基于交通調查的重載交通公路橋梁標準設計車輛荷載探討

周朝邦

（中國華西工程設計建設有限公司，四川 成都 610000）

1 引言

車輛荷載是公路橋梁測設的關鍵技術指標，體現了某一階段內公路運輸荷載的具體狀況，我國車輛荷載水準在各階段施行的《公路工程技術標準》和《公路橋梁設計規范》也在持續轉變，以期融入具體的要求標準。隨著我國經濟和路面交通出行工作的迅速發展，車輛承重能力逐漸擴大，對公路橋梁承重能力也提出了更高的要求，尤其是擔負外運任務的重載交通車輛，由于載荷增加和超重問題的存在，大量公路橋梁結構被損壞。造成公路橋梁毀壞的原因很多，但是行車荷載（超重等情況）超出公路橋梁標準設計荷載是關鍵原因。

通過對重載交通路面的出行調研，統計分析了軸重、軸距和鄰近車輛的豎向間隔，并測算了具體荷載效果，同時與現行公路橋梁設計標準進行比較。

2 車輛荷載調查分析

在實際調研時，應嚴格遵循相關的原則規律，同時也應該挑選合適的車輛，并根據調研材料對重載交通出行路面公路橋梁載荷載豎向布局做出分析。調研的關鍵目的是得到基礎數據，車輛的分布和種類的調研，即各類車輛的分布比例。

為了確保公路橋梁設計的有效性，在開展設計工作之前，必須對路面上荷載的尺寸開展多方位的詳盡調研。在調研過程中，有關調研工作人員應嚴格遵循類似模型原則，挑選最佳路面，綜合考慮有關信息，科學分析路橋荷載豎向布局狀況。在調研中，必須調研三種不一樣的數據信息，第一種數據必須調研荷載的類型和遍布狀況，科學測算占比情況。第二數據是一些有關主要參數，例如可分派給每輛車的較大凈重，以及從車輛的前軸中心到后軸中心的間距。第三個數據是重載荷載的尺寸，對車輛的豎向間距來進行調查。通常在調研第一類和第二類數據信息的過程中，可以選用現場觀察的方式開展調研，但要獲得第三類數據，必須選用攝影法和人工觀察的方式，有利于數據的搜集和分析。實際來說，在調研車輛豎向間距的過程中，首先要挑選最佳路面，在交通出行量較大的階段搜集調研數據，除去所得的數據中無效的數據，最后對剩下數據用數據結合的方式開展恰當的分析。相關人員在調研過程中發現，通常在交通出行行駛中沒有兩輛載重車輛持續發生的情況，因而在設計路橋的過程中無須考慮這個問題。完成以上工作后，有關工作人員必須根據P-III（皮爾遜III）型曲線圖，進一步精準測算車輛豎向間的間距，為后面的標準設計及施工等一些工作奠定基礎。

3 公路橋梁車輛荷載分析

根據以上調研結果和分析結果，發現交通出行路面公路橋梁設計存有一些問題。這些問題是交通出行路面荷載結構無法有效、路面質量無法得到確保的關鍵要素，因而，必須對交通出行路面公路橋梁標準設計中的荷載開展詳盡分析。眾所周知，車輛荷載在公路橋梁標準設計中極為關鍵，也是公路橋梁標準設計中十分關鍵的技術指標，根據以上具體調研獲得的數據，可以分析公路橋梁標準設計中的荷載效應。以下以普通車和加重車為例，對公路橋梁標準設計中的承載力開展分析。

3.1 普通車

為了確保分析結果的精確性和客觀性，在普通車的分析中，將荷載換算的基礎主數明確為跨徑長40 m的簡易支撐梁，可以起到相應的效果，運用該基礎主要參數，融合實際設計主要參數一般車功效總效果為：M總=981 524 kN。根據該數量，根據公路橋梁的實際狀況按一定占比展開，根據分配后的實際公式測算各車造成的荷載效應，并將測算的結果與公路橋梁設計標準中的荷載效應進行比較，保證參照數據的精確性和客觀性。除此之外，近些年我國各地交通出行總流量大幅度升高，尤其是普通小汽車總數也大幅度強化，一般小汽車的升高速率早已遠遠超出其他種類的升高速率。

因此在開展基礎主要參數挑選時，務必盡可能客觀、全方位地保證參考數據的精確性，但通過在測算后較為兩組主要參數，可以恰當地防止設計主要參數與具體設計不一致。

3.2 加重車

對于加重車荷載的測算，其實際步驟是為了對加重車荷載主要參數的換算，即把握荷載對40 m簡易支撐梁的彎矩效應。測算加重車的總功效，獲得實際標值。平衡加重車的總功效，測算各加重車對公路橋梁的功效，記錄有關標值結果。《公路橋涵設計通用性標準》（JTGD60-2015）確立要求了I級公路載荷載、40 m簡支梁的具體效應標值。

