武漢市城市道路重載交通分布及特點

張守城 ，彭 磊 ，劉 璐 ，何 丹

（1.武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北武漢 430023；2.武漢路源工程質量檢測有限公司，湖北武漢 430056）

1 背景

隨著我國經濟的快速發展，貨運和貨車需求量都在逐年增長，重型貨車占民用貨車擁有量比重也在持續上升，從2002年的18.3%上升到2012年的24.9%，尤其是在大中城市的工礦企業、物流園區內部及周邊道路，貨運需求量大，重型貨車比例較高，重載交通特征明顯，導致路面軸載作用次數呈指數級[1，2]上升，嚴重削弱道路使用壽命。

為保證道路正常使用壽命，一方面需要治理車輛超載超限現象，另一方面還需要考慮“治超”的長期性和復雜性。在重載交通路面結構設計時，要考慮超載對路面結構的影響，適當提高標準[3]。國內科研院所[4，5]針對重載交通路面結構進行了大量的研究工作，提出了適應重載交通條件的路面結構設計方法、軸載換算公式等，在山西、河北、山東等地高速公路修筑了大量的試驗路段，上海、天津、長沙等城市在部分道路中也設計了適應重載交通的路面結構[6]，取得了良好的效果。

武漢市作為全國重要的工業基地和商貿物流中心，貨運量大，部分城市道路重載、超載車輛較多，路面屢修屢壞，造成較大的經濟損失和不良的社會影響。為避免建設和養護資金的浪費，需要針對武漢市城市道路重載交通分布及特點進行調查，以選擇合適的路面結構設計方案。

2 重載貨運源頭分布

重載貨運源頭根據貨物的類型大致可以分為三類：一類是建設物資源頭，建設物資主要是指市政工程、建筑工地等大規模建設需要的建設材料及產生的建筑垃圾，如砂土、渣土、混凝土等，主要源頭分散在市內砂石廠、建設工地、商品混凝土攪拌站等；二類是重工業物資源頭，重工業物資是指化工業、鋼鐵企業、大型機械等重工業企業的生產資料及產品，如鋼板、石油等，主要源頭包括武鋼、東風、中石化等重工業企業；三類是物流中心，其物資種類較多，主要包括居民消費品、工業生產資料等，主要源頭包括漢口北物流中心、吳家山貨運中心、漢陽貨運中心、湖北農資白沙洲配送中心。

從重載貨運源頭分布的地域來看，砂石源頭主要分布在長江、漢江沿線，商品混凝土攪拌站主要分布在三環線附近，渣土源頭主要分布在市內建設工地，重工業物資源頭主要分布在青山武鋼廠區、化工區以及沌口開發區東風汽車生產基地，物流中心主要分布在漢口西北部，鸚鵡大道沿線、白沙洲大道沿線。總體來說，由于建設工地遍布武漢市區，故建設物資源頭也較為分散，重工業物資源頭和物流中心由于規劃的影響，則相對集中。

3 重載交通道路分布

前文分析了重載貨運源頭的分布情況，可知不同貨物類型其源頭不同，且分布在不同區域，根據其貨運方向可大致確定重載交通道路分布。砂石主要從砂場或碼頭運向混凝土攪拌站和建設工地，砂場或碼頭周邊道路重型貨車比例較高，漢江沿線襄河堤、郭茨口路，長江沿線包括武金堤路、武惠堤等均是重載交通道路。渣土主要從建設工地運向渣土消納場地，其貨運方向主要從工地運往三環線外，承擔渣土運輸的道路包括四新地區道路、后湖地區道路、白沙洲大道等。混凝土運輸由于攪拌站和建設工地較為分散，所以集中度不高。重工業物資運向主要從三環線外原材料基地運到廠區，工業產品運往銷售地。承擔重工業物資運輸的道路主要集中在工業區內部及周邊，對市區內道路無太大影響，包括青王路、青化路、21號公路等。物流中心主要分布在三環線附近，與其相連接的城市主干路承擔了較多的物流貨物運輸，主要包括解放大道、諶家磯大道、白沙洲大道、冶金大道等。根據貨物運輸方向，可初步確定主要承擔重型貨運的道路，其大體分布情況如圖1所示，可見武漢市重載交通道路主要分布在三環線毗鄰地區。

