庄建鹏

泉州市市政工程管理处（362000）

下穿通道钢轨满布式截水沟的应用与推广

庄建鹏

泉州市市政工程管理处（362000）

文章主要介绍泉州市坪山路下穿通道截水沟的改造,改造中将原有的钢筋网片式排水篦子改造为钢轨满布式排水篦子，经改造后的截水沟整体效果较好，该改造方案可作为类似项目的一个参考，进行应用和推广。

下穿通道；截水沟；钢轨

0 引言

随着路面工程对排水功能要求的提高，排水工程结构越发复杂。因此，为了提高路面排水效果，延长公路路面使用寿命，需要对路基路面的排水系统进行完善，避免因为地表水或地下水影响到工程质量。首先，在一个交通道路建设工程项目开工之前，相关工作人员要对该项目进行全方位详细的规划，包括工程项目施工所需材料的选购、施工过程中所需要的人力、工程项目施工图纸与实际施工状况的检查与核实以及对施工人员各项工作的合理分配等等。在交通道路建设工程质量监管上，要设立专门的技术小组，小组内要配备高水平的专业技术人员，针对施工过程中出现一些困难给予专业上的指导。同时，施工人员还要严格控制路基路面施工质量，明确关键工序质量控制要点，做好每一步工作，避免损害产生。但目前大多下穿通道的横向截水沟均采用钢筋网片式排水篦子，在实际使用过程中有如下缺陷:容易落入杂物堵塞水沟，阻碍雨水汇入集水井；该构件容易损坏，不易清理，增加了维修和养护成本；在车辆通行时会产生较大噪音，影响附近居民的休息。钢轨满布式截水沟在下穿中的应用不仅能有效解决钢筋网片式存在的缺陷，而且施工工艺简单，对现有下穿通道的钢筋网片式排水篦子实施改造较为简便。文章通过介绍笔者参建的泉州市区坪山路下穿段（湖心街至农校门口）车行道整修工程中对横向截水沟的改造，为今后城市下穿通道截水沟改造的设计和施工提供参考。

1 工程概况

坪山路下穿框架位于泉州市丰泽区坪山路。坪山路作为市区交通的“主动脉”，在承载道路功能方面发挥着极大的作用，是市区内环路的重要组成部分。特别地，由于坪山路与市区泉秀街、丰泽街、津淮街、妙云街等主要东西走向的道路相连，也是市区重要的经济与人文走廊，它的交通功能尤其重要。现有坪山路下穿框架段总长度约540 m，路面总宽度18.6 m，其路面布置为:0.45 m（排水沟）+8.6 m（机动车道）+0.6（路缘石）+8.6 m（机动车道）+0.45 m（排水沟）=18.6 m，主要由框架涵、挡墙、排水沟及路面等组成，其中框架段底部南北两侧各一条横向截水沟，东西两侧各一条纵向排水沟。

文章主要介绍横向截水沟的改造。

2 现有横向截水沟的病害

相关坪山下穿通道的建设资料及现场调查结果显示，下穿框架及两侧U型槽主体部分结构完好，现状横向截水沟主要存在的病害如下:

1）钢筋网片式排水篦子承重能力力较小，在主干道上因重型车辆碾压造成的破坏严重；

2）该横向截水沟容易落入杂物堵塞水沟，且不易清理，影响其截水、排水功能；

3）因截水沟面板脱落、移位、松动等原因，造成车辆通过时噪声比较大，影响附近居民休息。

4）现状病害如图所示:

图1 横向截水沟现状图

图2 横向截水沟改造后

3 横向截水沟的改造

1）公路路基路面的排水设施需因地制宜、合理布局与全面规划，使自然水系与有利地形得以充分利用。通常情况下，排水沟不能太长，这样设计的主要目的是保证水流不会过度集中，使水流可以及时得到疏散与分流,继而防止公路路面受到水流浸泡。

