一种伸缩缝式路面排水结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及一种路面排水结构，尤其涉及一种伸缩缝式路面排水结构，还涉及该伸缩缝式路面排水结构的施工方法。


背景技术：

2.一般路基段的路面排水方式主要为通过路面设置横坡，引导路面水排至路基侧的边沟，而超高段路基是引导路面水排到中分带集水井，再经横向管排至急流槽。由于路基局部沉降或使用过程中产生的病害等，会导致一些路基段在较强降雨时期路面水无法正常排至边沟，导致路面存在积水区域，对正常行车造成较大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的第一个目的在于提供一种结构简单、成本低、解决易积水路段路面积水问题进而提高行车安全性的伸缩缝式路面排水结构。
4.本发明的第一个目的通过以下的技术措施来实现：一种伸缩缝式路面排水结构，其特征在于，它包括沿路面横向开挖的沟槽、路基垫层、具有过水开槽的排水沟、预制盖板和设有伸缩缝的现浇层，所述路基垫层铺设在所述沟槽的底部，所述排水沟设置在所述路基垫层上，所述预制盖板设于所述排水沟的过水开槽上端形成排水通道，在所述预制盖板和现浇层中设有位于伸缩缝槽口两侧的钢筋网，在所述预制盖板上设有对准伸缩缝槽口的泄水孔，使得路面积水通过伸缩缝槽口流入泄水孔再排入排水通道并从其位于路面边缘的两端出水口排出。
5.本发明是在路基内设置横向排水结构，因此排水沟的横坡可设置较大，无需考虑路面的横坡设计要求，在提高排水效率的同时，可以减轻路基不均匀沉降产生的对排水不利方面的影响；本发明保证了该路段改造后的结构刚度，消减了该处可能出现的高差，可以提高行车舒适性；本发明排水结构连接可靠、施工简易、养护方便，耐久性好，造价较低，能够有效解决易积水路基段在雨水较多季节路面积水严重所致的行车安全性问题。另外，本发明采用桥梁伸缩缝构件，路面上槽口浇筑混凝土，结构耐久性高、使用寿命长，产品成熟可靠，后期伸缩缝更换方便，维护费用低，经济性好。
6.本发明所述排水沟是适用于一般积水路段的预制混凝土排水沟或者适用于积水严重路段的现浇混凝土排水沟。
7.本发明所述钢筋网包括预埋在所述预制盖板中的竖向钢筋、第一横向钢筋、纵向钢筋和设于现浇层中的横向钢筋，所述竖向钢筋向上伸至现浇层中弯折，各钢筋之间两两连接，所述竖向钢筋位于现浇层中的部分和具有伸缩缝的桥梁伸缩缝构件连接。
8.本发明所述排水沟的过水开槽横截面为t字形，所述预制盖板设置在所述过水开槽的上端槽口处。
9.本发明所述路基垫层采用素砼垫层。
10.本发明所述现浇层采用钢纤维混凝土浇筑而成，钢纤维含量60～70kg/m3。
11.本发明的第二个目的在于提供一种上述伸缩缝式路面排水结构的施工方法。
12.本发明的第二个目的通过以下的技术措施来实现：一种上述伸缩缝式路面排水结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
13.s1、判断施工路段的积水严重程度，根据积水严重程度选择设置现浇混凝土排水沟或者预制混凝土排水沟；
14.s2、沿路面横向开挖施工断面形成沟槽；
15.s3、在沟槽的底部铺设路基垫层；
16.s4、在路基垫层上设置排水沟；
17.s5、将预制盖板设置在排水沟过水开槽的上端槽口处；
18.s6、在预制盖板上方设置桥梁伸缩缝构件，在二者之间且位于伸缩缝槽口两侧绑扎钢筋网并铺设至道路两侧硬路肩；
19.s7、采用混凝土浇筑伸缩缝槽口，槽口混凝土顶面与路面抹平。
20.本发明在所述步骤s1中，采用以下公式计算水膜厚度wd：
[0021][0022]
式中：wd——水膜厚度；
[0023]
l——水流路径长度；
[0024]
i——路面坡度；
[0025]
s——降雨强度；
[0026]
t
