大纵坡桥梁伸缩缝处横向排水系统施工工法.pdf

1、大纵坡桥梁伸缩缝处横向排水系统施工工法大纵坡桥梁伸缩缝处横向排水系统施工工法1 前言前言 水害是公路工程中最常见也是危害最大的病害之一，水对沥青路面的危害主要有网裂、坑槽等，其中高速公路施工及大修中出现的大纵坡桥梁伸缩缝处层间积水问题尤为突出。由于沥青结构层存在内部空隙及抗渗性差等原因，水侵入沥青结构层内部沿纵坡方向在伸缩缝混凝土前聚集，在行车荷载的作用下，面层中的水在动水压力下逐渐侵入到沥青与集料的接触面上，导致沥青膜与集料脱离，降低沥青与集料间的黏结力降低，最终造成松散、网裂等病害现象，在冬季反复冻融条件下，水损坏将会更严重。鉴于此，采用伸缩缝处安装横向排水系统可有效排除大纵坡桥梁伸缩缝处

2、路面层间水，防止水在此聚集导致沥青路面结构层破坏。本工法已应用在德商高速公路聊城至范县（鲁豫界）段工程三干渠大桥等工程中，工程应用表明该工法具有良好的排水效果。2 工法特点工法特点 伸缩缝处横向排水系统，即伸缩缝安装前在伸缩缝槽口内沿伸缩缝在来水方向侧安装厚壁方矩管，方矩管与伸缩缝横坡度一致，来水方向侧面均匀打孔，外包反滤土工布，与伸缩缝同时浇筑形成整体。本工法具有施工简单、造价低、使用寿命长、排水效果明显等特点，可有效延长伸缩缝附近路面结构层使用寿命，降低后期管养费用。3 适用范围适用范围 本工法适用于新建或改扩建高速公路、一级公路和其他等级公路桥梁伸缩缝处层间水排除，尤其适用于大跨径长纵坡

3、桥梁。4 工作原理工作原理 大纵坡桥梁路面结构层层间水在重力作用下沿桥梁纵坡流向伸缩缝处聚集，尤其是桥梁纵坡度大于横坡度时。本工法可使聚集在伸缩缝前的层间水进入排水管道，并沿桥梁伸缩缝横向排水系统排出。横向排水系统工作原理见下图：图 1 横向排水系统工作原理图 5 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5.1 施工设计图纸施工设计图纸 根据桥梁长度或联长度和纵坡情况，选择长跨径、大纵坡桥梁设置伸缩缝横向排水系统，设计简图如下：图 2 伸缩缝处横向排水系统设计施工图 5.2 施工工艺流程施工工艺流程 本横向排水系统因包含在伸缩缝内，施工工艺与伸缩缝施工有重叠之处。本工艺将结合伸缩缝施工工艺重点介

4、绍横向排水系统施工工艺。即，在桥梁上面层沥青混凝土铺装施工完成后，根据伸缩缝预留槽口位置进行精确施工放样定位，按照伸缩缝施工方法切割沥青混凝土路面（迎水侧切割时超宽切割），整理伸缩缝预埋筋，清理坑槽，安装伸缩缝，加工安装横向排水系统（安装完毕后检验排水性能），浇筑钢纤维混凝土。具体工艺流程见下图。图 3 伸缩缝处横向排水系统工艺流程图 5.2 操作要点操作要点 5.2.1 施工放样施工放样 施工前用全站仪准确放出伸缩缝和横向排水系统的位置，并经复核无误后，用墨线弹出切割范围。5.2.2 切割路面切割路面 用切割机切缝。切缝线以外的沥青混凝土路面仔细用塑料布覆盖并用胶带纸封好，以防切缝时产生的石

5、粉污染沥青路面和阻塞水路。用风镐开槽。在迎水侧切割时超宽切割 810cm，切割深度应保证安装横向排水系统后，排水系统底应低于桥面铺装顶 1cm，顶应低于中上面层层间缝 12cm，切割面必须平直、顺直。开槽时要将槽内的沥青混凝土、松动的水泥混凝土凿除干切割路面施工放样整理预埋筋清理坑槽安装横向排水系统混凝土浇筑养生及管养安装伸缩缝制作横向排水系统检验排水性能净，底面也应具有一定的平整度，必要时也进行切割。5.2.3 清理坑槽清理坑槽 并用强力吹风机或高压水枪清除浮尘和杂物，并用毛刷将迎水面割缝立面清理干净。5.2.4 制作横向排水系统制作横向排水系统 为确保横向排水系统与迎水切面的紧密衔接和横向

6、排水系统的耐久性，排水管采用 Q235 热镀锌无缝厚壁方矩管或不锈钢无缝厚壁方矩管。方矩管规格应根据混凝土和沥青混凝土铺装层的厚度选择。具体规格可参照下表。铺装层厚度（cm）方矩管断面尺寸（mm）壁厚（mm）10cm 混凝土+10cm 沥青混凝土 6030、6040 45 10cm 混凝土+7cm 沥青混凝土 5030、5040 34 方矩管连接采用焊接方式。应根据方矩管的材质和施工现场条件选择二氧化碳气体保护焊或氩弧焊等。有条件的地方焊接完成还可以增加热缩式管件做补充密封，即在管道焊接点套上一个橡胶焊接套，再外套上一层特制的交链聚乙烯套，在热力的作用下收缩，从而达到缩式密封。焊接完成后应及时

