0前言
我國公路橋梁TRANBBS設(shè)計(jì)中，計(jì)算荷載汽車車隊(duì)分為汽車―10級(jí)，汽車―15級(jí)，汽車―20級(jí)和汽車超―20級(jí)四個(gè)等級(jí)，汽車―10級(jí)的重軸載質(zhì)量為10t（單軸），汽車―15級(jí)的重軸載質(zhì)量為13t（單軸），汽車―20級(jí)的重軸載質(zhì)量為24t（雙聯(lián)軸），汽車超―20級(jí)的重軸載質(zhì)量為28t（雙聯(lián)軸）。
計(jì)算荷載中車輛的軸載質(zhì)量，與實(shí)際行駛的車輛軸載質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念。
由于實(shí)際行駛在橋梁上的車輛荷載組合與設(shè)計(jì)采用的荷載標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)一致，并考慮到橋梁必要的安全系數(shù)以保證其使用壽命，計(jì)算荷載中的最大軸載質(zhì)量必需大于實(shí)際通行的車輛軸載質(zhì)量限值。有人把兩者等同起來，認(rèn)為計(jì)算荷載中的重軸載質(zhì)量有多大，軸載質(zhì)量的限值也應(yīng)該有多大，這顯然是不正確的。
我國TRANBBS交通部《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》對(duì)公路上運(yùn)行的各種機(jī)動(dòng)車輛的軸載質(zhì)量限值作了明確規(guī)定：
單軸（每側(cè)單輪胎）載質(zhì)量6t；
單軸（每側(cè)雙輪胎）載質(zhì)量10t；
雙聯(lián)軸（每側(cè)皆單輪胎）載質(zhì)量10t；
雙聯(lián)軸（每側(cè)各一單胎、雙胎）載質(zhì)量14t；
雙聯(lián)軸（每側(cè)雙輪胎）載質(zhì)量18t；
三聯(lián)軸（每側(cè)單輪胎）載質(zhì)量12t；
三聯(lián)軸（每側(cè)雙輪胎）載質(zhì)量22t；
同時(shí)規(guī)定，單車、半掛列車、全掛列車車貨總質(zhì)量限值為40t，集裝箱半掛列車車貨總質(zhì)量限值為46t。
超過上述限值的超重車輛運(yùn)輸，需向省、市公路管理機(jī)構(gòu)辦理申批手續(xù)，由公路管理機(jī)構(gòu)選定合理的運(yùn)輸路線，驗(yàn)算橋、路承載能力，制定通過方案，對(duì)運(yùn)輸線路、橋梁等采取必要的加固改建措施，運(yùn)輸車輛需持公路管理機(jī)構(gòu)簽發(fā)的《超限運(yùn)輸車輛通行證》在批準(zhǔn)的時(shí)間和指定的公路上行駛。
絕大多數(shù)運(yùn)輸企業(yè)為了追求運(yùn)輸效益，沒有執(zhí)行《公路法》和交通部《超限運(yùn)輸車輛行駛公路規(guī)定》等法律、法規(guī)的規(guī)定，超限車輛在公路上任意行駛。
據(jù)有關(guān)資料，現(xiàn)在全國國省道干線公路上行駛的各類超限運(yùn)輸車輛的比例占20％以上，有的甚至高達(dá)80%~90%，而且超限量越來越大，許多超限車輛質(zhì)量大大超過限值的規(guī)定和橋涵的設(shè)計(jì)承載能力，使公路路面損壞，橋梁損壞、嚴(yán)重的甚至倒塌，成為公殺手。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖州市公路上的超載車輛達(dá)80%，為了修復(fù)損壞的路面、橋梁，每年需投入公路大中修經(jīng)費(fèi)數(shù)千萬元。
超限運(yùn)輸對(duì)公路路面的破壞作用已經(jīng)論述得比較多，著名的“四次方法則”，已經(jīng)是眾所周知，即汽車對(duì)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(duì)湖州市情況討論超限運(yùn)輸對(duì)公路橋梁的破壞作用。
1 超限運(yùn)輸對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的破壞作用
以在湖州市境內(nèi)行駛的超限車輛東風(fēng)ZQ155、星馬AH5152通過13m空心板橋?yàn)槔谧畈焕恢脮r(shí)的彎矩如表1。
由表1可以看出，東風(fēng)ZQ155超限車輛通過13m橋梁時(shí)產(chǎn)生的彎矩是設(shè)計(jì)荷載汽車－超20級(jí)的1.4倍，汽車－20級(jí)的1.5倍，汽車－15
表1超限車輛和設(shè)計(jì)荷載彎矩對(duì)照表
級(jí)的2.1倍，汽車－10級(jí)的2.8倍；星馬AH5152通過13m橋梁時(shí)產(chǎn)生的彎矩是設(shè)計(jì)荷載汽車－超20級(jí)的1.2倍，汽車－20級(jí)的1.3倍，汽車－15級(jí)的1.8倍，汽車－10級(jí)的2.4倍，都大大超過了橋梁的設(shè)計(jì)荷載。