在對加重車開展分析和測量時，基本的測量程序與一般車的測量同樣，依然應用將換算載荷載的基礎主要參數明確為跨徑長40 m的簡支桿跨度中彎矩功效效果，運用該基礎主要參數，融合實際的設計主要參數一般車功效總效果M總=134 778 694 kN。根據該數量，根據公路橋梁的實際狀況按一定占比開展分派，憑據分派后根據實際公式計算測算各重型車造成的荷載效應，并將測算的結果與公路橋梁設計標準中的荷載效應開展較為，保證參照數據的精確性和客觀性。必須較為兩者是由于，凈重車運載量十分大，凈重車通過路面時，路面承擔的重力十分大，凈重車通過時，對路面公路橋梁造成的功效效果也是較大的，隨著凈重車的總數劇增，掩藏的不明確要素也變多，由于必須精確較為估計的數據。經過恰當的可能和較為分析，M6軸與具體可能獲得的單臺重力車的荷載效應功效值可以十分貼近，因而在具體公路橋梁的設計中，可以將可能獲得的功效效應值作為公路橋梁設計的參照根據。

4 分析重載交通車輛荷載的改進方法

以前關于公路橋梁的標準規章要求通過調研地形來明確公路橋梁的總寬，因此，不一樣的地形會造成公路橋梁總寬數據有差別。新的標準規章要求公路橋梁總寬要根據設計車速的不同，設計車速是近幾年提出的新概念，具有一定的科學性和技術成分。在以前的標準中，明確地形并把握該地形是不是有更新改造的概率是一項十分繁雜的工作，不利于設計工作的進行。

新標準有利于清除以往要求的四級車隊荷載，選用路面二級和路面一級的要求，更好地測算載荷載的尺寸。基于路面二級和路面一級，對以前車隊荷載布荷載發生的問題也開展了恰當的處理，引進載荷載和車道荷載，完成了對載荷載功效效果的恰當測算，緩解了載荷載功效效果測算的難度和繁雜性。

《公路橋涵設計通用性標準》（JTGD60-2004）要求，影響沖擊性指數的關鍵要素是公路橋的材料、跨度，橋的截面、聯接方式、橋的型號規格等未列入測算范疇，影響結果的精確性。經過整頓，《公路橋涵設計通用性標準》（JTGD60-2015）通過基本頻率測算沖擊性指數，影響基本頻率的要素包含公路橋梁彎曲剛度、公路橋梁質量、公路橋梁阻尼等，提高了結果的科學性。

在《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2004）中，對于橋梁寬度的設計，主要考慮當地的地形，如丘陵、山嶺、平原等，也就是說不同的地形需要確定設計不同的橋梁寬度。隨著社會的發展，相關人員已經意識到傳統的計算方式存在一定的缺陷，所以在《公路橋涵設計通用規范》中規定，橋梁的實際寬度應該根據車速進行確定、設計。在《公路橋涵設計通用規范》中認為，由于不同的地形十分繁雜，如果采用這樣的方式對公路橋梁的寬度進行計算，就會影響公路橋梁結構的穩定性、安全性，甚至會影響公路橋梁設計的全過程。與之相比，在《公路橋涵設計通用規范》中將車速作為確定公路橋梁寬度的唯一因素，不僅簡化了調查、計算的相關程序，還能夠有效提高計算的質量、效率，能夠在很大程度上提高橋梁結構設計的穩定性。

通過進行調研和分析，目前我國在路橋設計中依然存有一些問題，交通出行路面潛在的安全風險依然存在，不但影響大家正常出行，并且對大家的性命和資產安全也導致很大危害，通過對路橋設計數據的有效掌握，路面重負是引起安全生產事故的關鍵緣故。因而，務必提升交通出行路橋的設計。這也是進行具體的調研活動的初心。交通出行公路橋梁設計的提升，必須從公路橋梁的質量、彎曲剛度、阻尼等第三層面明確公路橋梁的基本頻率，確保基本頻率的固定，簡單化公路橋梁設計的測算環節，保證公路橋梁設計的科學性和有效性。此外，在交通出行路面的橋梁設計中，對橋梁荷載的區劃必須適度的調節，在以往的橋梁設計中，選用了四級車輛車列荷載，由于該荷載在設計上十分繁雜，因而相匹配于開展恰當的調節，保證載荷載效果測算的簡約性。

5 結語

在經濟迅速發展環境下，重載交通工具數量愈來愈多，高載重載車輛嚴重危害公路和橋梁工程，假如處理不當，極有可能造成公路橋梁坍塌事故，不利確保人民生命安全。在此基礎上，加強載荷載測算分析，確保公路橋梁的設計穩定性具備關鍵意義。

綜上所述，通過對交通出行路面上載荷載尺寸的調研，可以獲得公路橋梁具體荷載的有關數據，為改善公路橋梁設計給予有關的參照根據。相關工作人員在考慮公路橋梁設計問題的同時，應融合各層面要素綜合考慮，持續推動我國重負載交通車輛出行的發展。