圖1 武漢市主城區重載交通道路分布圖

4 重載交通道路質量現狀

根據初步調查，重載交通道路相較于一般城市道路，早期破損較為明顯，81%的重載交通路段有較嚴重的路面破損狀況。即使是高標準設計的三環線，建成通車5 a左右，局部路段也已經出現了較嚴重的路面破損。

在武漢主城區選取2條重載交通道路進行了路面質量狀況檢測，檢測內容包括外觀、結構層厚度、混凝土強度。道路A主要承擔砂石運輸，其設計標準為三級公路，水泥混凝土設計厚度為26 cm，混凝土抗壓設計強度35 MPa，基層為35 cm水泥穩定碎石。經檢測，路面病害板數占總板數的48.1%，PCI評分44.1分，評定等級為差，混凝土芯樣厚度代表值為26.8 cm，抗壓強度推定值為38.4 MPa。道路B為重工業物資通道，歷經多次養護改造，早期混凝土抗折設計強度為4.5 MPa，后期為5.0 MPa。經檢測，路面病害板數占總板數的38.9%，PCI評分54.9分，評定等級為差，混凝土厚度由于歷經多次改造，混凝土共有3層，總厚度超過65 cm，芯樣彎拉強度標準值為4.7 MPa。

從上述路段的檢測情況來看，盡管路面混凝土強度和厚度基本滿足設計標準[1，2]要求，但路面破損卻比較嚴重，判斷與車輛超載超限有直接關系。

5 重載交通道路軸載分布

經過對武漢市幾條主要重載交通典型道路進行現場調研后，發現重載交通道路超載車輛較多。以道路B為例，其單軸軸載分布情況如圖2所示，單軸軸重超過20 t比例高達28.8%，實測最大單軸雙輪軸重達32 t，遠大于《超限運輸車輛行駛公路管理規定》[7]中單軸重10 t的限值。根據路面設計規范軸載換算公式進行計算，道路通行一天貨車累計當量標準軸載就已經達到設計基準期為20 a極重交通荷載等級標準，大大超過設計標準。對車輛超載程度的調查表明，三軸、四軸貨車超載最為嚴重，部分超載車輛見圖3。車輛大多經過改裝加高，超載最高達到車輛核定載重的460%。劉朝暉[4]等人的研究結果表明，超載達到60%時，路面預期壽命不超過3個月。因此，車輛超載超限對路面早期病害起著決定性作用。

圖2 道路B貨車單軸軸載分布統計圖

圖3 部分改裝加高超載貨

6 結論及建議

（1）通過分析重載貨運源頭分布及貨運走向，掌握了武漢市主城區重載交通道路分布情況。

（2）重載交通道路出現早期病害較為普遍，軸載分布情況表明，車輛超載超限嚴重，累計當量軸載遠大于設計標準是主要原因。

（3）建議對重型貨車試行GPS動態管理，有條件時可配置動態稱量系統（WIM），可實時了解貨運路線及軸載情況，從而合理規劃重載貨運通道。

（4）現狀道路設計標準偏低，建議借鑒國內重載交通道路研究成果設計重載交通路面結構，以保證路面結構使用壽命。

[1]JTG D40-2011，公路水泥混凝土路面設計規范[S].

[2]CJJ 169-2012，城鎮道路路面設計規范[S].

[3]鄭衛國，辜曉珺，張守城，等.重載交通水泥混凝土路面結構方案探討[J].中國水運，2014,14（3）：291-293.

[4]劉朝暉，李宇峙.重載交通對水泥混凝土路面結構影響分析[J]，公路交通科技，1999,16（增 1）：5-8.

[5]李海軍,黃曉明.重載條件下瀝青路面按彎沉等效的軸載換算[J].公路交通科技，2004,21（7）：5-8.

[6]趙小潔.天津濱海新區重載瀝青路面結構研究[D].西安：長安大學，2010.

[7]中華人民共和國交通部.超限運輸車輛行駛公路管理規定[Z].北京：交通部令2000年第2號，2000.