淺談超限運(yùn)輸對公路橋梁的破壞

摘 要：本文通過分析超限運(yùn)輸對各種橋梁結(jié)構(gòu)及橋面系的破壞機(jī)理及病害狀況，著重探討了解決對策及橋粱養(yǎng)護(hù)中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞:超限 運(yùn)輸 橋梁

中圖分類號：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

近年來，隨著社會的發(fā)展、隨著交通壓力增加，特別是超載車輛大幅度的增加，從而使得我國國省干線公路、橋梁負(fù)荷加重，埋下諸多安全隱患并引發(fā)了許多的安全事故。特別是近年來橋涵斷板事件的頻繁發(fā)生，更是引起了人們以及有關(guān)部門對超限運(yùn)輸治理的關(guān)注。""" 車輛超載共有三種主要情況：(1)橋梁通行的現(xiàn)有流量超過了原設(shè)計(jì)的車流量；(2)早期修建的老舊橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，并且超齡負(fù)載運(yùn)營；(3)車輛違規(guī)超載運(yùn)輸。前兩種情況主要是設(shè)計(jì)荷載變化及交通量的增加所造成；而第三種則是車輛使用者違法超載營運(yùn)所造成，而第一種情況與第三種情況則是現(xiàn)今社會中超載現(xiàn)象公路運(yùn)輸中較為普遍的。

橋梁的超載一方面引發(fā)疲勞問題：車輛的超載會使橋梁疲勞應(yīng)力幅度加大、損傷加劇，而一些較為嚴(yán)重的更可能使橋梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞等事故。另一方面，是由于車輛的超載造成橋梁內(nèi)部損壞而且不能恢復(fù)，這使得橋梁在正常負(fù)荷下的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而危害橋梁的安全性與耐久性。

我國公路橋梁設(shè)計(jì)中，2004年以前，計(jì)算荷載汽車車隊(duì)分為汽車-10級，汽車-15級，汽車-20級和汽車超-20級四個等級；自2004年3月1日起，汽車荷載等級分為公路-I級和公路-II級兩個等級。然而目前許多運(yùn)輸企業(yè)因受利益的驅(qū)使，從而無視交通運(yùn)輸部《超限運(yùn)輸車輛行駛公路規(guī)定》和《公路法》等法律、法規(guī)的規(guī)定，超限車輛、大噸小標(biāo)車輛在公路上任意行駛，導(dǎo)致橋梁破壞嚴(yán)重，從而出現(xiàn)大量的交通事故。"""" 超限運(yùn)輸對公路路面的破壞作用已經(jīng)論述得比較多，如眾所周知的“四次方法則”，即汽車對路面的破壞作用與汽車軸載質(zhì)量的n次方成正比(n≈4)。""" 本文針對吳忠市情況討論超限運(yùn)輸對公路橋梁的破壞作用。

1 超限運(yùn)輸對橋面系的破壞作用""" 橋面系中橋面鋪裝和伸縮縫是車輛直接作用的部分，直接承受車輪荷載的沖擊、壓力、剪切與磨耗，并要求與主要承重結(jié)構(gòu)必需共同受力，協(xié)調(diào)變形。超限車輛行駛使上述作用力大大增加，同時以往橋面鋪裝設(shè)計(jì)沒有特別的計(jì)算，只是配置少量構(gòu)造鋼筋，因此橋面鋪裝和伸縮縫病害十分普遍。致使橋梁建成不久，橋面鋪裝即產(chǎn)生裂縫，有較規(guī)則的縱向、橫向裂縫或不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫及較嚴(yán)重的碎裂等，使行車顛簸不適。病害進(jìn)一步發(fā)展，可影響主體承重結(jié)構(gòu)，使主體承重結(jié)構(gòu)受損，如T梁翼板混凝土邊緣被壓碎、空心板頂板混凝土被壓碎，以致在橋面上形成窟窿，嚴(yán)重影響行車安全。

超限運(yùn)輸使橋面伸縮縫壽命大大縮短，某些干線橋梁上普通橡膠和鋼板伸縮縫使用不到一年即嚴(yán)重破損，橡膠板、鋼板脫落，錨固件松動脫落，伸縮縫邊緣混凝土破碎。不但影響車輛行駛，而且危及交通安全，成為困擾養(yǎng)護(hù)工作的老大難問題。為此，公路養(yǎng)護(hù)管理部門每年都要安排大中修經(jīng)費(fèi)對老式的橡膠板、鋼板伸縮縫進(jìn)行改造。 2 超限運(yùn)輸對橋梁結(jié)構(gòu)的破壞作用

吳忠市公路橋梁設(shè)計(jì)荷載2004年以前，除高速公路為汽車一超20級外，均為汽車-20級及以下，少數(shù)20世紀(jì)70年代以前建造的橋梁設(shè)計(jì)荷載只有汽車-10級。超限車輛通過橋梁在最不利位置時的彎矩都大大超過了橋梁的設(shè)計(jì)荷載。""" 超限車輛行駛會造成公路橋梁結(jié)構(gòu)損傷。這種損傷一般是累積性的，達(dá)到一定程度會引起破壞，影響安全和使用，使橋梁壽命縮短，使一些橋梁成為危橋。

