CRTSⅢ型简支箱梁翼缘板排水孔环形流水槽的设置探讨

丁世民

摘 要：国内所有的桥梁设备在运营过程中，梁面排水沿翼缘板排水孔底部周边会产生流挂即俗称“尿梁”现象，部分地区由于外界环境酸性和弱酸性长期存在，进而混凝土产生裂化甚至出现漏筋病害，严重影响设备质量储备能力。给设备检查养护大维修等单位带来大量工作，本文通过从设计角度考虑流水环形槽的设置，有效避免了这一病害产生。

关键词：流水槽   尿梁 竖向排水孔  设计

0.前言：

铁路混泥土表层水损害最常见的病害类型，特别在降雨降水酸性的地区，水损害更是铁路桥梁维修的头号病害，因此完善桥梁的防排水设计是施工图设计的一个重要的组成部分，可以减少检查、大维修的工作量。对于工程而言，通过对原设计的箱梁排水存在的问题，结合在运营使用过程中出现的病害，通过对其它建筑物、构筑物排水设计的参考，对原防排水设施进行完善，增加细节性的的排水措施，既可以确保工程质量，防止早期水损害的产生，又能延长病害检查养护维修周期。

2.排水孔现状及分析。

2.1现有国内CRTSⅢ型简支箱梁翼缘板设有排水孔，内设泄水管。没有统一排水细部通图或施工图设计中特征描述不细，多数是注明按照当地环境进行设置。根据目前营业线桥梁翼缘板处的排水，多数是按照铁路工程建设通用参考图“通桥（2016）2322A-II-I（V-1-46）图集进行，承轨道台与防护墙间及电缆槽间积水通过防护墙内测泄水管排除。CRTSⅢ型简支箱梁梁体顶面结合防水层的布设，设计为三列排水，分别在防护墙与承轨台左右线各二列及两线承轨台间一列泄水管，桥面设置2-3‰纵向、横向排水坡，利用设置的横向坡度及纵坡，汇集梁体顶面降雨降水到排水孔，直接排到桥梁下方。距离横断面边缘1800mm—1700mm范围内设置的竖向排水孔，由于两侧的排水孔下方为变截面（见图1、图2虚线为排水孔）带有坡度，当有降雨降水顺泄水管外壁流下时，即顺着翼缘板流到腹板，形成流挂，俗称“尿梁”病害（见图3）。

图1

图2

图3

2.2流挂原因分析。针对普遍存在的流挂现象，虽然经过设计优化，采取在梁顶面排水孔顶部设置密封胶、涂刷防水涂料等方式。但是当桥面不清洁时排水孔容易堵塞，一方面在桥梁建设施工过程中，为了方便施工，设置的排水孔欠合理，施工简单导致养护难度较高，尤其是在有道砟桥，泄水管顶部容易被杂物堵塞，不易疏通。另外一个原因是由于排水孔与泄水管不同介质材料，短时间内可能会有较好的效果。由于不同材料的线胀系数在外界环境温度长时间作用下形成离缝，加上列车动载反复，泄水管和排水孔之间缝隙会逐步扩大，从而造成积水沿排水孔与泄水管间流下来，到下方顺着翼缘板斜面流挂。

3.病害位置情况分析。

因其使用过程中损害程度表现不同，主要表现形式有: 碳化、锈胀、掉块、露筋等，目前针对泄水管处的处理，多数是采用更换泄水管的方式，按照部位主要有以下情况。

3.1桥面排水孔口。排水孔口封闭不良，积水或周边泛湿；铸铁泄水管浸水腐蚀、锈裂；造成排水不畅。

3.2排水孔与泄水管。泄水管与翼缘板排水孔竖向接触的周边未密封填，或填塞失效导致结合部位形成渗水夹层，或杂物堵塞积水，夹层部位长期渗漏水形成盐类结晶腐蚀。

3.3翼板和腹板。排水孔底部流挂对梁体翼板渗水侵溶腐蚀；箱梁底板、腹板裂缝渗水侵溶腐蚀。向下漫流时造成梁体翼板、腹板和水流经过区域混凝土表面出现水流侵蚀，通过冬春季节多次冻融循环，加上弱酸性雨水与梁体混凝土碱性骨料产生反应多种原因，造成混凝土梁体在该处的缓慢损害。

