排水性沥青混凝土路面排水构造的探讨

2013-04-10邵建惠

城市道桥与防洪 2013年9期

邵建惠，杭飞

（宁波市城建设计研究院有限公司，浙江宁波 315012）

0 前言

大孔隙开级配排水式沥青（OpenGraded Asphalt Friction Course,OGFC）的设计空隙率为18%～20%,可用于新建路面及旧路面罩面。由于OGFC路面设计空隙率高,地表降水可透过多孔排水沥青表层沿下面层表面排至两侧。不仅有效地降低了路表积水引起的雨雾、溅水及眩光,而且提供了足够的表面粗糙度,减少了路面车辙变形和噪声污染。[1]

排水式沥青内部空隙率大，存在较多连通空隙。路面雨水渗入排水沥青混凝土结构内空隙，通过道路横坡将空隙内雨水排放至路侧；路侧边沟将雨水汇集后，排入雨水主管道或沟渠。

排水是通过纵向和横向来完成的，为了使路面不积水，能够将水快速排出，路面横向排水可以通过增大路面横坡以达到2%，加快沥青表面层和内部排水。

1 排水边沟设计

排水沥青混凝土路面要求路侧排水沟断面大、摩阻力小、雨水排放能力强；汇流后雨水因水量较大，需间隔布置雨水支管将边沟内雨水就近排放。[2]

边沟的设计类型较多，排水沟常用的有预制混凝土槽、弹簧钢管沟、塑料透水管、盖板沟等，主要有以下几种形式。

1.1 明沟

路侧明沟形式较为简单，直接在路侧设置8～12 cm宽、2～10 cm深的直线式或阶梯式边沟，上部不设置任何盖板或铺装。排水层中雨水横向排放至路侧明沟，明沟汇集后分段就近排入雨水主管。

明沟形式造价便宜，基本无需特别安装；有效过水断面宽，排水效果好。但美观性差、易被垃圾堵塞、沥青混凝土易啃边（见图1）。

图1 明沟形式示意图

1.2 渗水弹簧管

路侧沥青混凝土底部安装2～4根渗水弹簧软管，透水软管通常采用聚酯单丝或其他化合物形式，可隔挡固体物，上部摊铺透水沥青混凝土。排水层中雨水横向排放至弹簧管，通过弹簧管分段接入雨水主管（见图2）。

图2 渗水弹簧管形式示意图

弹簧管形式景观效果最佳，视觉上无明显构造物。但有效过水断面小，雨水排放能力差，后期维护、更换困难。

1.3 盖板沟

路侧安装排水边沟，边沟侧面设施开孔，上部设置镂空盖板。排水层中雨水横向通过边沟侧孔排放至边沟内；暴雨期间，排水沥青混凝土空隙排水能力不足时，地面雨水径流至边沟，通过盖板顶部开孔，进入边沟内。边沟就近接入雨水主管（见图 3）。

图3 盖板沟形式示意图

盖板型的排水沟通常采用聚合物树脂混凝土排水沟，沟体尺寸：内宽 100 mm，外宽140 mm，高85 mm(低于路面铺装层5 mm，以利于排水）；沟体侧壁上排4个孔，下排三个孔，开孔收集沥青层间水；沟体内壁光滑无气孔，气孔直径超过5 mm的每米不超过5个。盖板采用玻璃钢盖板，不锈钢螺栓固定。

沟体截面保证水利条件和排水能力，抗压强度大于90 N/mm2，抗弯强度大于22 N/mm2，吸水率大于0.05%，弹性系数 25~35 kN/mm2，密度 2.1~2.3 kg/dm3，透水率 0 mm。

排水沟盖板地面标高低于路面 3~5 mm，使排水顺畅。

沟体排水量：沟体宽100 mm，高85 mm，沟体排水量 Q=3.6 L/s。

侧向收水孔排水能力：

单孔面积A1=7.45×10-4m2，收水孔共计7个，单孔收水量 q=0.0149 L/s，每半米收水量 Q1=0.10 L/s。

盖板沟形式排水效果好，维护方便，视觉效果好，但造价较高，盖板易损坏。

三种边沟形式对比详见表1所列。

表1 三种排水边沟形式对比一览表

2 伸缩缝边缘排水设计

排水沥青路面边沟通常设置在道路、桥梁边侧，伸缩缝位置需断开；而桥梁接坡段通常纵坡较大，桥梁边沟无法坡向落水管，导致伸缩缝附近位置积水。

为防止桥梁伸缩缝处积水，在伸缩缝处设置了2～4根并排弹簧管，路侧排水边沟和弹簧管沟汇集至桥面排水口。排水口采用25 cm×40 cm较大尺寸，以利雨水迅速排除，防止桥面积水。为了维护方便，泄水管采用明管敷设，泄水管通常采用D16 cmUPVC管材。每一墩柱横坡最低点设排水设施，将桥面雨水接入桥下道路雨水管（见图4）。