xd
——路面构造深度；
[0027]
当wd＜7毫米时，为一般积水路段，采用预制混凝土沟身；当wd≥7毫米时，为积水严重路段，采用现浇混凝土沟身。
[0028]
本发明在所述步骤s2中，以1:1.75～1:1的坡率开挖施工断面。
[0029]
本发明在完成步骤s4后，对排水沟与斜坡面之间进行回填，转入步骤s5。
[0030]
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
[0031]
⑴
本发明是在路基内设置横向排水结构，因此排水沟的横坡可设置较大，无需考虑路面的横坡设计要求，在提高排水效率的同时，可以减轻路基不均匀沉降产生的对排水不利方面的影响。
[0032]
⑵
本发明保证了该路段改造后的结构刚度，消减了该处可能出现的高差，可以提高行车舒适性。
[0033]
⑶
本发明排水结构连接可靠、施工简易、养护方便，耐久性好，造价较低，能够有效解决易积水路基段在雨水较多季节路面积水严重所致的行车安全性问题。
[0034]
⑷
本发明采用桥梁伸缩缝构件，路面上槽口浇筑混凝土，在道路使用过程中，相较一般路面更不容易产生病害，耐久性良好，使用寿命长，且后期伸缩缝的维护更换，技术成熟，方便快捷，养护费用低。
[0035]
⑸
本发明通过控制伸缩缝的缝口宽度，既能有效排水，也能避免异物落入排水沟，且排水沟在路基两侧均有出水口，在一旦有异物进入排水沟的情况出现时，也可方便地从一端冲水来清理排水沟，维护方便快捷。
[0036]
⑹
本发明适用于易积水路段路基施工过程中或后期对易积水段路基改造过程中，
并适用于各等级道路易积水路基段路面横向排水，而且可根据实际需求情况，合理选用现浇排水沟或预制排水沟。
附图说明
[0037]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0038]
图1是本发明的横断面图；
[0039]
图2是本发明的平面图；
[0040]
图3是本发明的纵断面图；
[0041]
图4是本发明混凝土沟身的横截面示意图；
[0042]
图5是本发明预制盖板的横截面示意图。
具体实施方式
[0043]
如图1～5所示，是本发明一种伸缩缝式路面排水结构，适用于易积水路段路基施工过程中，或后期对易积水段路基改造过程中，对需要设置横向排水措施处，在路基内设置横向排水沟。该伸缩缝式路面排水结构包括沿路面16横向开设的沟槽1、路基垫层2、具有过水开槽6的排水沟3、预制盖板4和设有伸缩缝8的现浇层5，路基垫层2采用素砼垫层，其铺设在沟槽1的底部，排水沟3设置在路基垫层2上，排水沟3过水开槽6的横截面为t字形，预制盖板4设置在过水开槽6的上端槽口处形成排水通道7，在预制盖板1和现浇层5中设有位于伸缩缝8槽口14两侧的钢筋网，且在预制盖板1上设有对准伸缩缝8槽口的泄水孔9，使得路面积水通过伸缩缝槽口流入泄水孔9再排入排水通道7并从其位于路面边缘的两端出水口排出，排入连接排水系统的边沟。
[0044]
钢筋网包括预埋在预制盖板4中的竖向钢筋11、第一横向钢筋12、纵向钢筋20和设于现浇层5中的第二横向钢筋13，竖向钢筋11向上伸至现浇层5中弯折，各钢筋之间两两绑扎，竖向钢筋11位于现浇层中的部分通过与桥梁伸缩缝构件的锚固钢筋19焊接而与具有伸缩缝8的桥梁伸缩缝构件连接，桥梁伸缩缝构件可以是购买现成产品，也可以自行制作。钢筋构造完成后，再采用c50钢纤维混凝土15浇筑即形成现浇层5，c50钢纤维混凝土15中的钢纤维含量60～70kg/m3。
[0045]
排水沟3可以是适用于一般积水路段的预制混凝土排水沟或者适用于积水严重路段的现浇混凝土排水沟。
[0046]
一种上述伸缩缝式路面排水结构的施工方法，包括以下步骤：
[0047]
s1、判断施工路段17的积水严重程度，根据积水严重程度选择设置现浇混凝土排水沟或者预制混凝土排水沟；