2）通常路基边沟不应设置于农田的灌溉设施中,若路基边沟不得不设置于农田的排水沟渠中，需要保证二者可以合并使用,在保证农田灌溉的同时，避免水流危害到路基。

3）公路排水设施的设计需与道路等级及当地水文条件相结合,不仅要保证水沟稳固与适用，还要重视经济效益。

针对坪山路下穿通道横向截水沟的现状病害，经与设计单位研究决定，拟采用强度高、刚度大的钢轨满布进行改造的方案。施工步骤如下:

1）拆除原有横向截水沟的结构，清理至原状基底（U型框架结构），及时抽排积水至集水井中。

2）在截水沟沟槽两侧框架底板处采用φ16进行双排竖向植筋，植筋深度25 cm，间距20 cm。同时在既有混凝土道路面层处采用φ12进行单排横向植筋。

3）预制异型钢材（参照D-40伸缩缝进行制作）、横撑工字钢及横撑预埋钢板、钢轨、钢垫板等。

4）将横撑工字钢与预埋钢板焊接封闭，现场按1 m间距布置，并将沟槽底底部和侧向植筋焊接固定，控制好横向定位。

5）将异型钢材（含伸缩缝角钢、异型钢材和锚固箍筋）通过锚固箍筋与沟底竖向植筋焊接，控制好横向定位及相对尺寸，再插入横向钢筋φ14进行绑扎固定。

6）安装模板，预埋检查井构件，做好模板加固并控制与衔接路面的高程，将C50钢纤维混凝土进行浇筑，钢纤维含量为每立方米混凝土94 kg。注意待混凝土初凝时应进行抹平，抹平要求光滑平顺。

7）满布安装钢轨，钢轨横向布置，间距13 cm，并注意通过钢垫片调整顶面高程与异型刚才角钢部分持平。安装检查井，并将集水井与检查井的衔接通道疏通。

8）路面面层沥青进行摊铺，与截水沟砼顶面持平，截水沟改造完成。

4 钢轨满布式截水沟的优点

如果急流槽中混入了杂物,容易将急流槽堵塞，所以需要设置透水钢筋栏进行冲刷。在排水设计中，需要配合使用截水沟、跌水与急流槽，以便水流可以迅速排放至自然水道与桥涵之中，避免水流侵蚀路基。在路基的排水中，急流槽与跌水同样有着重要作用。因此，为使急流槽与跌水可以有效排水，需要加固急流槽底部,防止急流槽出现质量问题。通常使用沥青混凝土进行加固，因为沥青混凝土粘黏性比较好，可提高急流槽稳固性。本项目由于在主干道下穿段最低处设置横向截水沟，重车通行造成的冲击荷载较大，对普通截水沟结构（如钢筋网片式）破坏较为明显，因此急需通过一种更高强度更大刚度的材料进行改造升级，通过结构改造吸收冲击荷载又不影响其截水排水功能。文章就采用钢轨和钢纤维砼两种材质结合进行改造，效果如图2所示，其改造后优点如下:

1）易于在原状截水沟直接进行改造，对道路的破坏影响较小。

2）结构更稳定，强度高，刚度大，不易损坏，降低了检修和养护成本。

3）钢轨间隙较大，易于冲洗杂物，避免了堵塞影响截水排水的使用功能。

4）钢轨及高强度钢纤维砼的使用，使其吸收荷载能力增强，吸音降噪效果明显。

5）视觉上更为厚重美观，夜间警示效果较好。

5 结语

随着城市范围不断拓展，城市道路等级要求的提高，人们对下穿通道的交通承载能力的需求不断提高，原有横向截水沟采用钢筋网片式排水篦子已不能满足现有交通压力。通过实施本次改造，彻底解决了原有横向排水沟的诸多病害。本次改造后恢复通车已有4年多，目前尚未见到相关病害，证明其是成功合理的，可以在接下来的下穿通道的建设中给予推广和应用。

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