淺議重型車輛過橋的快速判別及加固方法

楊燦

（川慶鉆探工程有限公司重慶運輸總公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300）

2012年6月，我公司受委托承辦6臺吸收塔的威海段公路運輸，此吸收塔單臺重488.1t，外形尺寸為35187×6400×4399mm，加上掛車重量后車貨總重為596.1t。

此次公路運輸運行路線全長31.4km，途徑橋涵41處，其中包括中型橋1座、小型橋11座、涵洞29處。為確保重型車輛安全通過橋涵，臨時加固橋涵共計23處。

1 橋涵承載能力的快速評定方法

1.1 國內(nèi)外橋涵承載能力的快速評定方法

目前國內(nèi)外在用的橋涵承載能力快速評定方法主要有5種，分別是：（1）基于評估規(guī)范的計算分析模糊評定法；（2）基于準(zhǔn)靜態(tài)荷載試驗的梁式橋承載能力快速評定法；（3）基于動力響應(yīng)的橋梁承載能力快速評定法；（4）基于裂縫特征的橋梁承載能力快速評定法；（5）基于橋梁管理系統(tǒng)的橋梁承載能力快速評定法。

在實際應(yīng)用中，以上五種比較常用的橋涵承載能力快速評定方法在橋涵承載能力和通過性的評價方面存在著很大不同，特別是評定內(nèi)容、應(yīng)用背景等方面，導(dǎo)致了以上五種評定方法通用性不強，其評估結(jié)果有時不能直接應(yīng)用，須得經(jīng)過轉(zhuǎn)化。

1.2 本次公路運輸中采用的快速評定方法

在此次公路運輸中，針對不同建造時期的橋梁根據(jù)現(xiàn)場情況采用了不同的評定方法。

1.2.1 資料齊全、荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的橋涵評定方法

對于建造時期較晚的橋涵，其橋涵管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫較為完善，荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、基礎(chǔ)資料齊全，對于此類橋涵可采用基于橋梁管理系統(tǒng)的橋梁承載能力快速評定法。通過現(xiàn)場目測橋板的結(jié)構(gòu)形式、外觀質(zhì)量、測量外形尺寸后，則可對照橋板結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，查到橋板的規(guī)范參數(shù)，檢算出該橋梁的承載力是否滿足超限車輛通行。也可結(jié)合基于評估規(guī)范的計算分析模糊評定法，利用砼回彈儀、混凝土鋼筋檢測儀等檢測工具對橋涵結(jié)構(gòu)參數(shù)等進行量化分析，通過可靠度理論對橋涵承載能力進行驗算。

1.2.2 資料缺失、荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的橋涵評定方法

對于建造時期較早的橋涵，由于其荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、建設(shè)質(zhì)量控制程度有差異、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失或不完整，因此對此類橋涵可采用基于裂縫特征的橋梁承載能力快速評定法。通過砼回彈儀、裂縫測寬儀等對橋板的老化、裂縫的狀況以及有否橫貫性裂縫、裂縫的寬度狀況等進行測量，從而實現(xiàn)對橋梁承載力進行快速檢測評估的目的。

1.3 等代載荷判別法

針對本次大件運輸中需要通過的橋涵，根據(jù)簡化計算，其實際承載能力可用等代載荷判別法進行比較判斷，可以比較快速的判斷載重車輛能否安全通過。

等代荷載判別法是一種簡化計算、節(jié)約時間的快速評定法，其方法就是在同一跨徑上用同一種影響線——例如三角形影響線來計算標(biāo)準(zhǔn)車的等代載荷，與需要通過的超重車的等代載荷進行比較，以此來判別超重車輛能否安全通過該橋涵。但是此方法未考慮原橋?qū)嶋H技術(shù)狀況，僅用于橋涵過重載車可行性的初步判斷。

2 橋涵的加固補強方法

對于需要加固才能安全通過的橋涵，目前常用的加固措施有三種：（1）臨時應(yīng)急措施，即在橋面上鋪設(shè)臨時性鋼木過梁以減輕橋涵負(fù)荷；（2）永久或半永久加固措施，即對橋梁結(jié)構(gòu)利用鋼架或混凝土進行臨時或永久性的加固，提高橋梁承載能力；（3）對明顯無法通過的舊橋或危橋，進行改造或搭建便橋。

