大件運輸車輛橋梁通行能力研究

文/張斌

引言：

大件運輸車輛屬于長途運輸車輛，運輸過程中也具有一定的特點。在傳統的橋梁構建中，大量的大件車輛密度較高的情況進行集體運輸，橋梁會出現一定的運輸問題，為了規避此類問題，我國有關部門設定了新的規定和標準。

一、大件運輸給橋梁帶來的安全問題和研究意義

（一）大件運輸給橋梁帶來的安全問題。當前社會經濟的不斷發展，促使我國大件運輸項目的不斷增多，在此過程中怎樣確保道路運輸安全問題成為最為棘手的問題。

（二）通行能力研究意義

當前我國車輛總重可以達到150000kg，但是運輸的橋梁由于工藝和年代、標準、類型的不同，自身技術支持情況也出現了較大的差異，此過程中限載的噸位也出現了一定差異性，一般情況下現在噸位在15000kg～55000kg之間，但是當前運輸車輛的承載能力遠遠超出了道路橋梁實際承載能力。在橋梁上有超載行駛車輛，需要通過橋梁的特殊結構進行檢驗，以特殊的手段進行稱重，以此確保車輛是否符合實際同行標準，從而保證實際工作需求[1]。

二、大件車輛橋梁通行能力計算

（一）橋梁技術現狀和等級。當前我國對于超限運輸車輛本身出臺了管理規定，針對管理規定內容中，第三章十八條明確規定了橋梁在使用過程中不可超載。具體內容以公路橋涵養護規定為基礎，其中將橋梁分為了五個等級和類別。對于一類橋梁而言，整體承載能力要與橋面行車的各方面條件相匹配；對于二類而言，橋梁的承載能力要與實際設計標準相匹配；對于三類而言，承載能力可以比設計的范圍小百分十以內，同時橋面在使用過程中不得出現任何不舒適情況；針對于四類而言，承載能力比值范圍應該在百分之十到百分之二十五之間；對于五類而言，整體承載值要比設計降低了百分之二十五。綜上所述，只有一類和二類橋梁的承載能力較為良好。

（二）綜合計算方式。承載能力需要通過一定的計算方式對其進行計算，具體計算思路如下文所示：首先是大件車效應要小于設計效應，在橋梁處于完好狀態下，整體承載能力達到了設計抗力，此時可以判定大件運輸車輛同行，我們也將其定義成為A類。其次是大件車效應大于設計效應，此類橋梁將其歸納為B類，此時如果有大件車進行同行，需要精確計算，其中還需減去病害對橋梁的影響力，以此對橋梁的安全性進行定量控制。B類橋梁按照承載能力還可劃分為三個小類別，每一類別的計算方式整合應用形成了綜合計算的方法。

（三）動態跟蹤監測方法。動態跟蹤監測方法的前提條件是確保綜合計算方法的有效性，在此過程中監測和檢測工作需要同時運行，以此確保橋梁在大件車輛通行時，仍然可以正常運行。但是在橋梁實際承載力評估過程中，所得到的標準未必符合實際的同行標準，所以應該以無明顯折減為標準進行判斷[2]。

（四）典型橋梁運算。為了更好的說明綜合算法的運用，以下進行舉例說明。首先收集橋梁的基本信息資料。其中跨徑為8m+13m+8m，其中主要的承載結構為空心板梁，下部的結構以樁柱式橋墩和重力式橋臺為基礎。涉及到的材料和各項參數如表1所述。

三、運輸過程中橋梁安全監測技術

（一）橋梁病害劣化監測方法。隨著城市發展建設步伐的加快，大件運輸工作逐漸增多，比如說變電站設備或者大型機組設備，在運輸的過程中會通過隧道進行運輸，此類運輸給道路橋梁帶來了一定影響，為了規避此類問題，相關運輸人員需要做好前期準備，并且保證前期準備充足降低，運輸過程中可能出現的問題和影響。

（二）橋梁整體剛度評估分析方法。隨著城市基礎建設的不斷完善，公路大件運輸車輛不斷增多，并且走進常態化和高頻化，此時道路的等級劃分為大件運輸工作的數據分析提供了幫助，它可以直接解決車輛運輸過橋的安全檢測問題。一般情況大件運輸主要指的是比常規車輛超載超重的車輛，并且在長寬高方面都做了特殊處理的，而且車上運輸的也是不可以拆卸的貨物。如橋梁剛度難以達到要求，極容易導致車輛在運輸過程中誘發風險，影響橋梁壽命。橋梁整體剛度評估主要目的是為了對結構的整體特性量進行確定。如果結構出現了損傷，結構頻率就會發生變化，剛度會隨之降低，結構承載能力就會下降。此特性的測量需要減少誤差，以此判斷具體特性是否符合實際的承載標準。在此過程中如果光憑認為進行觀測檢查，自身承載力的判斷很難與實際相符合，此時如果梁體的關鍵部分出現了問題，則需要通過預判的形式對其進行判斷。主要判斷方向有以下兩種，首先是對正常情況下橋梁的裂縫惡化情況進行分析，其次是在大件車輛運營過程中對橋梁的裂縫情況進行分析[3]。