[0048]
具体的，根据水膜厚度wd判断该路段的积水严重程度：
[0049][0050]
式中：wd——水膜厚度(毫米)；
[0051]
l——水流路径长度(米)；
[0052]
i——路面坡度(％)；
[0053]
s——降雨强度(毫米/小时)；
[0054]
t
xd
——路面构造深度(毫米)。
[0055]
当wd＜7毫米时，为一般积水路段，采用预制排水沟；当wd≥7毫米时，为积水严重路段，采用现浇排水沟。
[0056]
s2、沿路面横向开挖施工断面形成沟槽；
[0057]
具体的，为了保证施工及养护需求，开挖深度为1120毫米，排水沟两侧预留500毫米等宽段后，以1：1.5的坡率开挖施工断面，单侧开挖至少2280毫米，排水沟顶距离路面260毫米。
[0058]
s3、在沟槽的底部铺设路基垫层；为了减弱排水沟对路面结构刚度的影响，同时方便施工，沟身下回填100
×
140毫米素砼垫层。
[0059]
s4、在路基垫层上设置排水沟；
[0060]
当排水沟为预制混凝土排水沟时，排水沟宽940毫米、总高860毫米，其中，预制盖板高160mm，素砼垫层高100毫米，排水沟的沟身高600毫米，过水断面(过水槽口)为400
×
400毫米，沟身壁厚270毫米，排水沟采用c30标号混凝土，为预制块在现场拼接。
[0061]
当排水沟为现浇混凝土排水沟时，排水沟宽b毫米、总高(a+460)毫米，其中，预制盖板高160mm，回填垫层高100毫米，沟身(a+200)毫米，过水断面高a毫米(a米(00)，宽度b毫米(400≤b≤540毫米)，沟身壁厚200毫米，排水沟采用c30标号混凝土，浇筑排水沟混凝土时，预埋伸缩缝钢筋。
[0062]
可见，就沟身壁厚而言，预制混凝土排水沟比现浇混凝土排水沟要厚一些。
[0063]
在设置完排水沟后对排水沟与斜坡面之间进行回填。具体的是在预制排水沟放进沟槽之后或者现浇排水沟拆完模板后进行回填。
[0064]
s5、将预制盖板设置在排水沟的过水开槽上端槽口处；
[0065]
盖板采用c30标号混凝土，长720毫米，宽450毫米。路基横向方向设3个直径为75毫米的圆孔作为泄水孔以收集路面积水。安装盖板时，盖板顶面距路面顶260毫米。预制盖板时应预埋伸缩缝钢筋，待安装好排水沟盖板后再将预埋钢筋弯折成如图3、5中所示钢筋形状。
[0066]
s6、在预制盖板上方设置桥梁伸缩缝构件，在二者之间且位于伸缩缝槽口两侧绑扎钢筋网并铺设至道路两侧硬路肩；
[0067]
排水沟安设完毕后，在排水沟泄水孔上方前后绑扎伸缩缝槽口钢筋网，槽口高250毫米，宽泄水孔前后两侧各350毫米，铺设至道路两侧硬路肩。中间安装d80型伸缩缝，安装缝宽为20毫米，可根据伸缩装置厂家意见调整，但不宜过小影响泄水入排水沟；安装时伸缩缝位置对准下方排水沟顶部泄水孔，伸缩装置的锚固构件采用双面焊接方式焊接在槽口钢筋上，伸缩缝中不安装中间橡胶带，以供路面泄水入排水沟。
[0068]
s7、采用混凝土浇筑伸缩缝槽口，槽口混凝土顶面与路面抹平。
[0069]
伸缩缝装置安装好后，最后采用c50钢纤维混凝土浇筑伸缩缝槽口，钢纤维含量60～70kg/m3，槽口混凝土顶面与路面抹平。浇筑槽口混凝土时，应注意做好排水沟顶部泄水孔位置的防护，避免现浇的伸缩缝槽口混凝土堵塞泄水孔。
[0070]
在其它实施例中，在步骤s2中，以1:1.75～1:1的坡率开挖施工断面。
[0071]
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形
式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

技术特征：