本次橋涵加固補強中主要采用的是前兩種方法，在橋面上鋪設(shè)厚度25mm鋼板加固涵洞4處，如圖1。

圖1 在橋面上鋪設(shè)厚度25mm的鋼板進行加固

采用對橋涵結(jié)構(gòu)進行臨時性加固以提高橋涵承載能力的措施加固中、小型橋涵22處。其中采用?300mm鋼管柱支撐方式進行加固中型橋1座，采用?60mm鋼管支撐方式進行加固小型橋9座、涵洞9處，如圖2、圖3。

圖3 采用?60mm鋼管支撐方式加固小型橋9座、涵洞9處

在對橋涵結(jié)構(gòu)進行臨時性加固補強時，又要面對兩種不同情況的處理，一是無水河床地基的橋涵加固處理，二是有水河床地基的橋涵加固處理。

2.1 無水河床地基的橋涵加固處理

對于無水的河床，首先應(yīng)清除淤泥至砂礫層河床，再鋪墊碎石，在此基礎(chǔ)上方可搭建鋼管支撐架。

2.2 有水河床地基的橋涵加固處理

對于有水的河床，涉及到水流量大小、河面寬度等多種因素影響，對水流量較小的河床可采取挖引流溝排水，再按照無水河床地基的橋涵加固方法進行處理。

如橋涵的水流量過大，無法直接在河床上施工搭建支撐架，可采取以下幾種加固補強措施。

2.2.1 全橋跨越法

全橋跨越法即上述的第一種加固方法，即在橋面上鋪設(shè)臨時性鋼木過梁以減輕橋涵負(fù)荷，如圖4。

圖4 全橋跨越法加固單孔橋涵

此方法僅適用于單孔橋涵且跨度不超過10m。

2.2.2 部分跨越法

當(dāng)橋梁跨徑較長,無法使用全橋跨越法時，應(yīng)酌情考慮采用分段部分跨越法，即在每一段加固梁端部下面設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，特別是在支點附近，利用支撐向地面?zhèn)鬟f整體壓力，提高橋涵承載力，如圖5。

圖5 部分跨越法加固多孔橋

3 重型車輛過橋措施

橋涵經(jīng)校驗計算后，其承載能力滿足吸收塔掛車重車通過的，或承載能力不滿足其通過性但經(jīng)過加固補強措施可允許重車通過的，還需要制定過橋措施，以更大限度的保障橋涵的安全和完整。

3.1 單車過橋

吸收塔掛車重車通過橋涵時，最好選擇單車過橋，須進行交通管制，避免其他重車和人員造成額外的載荷，加重橋涵負(fù)擔(dān)。

3.2 沿橋面中心線行駛

吸收塔掛車重車通過橋涵時，最好選擇沿橋面中心線行駛。以保證橋涵結(jié)構(gòu)的橫向各部分受力均勻，避免因橋涵某一部分(或某一根梁)受力過大，導(dǎo)致橋涵損壞。

3.3 慢速通過，禁止在橋上變速和急制動

吸收塔掛車重車通過橋涵時，應(yīng)該保持車速穩(wěn)定，宜保持在5km/h左右，減少對橋涵的動載荷沖擊，同時在行駛過程中，不宜進行變速、緊急制動。

3.4 在最優(yōu)位置通過

吸收塔掛車重車通過加寬的橋涵時，盡量避免載荷分布在新建橋涵面上，避免因為質(zhì)量差異導(dǎo)致的橋涵損壞。

3.5 盡量選擇車流量較少的時間通過

由于吸收塔掛車重車整體超長、超寬、行駛速度慢，對地方交通影響很大，因此執(zhí)行該任務(wù)時，應(yīng)提前與地方交警、路政等部門聯(lián)系，選擇合適的時間通過，避免造成交通堵塞。

4 結(jié)語

隨著我公司國際業(yè)務(wù)量的增長以及大件運輸業(yè)務(wù)的不斷開拓，關(guān)于對超限車輛通行中涉及橋涵檢測、檢算承載力、臨時加固方案設(shè)計、臨時加固施工方法認(rèn)識的要求日益提高。

因此，借助此次承辦6臺吸收塔的威海段公路運輸?shù)慕?jīng)驗進行分析，不僅有助于積累相關(guān)經(jīng)驗，并且可以確保設(shè)備安全運輸?shù)轿唬瑴p少大件運輸中超重通過對橋梁整體結(jié)構(gòu)的不利影響，并取得良好的經(jīng)濟效益。