2.1 超限運(yùn)輸對梁板橋結(jié)構(gòu)的破壞作用

(1) 超限運(yùn)輸對梁板橋結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生過大的彎矩使梁板產(chǎn)生彎曲裂縫。彎曲裂縫為垂直裂縫，首先出現(xiàn)在跨中附近，從底邊向上發(fā)展，隨著荷載的增大，裂縫寬度增大，長度延伸，數(shù)量增多，裂縫區(qū)域向兩側(cè)發(fā)展。

(2)過大的荷載使裝配式板橋的鉸縫混凝土開裂。從而導(dǎo)致橋面橫向分布削弱，橋板承受負(fù)荷變大。嚴(yán)重時會使鉸縫混凝土遭到破壞，形成單塊橋板受力，使橋板斷裂，產(chǎn)生險情，從而嚴(yán)重威脅橋梁和行車安全。

(3) 超限運(yùn)輸對梁板橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的剪力，使梁板支座附近產(chǎn)生剪切裂縫。剪切裂縫為斜裂縫，與軸線成25~50°左右的角度，自下部開始向上發(fā)展，隨著荷載的不斷增加，裂縫長度不斷增長并向受壓區(qū)域發(fā)展，裂縫數(shù)量不斷增多，裂縫區(qū)域也逐漸向跨中方向發(fā)展。

(4)當(dāng)超限車輛通過時，由于梁式橋的主梁受力不均勻，使梁間橫隔板產(chǎn)生裂縫，接頭混凝土脫落。"""" 據(jù)調(diào)查，吳忠市公路梁板橋各類裂縫較普遍，109國道、110國道、101省道、302省道等車流量大，超限運(yùn)輸現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，各線橋梁均曾發(fā)生過橋板裂縫超過允許值、橋板斷裂、基礎(chǔ)沉陷等病害，由于發(fā)現(xiàn)和處理及時，避免了事故，維護(hù)了交通安全。

2.2超限運(yùn)輸對鋼筋混凝土拱橋結(jié)構(gòu)的破壞作用

(1)桁架拱橋""" 桁架拱橋是在雙曲拱橋基礎(chǔ)上發(fā)展起來的輕型拱橋，超限車輛行駛，使桁架拱薄弱桿件發(fā)生裂縫。隨著荷載的增加和反復(fù)作用，裂縫擴(kuò)展，導(dǎo)致薄弱桿件斷裂，成為危橋，嚴(yán)重威脅行車安全。S203線黑風(fēng)溝大橋(桁架拱大橋)經(jīng)排查裂縫等病害很多，已屬危橋，我們采取了限載、維修等措施。由于檢查及時，發(fā)現(xiàn)及搶修及時，未釀成橋毀人亡的嚴(yán)重事故。目前，廳里已安排改線重建該橋。

(2)橋面微彎板結(jié)構(gòu)

S101線西河橋是采用微彎板結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)承載潛力不大，會直接承受車輪荷載作用，病害非常普遍。在超限車輛作用下先是微彎板局部板塊底部跨中出現(xiàn)裂縫，繼而裂縫逐漸發(fā)展直至混凝土碎裂、脫落，局部結(jié)構(gòu)破壞，出現(xiàn)全橋微彎板大面積破損危及橋梁及行車安全。該橋下部完好，對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改建，改建為空心板。

3"結(jié)語

超限運(yùn)輸會毀壞橋梁與公路，威害公路安全暢通，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，所以必須加大治理力度，進(jìn)一步完善相關(guān)法律、法規(guī)，由政府牽頭多管齊下，協(xié)調(diào)一致，重拳出擊務(wù)要根治超限運(yùn)輸。重型汽車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展應(yīng)有序、適當(dāng)，應(yīng)和我國的道路狀況及國力相適應(yīng)。同時制定車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有適當(dāng)超前性。相關(guān)部門更要對超限運(yùn)輸管理加強(qiáng)力度，在重要的干線公路上應(yīng)設(shè)立超限運(yùn)輸流動檢測點(diǎn)和固定檢測站，實(shí)行以超載卸貨為主的管理，遏制超限運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。公路管理部門應(yīng)加強(qiáng)對公路橋梁的管理和檢查養(yǎng)護(hù)，確保橋梁安全使用，重在防止發(fā)生惡性事故。橋梁檢查制度要落到實(shí)處，應(yīng)定期對橋梁進(jìn)行健康檢查并維護(hù)橋梁安全。對發(fā)現(xiàn)的橋梁病害要及時維修，徹底改變以往“養(yǎng)路不養(yǎng)橋”的情況，養(yǎng)護(hù)檢查考評時要嚴(yán)格執(zhí)行橋梁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得橋梁保持良好的技術(shù)狀態(tài)。有計(jì)劃地對危橋進(jìn)行改造。危橋改造中對舊橋的處理要慎重，既要堅(jiān)持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又要充分利用原有結(jié)構(gòu)，對許多有利用價值的原有橋梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)通過加固恢復(fù)其承載能力延長使用壽命，不能簡單一拆了之以節(jié)約寶貴的建設(shè)資金。