湖州市公路橋梁設(shè)計(jì)荷載除高速公路為汽車－超20級(jí)外，均為汽車－20級(jí)以下，有些七十年代以前建造的橋梁設(shè)計(jì)荷載只有汽車－10級(jí)。
超限車輛行駛可造成公路橋梁結(jié)構(gòu)損傷。這種損傷一般是累積性的，損傷的積累，達(dá)到一定程度會(huì)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、險(xiǎn)橋。湖州市一些橋梁使用不到十年，由于超限運(yùn)輸，被重車壓壞，進(jìn)行加固，有的甚至拆除重建。
1.1 超限運(yùn)輸對(duì)梁板橋結(jié)構(gòu)的破壞作用
1.1.1 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(zhǎng)度延伸，數(shù)量增多，裂縫區(qū)域向兩側(cè)發(fā)展。
1.1.2 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，自下部開始往上發(fā)展，隨著荷載的增大，裂縫長(zhǎng)度不斷增長(zhǎng)并向受壓區(qū)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。
1.1.3 過大的荷載，使裝配式板橋的鉸縫混凝土開裂，導(dǎo)致橋面橫向分布削弱，橋板承受荷載增加；嚴(yán)重時(shí)鉸縫混凝土破壞，形成單塊橋板受力，使橋板斷裂，產(chǎn)生險(xiǎn)情，嚴(yán)重威脅橋梁和行車安全，如不及時(shí)采取措施，將造成嚴(yán)重事故。
1.1.4 超限車輛通過時(shí)，由于梁式橋的主梁受力不均勻，使梁間橫隔板產(chǎn)生裂縫，接頭砼脫落。
據(jù)調(diào)查，湖州市公路梁板橋各類裂縫較普遍，104國道、318國道、長(zhǎng)牛線等車流量大，超限運(yùn)輸嚴(yán)重的公路尤為嚴(yán)重。長(zhǎng)牛線、老湖鹽線等公路都曾發(fā)生過橋板斷裂，由于發(fā)現(xiàn)和處理及時(shí)，避免了事故，維護(hù)了交通安全。
1.2 超限運(yùn)輸對(duì)鋼筋混凝土拱橋結(jié)構(gòu)的破壞作用
1.2.1 雙曲拱橋：雙曲拱橋是具有我國民族風(fēng)格的橋型，六七十年代曾在全國推廣，湖州市境內(nèi)尚有一定數(shù)量的雙曲拱公路橋。這種橋梁由于結(jié)構(gòu)整體性較差，設(shè)計(jì)荷載偏低，病害率較高，承載能力不足。超限車輛行駛使雙曲拱橋的病害加速發(fā)展，主拱圈拱頂、拱腳附近產(chǎn)生徑向裂縫，拱波產(chǎn)生縱向裂縫，肋波結(jié)合處產(chǎn)生水平裂縫；腹拱開裂，腹孔微彎板裂縫不斷增多、增長(zhǎng)、增寬、增深，甚至混凝土碎裂，局部結(jié)構(gòu)破壞。
如老湖鹽線雙福橋（1－35m雙曲拱橋），超限運(yùn)輸使該橋病害迅速發(fā)展，95～96年對(duì)該橋病害進(jìn)行連續(xù)觀察，表明該橋拱波縱向裂縫、橫向裂縫、波肋脫開等不斷發(fā)展，腹孔嚴(yán)重破損。于96年封閉交通，98年拆除。
1.2.2 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，成為險(xiǎn)橋，嚴(yán)重威脅橋梁和行車安全。湖州市104國道大茆橋（1－40m桁架拱大橋）97～98年間曾多次發(fā)生桁架上弦斷裂進(jìn)行搶修。喬莫線老路籠糠山橋（1－50m桁架拱大橋）發(fā)生多排豎桿斷裂，2001年10月進(jìn)行了搶修。這些橋梁病害如不及時(shí)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)搶修，將釀成橋毀人亡的嚴(yán)重事故，后果不堪設(shè)想。
1.2.3 石拱橋：湖州
[1][2]下一頁
[NextPage]
市公路上石拱橋一般承載潛力較大，病害較少，但也有被壓壞的，如長(zhǎng)牛線上，一座5m石拱橋由于超限車輛行駛，產(chǎn)生拱圈變形和橫向、縱向裂縫。
1.2.4 橋面微彎板結(jié)構(gòu)：湖州市輕型拱橋（雙曲拱、桁架拱、剛架拱）橋面結(jié)構(gòu)大多是采用微彎板結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)承載潛力不大，又直接承受車輪荷載作用，病害最普遍，最嚴(yán)重，病害率為100%。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，出現(xiàn)窟窿，局部結(jié)構(gòu)破壞，危及橋梁及行車安全；有的橋梁還出現(xiàn)全橋微彎板大面積破損。96年以來，湖州市干線公路上混凝土輕型拱橋，由于微彎板橋面破損進(jìn)行搶修，累計(jì)達(dá)百余次之多。
