1桥面排水系统设计
1．1设计径流量计算
依据JTJ018-97公路排水设计规范，济南市二环西路高架桥5年重现期10min降雨历时的降雨强度为q5，10=2．5mm/min，5年重现期转换系数为1．0，60min降雨强度转换系数为0．5，5min降雨强度转换系数为1．25，则降雨强度q=3．125mm/min。沥青路面桥面的径流系数=0．95。排水口设置在桥墩处，跨径按30m考虑，桥梁净宽11．75m，则汇水面积0．0003525km2。推出设计径流量Q=16．67qF=16．67×0．95×3．125×0．0003525=0．0175m3/s。
1．2排水管的选择
排水管的直径不仅要根据排水量确定，还需要考虑桥梁使用期间的杂物堵塞等因素，CJJ11-2011城市桥梁设计规范中要求排水管道应采用坚固的、抗腐蚀性能良好的材料制成，管道直径不宜小于150mm。二环西路高架桥排水管以PVC-U材料圆管为主，排水管横坡1．5%，排水管内平均水流速度排水管的泄水能力，由设计径流量联立方程可以求得排水管直径D=133mm。因此选用外径=160mm完全能满足桥梁的排水功能。
2排水口和集水槽方案设计
由于沥青路面的渗透作用，沥青结构层间将会存在层间水。济南市二环西路高架桥工程在外侧防撞护栏与路面之间设置碎石盲沟，层间水横向渗入碎石盲沟内，纵向通过渗水孔排入排水口。排水口设置于道路两侧的墩顶位置，大约30m一个，在凹曲线、超高段位置对排水口适当加密，增加1个～2个排水口。利用纵坡和横坡将桥面雨水汇集至墩顶处的集水槽，通过泄水管引入横向排水管进而引至桥墩处地面雨水收集系统。早期的集水槽预埋件及雨篦均采用铸铁，运营过程中会发生锈蚀，也容易被盗窃，养护难度大。为改善上述不利状况，二环西路高架桥箱梁施工时预埋泄水管，泄水管采用不锈钢管，与集水槽底采用钢板焊接，集水槽预埋件采用4mm厚Q235c钢板。雨篦采用玻璃纤维增强复合材料制作，玻璃纤维增强复合材料具有轻质高强、成型方便、结构可设计、耐冲击、耐腐蚀、耐温度等许多优良特性。雨篦可以根据玻璃纤维的用量和铺向以满足强度要求，拉伸强度高，弹性系数高，但重量是铸铁的1/3，且无需养护，大大减少了后期被盗的养护工作。
3排水管固定
为保证外挂排水管的坚固性，利用管卡和膨胀螺栓将排水管固定在箱梁下缘。管卡采用不锈钢材料制作，排水管直线段管卡间距不大于50cm，曲线段不大于20cm。锚栓埋入深度不小于厂家提供标准埋深长度，通过锚栓配套螺母调整PVC-U管位置，调整锚栓规格和埋入深度形成箱梁底水平段PVC-U管横坡，螺母采用双螺母形式。膨胀螺栓性能应符合JB/ZQ4763-2006膨胀螺栓的要求。排水管在箱梁外缘固定的方式早期采用圆形管卡为主，该方法固定不牢固，不易更换管卡，在使用过程中经常发生PVC-U管坠落的情况。济南、西安、武汉等地就报道过排水管坠落事故。为避免PVC管外挂在箱梁外缘出现脱落，影响桥下行人和车辆的行驶安全，济南市二环西路高架桥在横向排水管弯头两侧的梁底预埋钢板，采用不锈钢U形管卡焊接在钢板上进行加强，U形管卡强度大，维护也较方便，大大减少了PVC-U管坠落的几率。这种方法在二环西路高架桥的使用过程中初见良好。
4结语
城市高架桥排水系统作为附属工程虽对结构整体安全无大影响，但其设计的科学合理与否，可直接反映出这个城市的经济状况、管理状况如何。本文结合济南市二环西路高架桥工程，对城市高架桥的排水设计进行了优化，设计方案方便养护、维修。为类似城市高架桥的排水设计提供了较好的参考依据。
作者：栾静静 王东阳 单位：山东省交通规划设计院