淺談超限運輸對公路橋梁的破壞

摘 要：本文通過分析超限運輸對各種橋梁結構及橋面系的破壞機理及病害狀況，著重探討了解決對策及橋粱養護中應注意的問題。

關鍵詞:超限 運輸 橋梁

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

近年來，隨著社會的發展、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、橋梁負荷加重，埋下諸多安全隱患并引發了許多的安全事故。特別是近年來橋涵斷板事件的頻繁發生，更是引起了人們以及有關部門對超限運輸治理的關注。""" 車輛超載共有三種主要情況：(1)橋梁通行的現有流量超過了原設計的車流量；(2)早期修建的老舊橋梁建設標準低，并且超齡負載運營；(3)車輛違規超載運輸。前兩種情況主要是設計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所造成，而第一種情況與第三種情況則是現今社會中超載現象公路運輸中較為普遍的。

橋梁的超載一方面引發疲勞問題：車輛的超載會使橋梁疲勞應力幅度加大、損傷加劇，而一些較為嚴重的更可能使橋梁出現結構破壞等事故。另一方面，是由于車輛的超載造成橋梁內部損壞而且不能恢復，這使得橋梁在正常負荷下的工作狀態發生變化，從而危害橋梁的安全性與耐久性。

我國公路橋梁設計中，2004年以前，計算荷載汽車車隊分為汽車-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。然而目前許多運輸企業因受利益的驅使，從而無視交通運輸部《超限運輸車輛行駛公路規定》和《公路法》等法律、法規的規定，超限車輛、大噸小標車輛在公路上任意行駛，導致橋梁破壞嚴重，從而出現大量的交通事故。"""" 超限運輸對公路路面的破壞作用已經論述得比較多，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量的n次方成正比(n≈4)。""" 本文針對吳忠市情況討論超限運輸對公路橋梁的破壞作用。

1 超限運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構必需共同受力，協調變形。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計沒有特別的計算，只是配置少量構造鋼筋，因此橋面鋪裝和伸縮縫病害十分普遍。致使橋梁建成不久，橋面鋪裝即產生裂縫，有較規則的縱向、橫向裂縫或不規則的網狀裂縫及較嚴重的碎裂等，使行車顛簸不適。病害進一步發展，可影響主體承重結構，使主體承重結構受損，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，嚴重影響行車安全。

超限運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，成為困擾養護工作的老大難問題。為此，公路養護管理部門每年都要安排大中修經費對老式的橡膠板、鋼板伸縮縫進行改造。 2 超限運輸對橋梁結構的破壞作用

吳忠市公路橋梁設計荷載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20世紀70年代以前建造的橋梁設計荷載只有汽車-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計荷載。""" 超限車輛行駛會造成公路橋梁結構損傷。這種損傷一般是累積性的，達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 超限運輸對梁板橋結構的破壞作用

(1) 超限運輸對梁板橋結構會產生過大的彎矩使梁板產生彎曲裂縫。彎曲裂縫為垂直裂縫，首先出現在跨中附近，從底邊向上發展，隨著荷載的增大，裂縫寬度增大，長度延伸，數量增多，裂縫區域向兩側發展。

(2)過大的荷載使裝配式板橋的鉸縫混凝土開裂。從而導致橋面橫向分布削弱，橋板承受負荷變大。嚴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，產生險情，從而嚴重威脅橋梁和行車安全。

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

(4)當超限車輛通過時，由于梁式橋的主梁受力不均勻，使梁間橫隔板產生裂縫，接頭混凝土脫落。"""" 據調查，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，超限運輸現象尤為嚴重，各線橋梁均曾發生過橋板裂縫超過允許值、橋板斷裂、基礎沉陷等病害，由于發現和處理及時，避免了事故，維護了交通安全。

2.2超限運輸對鋼筋混凝土拱橋結構的破壞作用

(1)桁架拱橋""" 桁架拱橋是在雙曲拱橋基礎上發展起來的輕型拱橋，超限車輛行駛，使桁架拱薄弱桿件發生裂縫。隨著荷載的增加和反復作用，裂縫擴展，導致薄弱桿件斷裂，成為危橋，嚴重威脅行車安全。S203線黑風溝大橋(桁架拱大橋)經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，發現及搶修及時，未釀成橋毀人亡的嚴重事故。目前，廳里已安排改線重建該橋。

(2)橋面微彎板結構

S101線西河橋是采用微彎板結構，這種結構承載潛力不大，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裂縫，繼而裂縫逐漸發展直至混凝土碎裂、脫落，局部結構破壞，出現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，對上部結構進行了改建，改建為空心板。

3"結語

超限運輸會毀壞橋梁與公路，威害公路安全暢通，危及人民生命財產安全，所以必須加大治理力度，進一步完善相關法律、法規，由政府牽頭多管齊下，協調一致，重拳出擊務要根治超限運輸。重型汽車運輸的發展應有序、適當，應和我國的道路狀況及國力相適應。同時制定車輛荷載標準應有適當超前性。相關部門更要對超限運輸管理加強力度，在重要的干線公路上應設立超限運輸流動檢測點和固定檢測站，實行以超載卸貨為主的管理，遏制超限運輸的發展。公路管理部門應加強對公路橋梁的管理和檢查養護，確保橋梁安全使用，重在防止發生惡性事故。橋梁檢查制度要落到實處，應定期對橋梁進行健康檢查并維護橋梁安全。對發現的橋梁病害要及時維修，徹底改變以往“養路不養橋”的情況，養護檢查考評時要嚴格執行橋梁技術標準，使得橋梁保持良好的技術狀態。有計劃地對危橋進行改造。危橋改造中對舊橋的處理要慎重，既要堅持技術標準，又要充分利用原有結構，對許多有利用價值的原有橋梁結構，應通過加固恢復其承載能力延長使用壽命，不能簡單一拆了之以節約寶貴的建設資金。