4.设计方案。

4.1为防止产生流挂造成的雨水侵蚀，消除泄水管和排水孔之间渗水夹层。在设计过程中保留篦子，去掉泄水管，直接沿排水孔直接排出。

4.2在排水孔翼缘板底部周围设置环形凹槽，参考鹰嘴和桥梁翼缘板外侧流水线做法，流水经过排水孔下方的流水槽后，根据水流特点即可避免流挂产生。

5. 施工做法。

5.1 环形流水槽的制作及比较。

5.1.1参照梁体底面边缘处纵向流水线的设置方法，根据排水孔直径为100mm，用直径为10mm的普通钢筋弯制成直径140mm圆环，与翼缘板钢筋连接位置固定，与排水孔同心。拆除模板后取出环形钢筋。由于钢筋全部处于模板内，不及时取出造成不易取出情况发生。

5.1.2或用直径10mm穿线PVC管，弯制成直径为1400mm的圆环，拆除模板后取出即可，由于PVC管全部处于模板内，有可能造成无法全部取出情况发生。

5.1.3环形双面胶。由于钢筋或PVC管与箱梁底模完全密贴，将会可能导致不易取出，因此应临浇筑前涂刷在脱模剂，以方便在拆除模板后顺利取出，进而形成一个环形流水槽。

以上几种，由于需要进行固定，在振捣混凝土过程中可能会造成环形形变，环形流水槽外观不齐整，振捣棒触碰容易移位。

5.1.4在梁体预制模板底模上焊接环形凸起铁环，底模拆除后，即形成环形流水槽，不需要考虑混凝土振捣工序对其影响。但是由于凸起铁环形不成鹰嘴梯形，流挂现象仍然存在。

5.1.5 梁体预制拆模后，即用环形刻槽机进行刻槽处理。在拆模后即进行刻槽处理。

通过对以上方案的比较，采取刻槽进行处理，可操作性强，从拆模到提梁前均可以操作，且高度事宜。

5.2环形流水槽的界面处理。

5.2.1参照箱梁端面界面处理，采用聚氨酯漆防水涂料进行涂装情况时，因受到漆膜厚度的限制，需要增大流水槽的尺寸。

5.2.2通过与流水线（槽）的对比处理，采取涂刷防腐防水涂料，受其寿命的影响，建议涂刷与流水线一致的耐久性强的涂料，以减少维修次数或和流水线保持一致的维修周期。

6.效果效益分析。

6.1可行性分析。

环形流水槽在梁场内进行制作，实现工厂化比较可行。在拆模后进行，不影响张拉、移梁等工序开展，不占用工序时间。环形流水槽位置为混凝土表层保护层，四周均无钢筋，对梁体结构功能无任何影响。

6.2 成本费用分析。

成本比较可以将设置环形流水槽后与设置前比较，具体是建造期间成本通过置换法，换出的设置泄水管人工、材料、机械等综合费用与换入的排水孔环形流水槽设置综合费用进行成本比较。针对设备运营期间费用比较，将检查费用、保养费用及大维修费用等进行合计，措施费及安全费等费用按照高空坠落伤害、物体打击和部分影响道路同行、影响通航等按照比例计提即可。

7.结束语。

桥梁桥面防排水是桥梁施工的重点工作之一，施工图设计时应从全寿命周期考虑，除考虑建造外，通过对使用期间的病害入手，还应从运营阶段的检查、养护、维修等多个角度考虑，从源头上尽可能消除原因。综合参考各专业排水技术措施，本着简单可操作、效果明显的原则开展。