1.2.5 桁架梁橋：下承式預(yù)應(yīng)力混凝土桁架梁橋是具有杭加湖地方特色的新型結(jié)構(gòu)，湖州市建造了不少此型公路大橋，如104國道九九橋新橋、湖鹽線八里店大橋、練市大橋等跨徑為73m，潯練線花林大橋跨徑為80m。2001年8月，某大件運(yùn)輸公司大平板車（車貨總重188T），在未征得湖州市公路路政部門同意的情況下，擅自從九九橋新橋自北向南通過（逆向行駛）。計(jì)算表明，新亞公司188T大平板車靠中慢速通行時(shí)，該橋桁架梁跨中彎矩為設(shè)計(jì)驗(yàn)算荷載掛－100作用時(shí)跨中彎矩的187%。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過橋梁的設(shè)計(jì)承載力。該車通過后檢查發(fā)現(xiàn)，橋梁豎桿普遍產(chǎn)生橫向裂縫，裂縫最大寬度0.15mm，最小間距7cm。橋面橫向貫通裂縫由原2條發(fā)展為10條。
1.2.6 104國道五一大橋?yàn)樯铣惺筋A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)桁架梁大橋，跨徑為40+60+40米。1999年，該橋橋面肋掖板在超限運(yùn)輸和大交通量作用下，不堪重負(fù)，發(fā)生斷裂，進(jìn)行搶修。
2 超限運(yùn)輸對(duì)橋面鋪裝和橋面伸縮縫的破壞作用
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壓力、沖擊、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(shí)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。
橋梁建成不久，橋面鋪裝即產(chǎn)生裂縫，有不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫，較規(guī)則的縱向、橫向裂縫及較嚴(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，如空心板頂板混凝土被壓碎，T梁翼板混凝土邊緣被壓碎，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，湖州市干線公路上普通橡膠和鋼板伸縮縫使用不到一年，即嚴(yán)重破損：錨固件松動(dòng)脫落，橡膠板、鋼板脫落，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，公路部門每年都要安排大中修經(jīng)費(fèi)對(duì)老式的橡膠板、鋼板伸縮縫進(jìn)行改造。
3 思考與建議
3.1 超限運(yùn)輸毀壞公路、橋梁，威脅公路安全暢通，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，必須嚴(yán)加治理。
3.2 根治超限運(yùn)輸要完善相關(guān)法律、法規(guī)，由政府牽頭，多管齊下，環(huán)環(huán)相扣，協(xié)調(diào)一致，重拳出擊。
3.3 重型汽車運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展應(yīng)適當(dāng)、有序，應(yīng)和我國的道路狀況及國力相適應(yīng)。同時(shí)，車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)的制定宜適當(dāng)超前。
3.4 公路管理部門要加強(qiáng)對(duì)超限運(yùn)輸管理的力度，在重要的干線公路上應(yīng)普遍設(shè)立超限運(yùn)輸固定檢測(cè)站和流動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)，實(shí)行以超載卸貨為主的管理，扼止超限運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。
3.5 公路管理部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)公路橋梁的檢查養(yǎng)護(hù)和管理，確保橋梁安全使用，特別要防止發(fā)生惡性事故。
⑴橋梁檢查制度要落到實(shí)處，應(yīng)定期對(duì)橋梁進(jìn)行健康檢查，維護(hù)橋梁安全。
⑵、橋梁病害要及時(shí)維修，要改變以往“養(yǎng)路不養(yǎng)橋”的情況，養(yǎng)護(hù)檢查考評(píng)時(shí)要嚴(yán)格對(duì)橋梁TRANBBS技術(shù)狀況的要求，使橋梁保持良好的技術(shù)狀態(tài)。
3.6 有計(jì)劃地對(duì)危橋進(jìn)行改造。危橋改造中，對(duì)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(duì)許多有利用價(jià)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(zhǎng)使用壽命，不能簡(jiǎn)單一拆了之，以節(jié)約寶貴的建設(shè)資金
上一頁[1][2]
