如圖所示:

圖1 橫向截水溝現(xiàn)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(shè)施需因地制宜、合理布局與全面規(guī)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(zhǎng)，這樣設(shè)計(jì)的主要目的是保證水流不會(huì)過(guò)度集中，使水流可以及時(shí)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(yīng)設(shè)置于農(nóng)田的灌溉設(shè)施中,若路基邊溝不得不設(shè)置于農(nóng)田的排水溝渠中，需要保證二者可以合并使用,在保證農(nóng)田灌溉的同時(shí)，避免水流危害到路基。

3）公路排水設(shè)施的設(shè)計(jì)需與道路等級(jí)及當(dāng)?shù)厮臈l件相結(jié)合,不僅要保證水溝穩(wěn)固與適用，還要重視經(jīng)濟(jì)效益。

針對(duì)坪山路下穿通道橫向截水溝的現(xiàn)狀病害，經(jīng)與設(shè)計(jì)單位研究決定，擬采用強(qiáng)度高、剛度大的鋼軌滿布進(jìn)行改造的方案。施工步驟如下:

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

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

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

4）將橫撐工字鋼與預(yù)埋鋼板焊接封閉，現(xiàn)場(chǎng)按1 m間距布置，并將溝槽底底部和側(cè)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(guò)錨固箍筋與溝底豎向植筋焊接，控制好橫向定位及相對(duì)尺寸，再插入橫向鋼筋φ14進(jìn)行綁扎固定。

6）安裝模板，預(yù)埋檢查井構(gòu)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(jìn)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(shí)應(yīng)進(jìn)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(guò)鋼墊片調(diào)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(jìn)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(yōu)點(diǎn)

如果急流槽中混入了雜物,容易將急流槽堵塞，所以需要設(shè)置透水鋼筋欄進(jìn)行沖刷。在排水設(shè)計(jì)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(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。通常使用瀝青混凝土進(jìn)行加固，因?yàn)闉r青混凝土粘黏性比較好，可提高急流槽穩(wěn)固性。本項(xiàng)目由于在主干道下穿段最低處設(shè)置橫向截水溝，重車通行造成的沖擊荷載較大，對(duì)普通截水溝結(jié)構(gòu)（如鋼筋網(wǎng)片式）破壞較為明顯，因此急需通過(guò)一種更高強(qiáng)度更大剛度的材料進(jìn)行改造升級(jí)，通過(guò)結(jié)構(gòu)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(zhì)結(jié)合進(jìn)行改造，效果如圖2所示，其改造后優(yōu)點(diǎn)如下:

1）易于在原狀截水溝直接進(jìn)行改造，對(duì)道路的破壞影響較小。

2）結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，強(qiáng)度高，剛度大，不易損壞，降低了檢修和養(yǎng)護(hù)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(qiáng)度鋼纖維砼的使用，使其吸收荷載能力增強(qiáng)，吸音降噪效果明顯。

5）視覺(jué)上更為厚重美觀，夜間警示效果較好。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著城市范圍不斷拓展，城市道路等級(jí)要求的提高，人們對(duì)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(wǎng)片式排水篦子已不能滿足現(xiàn)有交通壓力。通過(guò)實(shí)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(fù)通車已有4年多，目前尚未見(jiàn)到相關(guān)病害，證明其是成功合理的，可以在接下來(lái)的下穿通道的建設(shè)中給予推廣和應(yīng)用。

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