四、橋梁實時監測系統開發

（一）橋梁概況。用楊高南路匝道橋作為案例，此橋梁有連續的彎箱梁進行支持，匝道梁的寬度在十二米到十五米之間，底板寬度在五米到八米之間，頂板厚度在二十厘米左右。其中支撐出需要對其進行加厚，加厚到五十五厘米。在具體勘探的過程中相關檢查人員發現U3聯側向位移較為明顯，在橋墩擋塊部分也出現了掉落情況，此類情況一共在兩個位置出現，一個是NE06-2，另一個是NE07-2。初步觀測后發現梁箱仍然有位移問題發生，為了確保安全問題需要在重點位置安裝監測預警系統，以此提高安全控制力度。

（二）監測內容及測點布置。由于匝道上部分結構是連續彎箱梁，此類別最大的問題是溫度效應和汽車離心力的問題，在兩項影響因素的作用下，導致了下部分結構的不斷側移，因此在荷載力的作用下，導致了橫向抗力逐漸不穩定的情況發生。根據橋梁結構特點和現狀我們可以分析出，上部結構缺陷問題需要監測系統的支持，才可完善此項工作。通過監測系統的實施監測完善連續彎箱梁位移趨勢的分辨，還可通過設置相應的預警閾值對監測工作進行支持，以此達成結構的安全問題。

（三）數據采集及傳輸系統。當前我國數據的采集系統可以選擇兩種類別的傳感器進行工作，其中一種是光纖光柵式，另一種是電阻電流式。傳感器的選擇要針對現場實際情況進行選擇。針對跨度特點和傳感器特點，盡可能選擇分布式服務器進行操作。在數據采集的過程中相關操作人員還應該事先設定測量周期，為后續自動采集工作提供幫助，并且將其轉換為數字信號，通過數字信號對其進行轉換，并且將其進行儲存，以此向主機進行輸入。監控主機也要根據實時數據對檢驗工作進行在線監測，通過數據的變化將其導出數字自建的數據庫當中[4]。

（四）數據管理系統。為了更好地實現數據庫的穩定性，保持人性化的管理特點，相關管理人員需要結合各類型的數據進行儲存和管理，在實際應用中整個監測數據庫的類型可以被劃分成為四個大方向，具體如下文所述：系統參數數據庫、結構信息數據庫、原始數據庫、處理后數據庫。系統軟件要具備實施監測的需求，還需要保證可視化的程度，達成人機交互界面的需求。首先是登錄系統，通過賬號密碼進入系統。然后設置主菜單說明，其次是數據查詢功能，再次是告警管理，最后是數據報表內容。

（五）綜合評估系統。綜合評估系統需要通過軟件來實現。此軟件可以在電腦操作系統平臺中進行實現，在實現過程中可以對數據和橋梁的健康情況進行分析，以此分析出符合實際需求的評估報告。首先是監測系統預測模塊分為初級預警和二級預警，初級預警對差值進行判斷，二級預警包含了預報內容。其次是多用戶服務和數據顯示，在此過程中分別設置了最高權限、次高權限和最低權限。最高權限可以對系統運行狀態進行改變，次高權限可以對檔案數據信息進行查看，并且提出監測建議，最低權限用戶可以對網址進行瀏覽，還可以在線對傳感器的數值進行判斷[5]。

結論：

綜上所述，本文結合大件車輛運輸過橋項目對橋梁自身的安全性能進行了分析和評估，首先如果在實際運輸過程中，運輸內容必須要通過此橋梁，并且必須走此趟運輸路線時，相關道路橋梁設計人員應該結合此類問題，適當對橋梁的進行加固，確保在遇到此類問題時，可以滿足實際運輸需求。其次是安全監測方法問題，設備和手段常規可靠，但是在應用過程中需要大量的人力對其進行支持，為了減少人力的支持，需要結合現代化發展技術，盡可能應用無聲傳感器，加大研究力度，確保整體的管控效果。為了更好的實現此項工作，相關研究人員還需結合長期數據傳輸內容和戶外傳感器進行深化，通過進一步實踐積累經驗，以此滿足相應的需求，確保此項工作的實行。

引用出處

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