7、对焊口进行清理，并做防腐处理。方矩管应在来水方向侧面均匀打孔，孔径 0.60.8cm，梅花型布设，间距 810cm。打孔完成后要及时清理掉翘皮、毛刺等，防止割伤土工布。方矩管外包一层反滤土工布，规格 150g/m2，外包反滤土工布应采用细铁丝绑扎牢固，绑扎间距1 米。除迎水面外其余三面包一布一膜隔离新浇筑混凝土浆液进入反滤层阻塞排水系统。5.2.5 安装横向排水系统安装横向排水系统 伸缩缝安装完成后安装横向排水系统，横向排水系统安装前应再次确认侧切面和底面平直、顺直，切面清理干净。安装时应紧贴壁面，方矩管和沥青混凝土切割面之间尽量减少间隙。除迎水面外其余三面外包一布一膜，土工布与反滤土工布接触

8、，土工膜在外。最后使用钢钉等固定，防止位移，间距 50100cm。横向排水系统靠近外侧护栏处应于桥梁纵向碎石盲沟连通，以便于纵向碎石盲沟内的水也可沿该系统排出。5.2.6 检验排水性能检验排水性能 用人工在横向排水系统前端 1 米处均匀洒水，水量要适中，表面不至流淌，待水全部渗入路面结构层后继续洒水，反复如此，使结构层内部水分沿纵坡渗流至横向排水管处，并通过反滤层进入方矩管内，沿横坡排出。此过程所耗费时间较长，主要由路面结构层渗水性决定。5.2.7 混凝土浇筑混凝土浇筑 横向排水系统与伸缩缝混凝土一同浇筑。浇筑混凝土前应将横向排水系统末端封闭严密，防止混凝土进入堵塞排水管。浇筑混凝土时应注意防

9、止浆液进入排水系统与侧切面。浇筑横向排水系统附近混凝土时振捣棒不要触碰排水系统，防止产生位移或改变横坡度。混凝土浇筑振捣要密实，既不能漏振也不能过振，并及时整平收面，避免出现裂缝。5.2.8 养生及管养养生及管养 混凝土浇筑后及时覆盖养生，养护期间严禁一切车辆通行。后期使用时要注意保护，防止人为破坏或阻塞。发现阻塞及时安排人员清理，可采用钢筋端部绑扎棉布等疏通。6 材料设备材料设备 施工材料设备一览表（每桥台）见下表：序号 设备名称 规格型号 单位 数量 1 全站仪 南方测绘 台 1 2 风镐 台 1 3 电动空气压缩机 6m3/min 台 1 4 二保焊或氩弧焊焊机 台 2 5 平板振捣器

10、台 1 6 插入式振捣棒 30 型 台 1 7 发电机 30kW 台 1 8 方矩管 60*40*45 m 13 9 反滤土工布 150g/m2 m2 3 10 防渗土工布 一布一膜 m2 3 7 质量控制措施质量控制措施 7.1 设计安装横向排水系统前一定要认真调查研究桥梁纵横坡、排水系统及铺装结构层情况，同时要特别注意方矩管的规格尺寸、壁厚和防腐情况。7.2 在施工中做到安装位置准确、固定牢固、横坡度符合要求。安装前槽内冲洗干净，侧壁用毛刷清理。7.3 混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养生，养生期不少于 7 天。7.4 方矩管外包反滤土工布应位置准确，尺寸合适，避免混凝土浆液进入防水土工布堵塞

11、渗水孔。7.5 应特别注意方矩管的焊接质量，防止出现气孔、夹杂、未焊透、咬边等现象，影响横向排水管的使用寿命和排水效果。7.6 建立质量监督体系，由质检工程师负责质量检查、监督和管理工作，配备质检员定期观察损坏情况。8 安全控制安全控制 8.1 施工前对施工人员进行安全教育，对施工过程中可能出现的危险点及救助措施及时告知施工人员。8.2 施工期间需防止物体打击、烧伤等，实行封闭施工，无关人员禁止靠近并设置警示标志。8.2 规范临时用电。严格执行一机一闸一保一漏制度，电线应加设套管，操作人员应持证上岗。9 环保措施环保措施 9.1 现场产生的垃圾分类堆放，及时统一处理。尤其是设备故障检修时产生的油污等应集中处理。9.2 开槽时，采用湿法作业，减少扬尘。在槽外铺设篷布或彩条布，防止污染沥青路面。9.3 控制养护用水量，分多次洒水，以土工布饱水不流淌为宜。10 效益分析效益分析 增设方矩管排出伸缩缝处路面结构层内层间水工艺施工机具设备简单，易操作，通过排出层间水，减少道路运营期伸缩缝的水损坏，增加行车舒适性和道路使用寿命，其社会效益和经济效益明显。11 应用实例应用实例 德商高速公路聊城至范县（鲁豫界）段一合同段伸缩缝施工采用本工法，该项目通车 3 年以来，桥梁伸缩缝处桥头跳车现象得到减轻，因水导致的伸缩缝损坏现象极少出现，得到业主单位的好评和认可。