1.一种伸缩缝式路面排水结构，其特征在于：它包括沿路面横向开挖的沟槽、路基垫层、具有过水开槽的排水沟、预制盖板和设有伸缩缝的现浇层，所述路基垫层铺设在所述沟槽的底部，所述排水沟设置在所述路基垫层上，所述预制盖板设于所述排水沟的过水开槽上端形成排水通道，在所述预制盖板和现浇层中设有位于伸缩缝槽口两侧的钢筋网，且在所述预制盖板上设有对准伸缩缝槽口的泄水孔，使得路面积水通过伸缩缝槽口流入泄水孔再排入排水通道并从其位于路面边缘的两端出水口排出。2.根据权利要求1所述的伸缩缝式路面排水结构，其特征在于：所述排水沟是适用于一般积水路段的预制混凝土排水沟或者适用于积水严重路段的现浇混凝土排水沟。3.根据权利要求2所述的伸缩缝式路面排水结构，其特征在于：所述钢筋网包括预埋在所述预制盖板中的竖向钢筋、第一横向钢筋、纵向钢筋和设于现浇层中的第二横向钢筋，所述竖向钢筋向上伸至现浇层中弯折，各钢筋之间两两连接，所述竖向钢筋位于现浇层中的部分和具有伸缩缝的桥梁伸缩缝构件连接。4.根据权利要求3所述的伸缩缝式路面排水结构，其特征在于：所述排水沟的过水开槽横截面为t字形，所述预制盖板设置在所述过水开槽的上端槽口处。5.根据权利要求4所述的伸缩缝式路面排水结构，其特征在于：所述路基垫层采用素砼垫层。6.根据权利要求5所述的伸缩缝式路面排水结构，其特征在于：所述现浇层采用钢纤维混凝土浇筑而成，钢纤维含量60～70kg/m3。7.一种权利要求1所述伸缩缝式路面排水结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：s1、判断施工路段的积水严重程度，根据积水严重程度选择设置现浇混凝土排水沟或者预制混凝土排水沟；s2、沿路面横向开挖施工断面形成沟槽；s3、在沟槽的底部铺设路基垫层；s4、在路基垫层上设置排水沟；s5、将预制盖板设置在排水沟的过水开槽上端槽口处；s6、在预制盖板上方设置桥梁伸缩缝构件，在二者之间且位于伸缩缝槽口两侧绑扎钢筋网并铺设至道路两侧硬路肩；s7、采用混凝土浇筑伸缩缝槽口，槽口混凝土顶面与路面抹平。8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：在所述步骤s1中，水膜厚度w
d
采用以下公式计算：式中：w
d
——水膜厚度；l——水流路径长度；i——路面坡度；s——降雨强度；t
xd
——路面构造深度；当w
d
＜7毫米时，为一般积水路段，采用预制混凝土沟身；当w
d
≥7毫米时，为积水严重路段，采用现浇混凝土沟身。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：在所述步骤s2中，以1:1.75～1:1的坡率开挖施工断面。10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：在完成步骤s4后，对排水沟与斜坡面之间进行回填，转入步骤s5。

技术总结
本发明公开了一种伸缩缝式路面排水结构及其施工方法，所述伸缩缝式路面排水结构包括沿路面横向开挖的沟槽、路基垫层、具有过水开槽的排水沟、预制盖板和设有伸缩缝的现浇层，路基垫层铺设在沟槽的底部，排水沟设置在路基垫层上，预制盖板设于排水沟的过水开槽上端形成排水通道，在预制盖板和现浇层中设有位于伸缩缝槽口两侧的钢筋网，在预制盖板上设有对准伸缩缝槽口的泄水孔。本发明排水沟横坡可设置较大，提高排水效率，减轻路基不均匀沉降所致不利于排水的影响；本发明保证了该路段改造后的结构刚度，消减了该处可能出现的高差，提高行车舒适性；本发明排水结构连接可靠、施工简易、养护方便，耐久性好，造价较低，提高行车安全性。全性。全性。


技术研发人员：程正刚 任晓玮 王春明 陈力 胡涛
受保护的技术使用者：广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/18