鎮(zhèn)江市焦南閘閘頂重載車輛通行控制措施研究

張增發(fā) 竇 臻 劉國龍

（1.江蘇省鎮(zhèn)江市長江河道管理處 江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2.江蘇省鎮(zhèn)江市工程勘測設計研究院 江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

1 工程概況

焦南閘位于江蘇省鎮(zhèn)江市焦山東側原焦南壩上，總投資1.7億元。閘主體采用三孔涵閘型式，每孔凈寬8m，設計流量為200m3/s。涵閘頂板厚0.8m、底板厚1.2m，頂板頂高程▽7.0m，其上為2.25 m厚土層和75cm厚瀝青混凝土路面，道路寬20m，設計標準為二級公路，荷載標準為汽20掛100。根據(jù)需要，古運河整治中約230萬m3土方需經(jīng)焦南閘涵頂運輸，運輸車輛通行頻次高、運量強度大，相關研究[1-11]表明，重載車輛對公路橋涵結構影響很大，不采取措施易對工程形成破壞。

2 結構配筋驗算

《公路工程技術標準》（JTGB01-2003）中規(guī)定二級公路汽車荷載重力標準值為550KN，小于實際汽車荷載，因此汽車荷載按實際裝載60t計，同時根據(jù)運土車型結合《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD-2004）規(guī)定，考慮車輪按30°擴散傳至涵頂以均布荷載計，根據(jù)《涵洞》[12]中“三孔箱涵內(nèi)力計算電子表格”計算程序4058對涵閘頂、底板抗剪和抗彎進行驗算。按迭代法計算各結點彎矩，表格中各桿件近端轉(zhuǎn)角彎矩采用7次反復循環(huán)計算（見表1）。

表1 焦南涵閘頂、底板配筋強度驗算情況表

結果表明，抗剪滿足要求。在不架鋼橋的情況下，焦南閘頂板配筋富余度不多，架設鋼橋的情況下底板支座處配筋富余度不多，但因箱涵設置有45°肋角，因此綜合考慮還是應采取相應措施。

3 通行控制方案

為解決運土需要和可能影響工程安全兩者矛盾，采取搭設鋼架橋維護、加強現(xiàn)場管理、對閘主體結構實施變形監(jiān)測三種措施減少和及時掌握運土給閘工程帶來的不利影響。

3.1 工程維護措施

運用部分跨越法在涵閘頂采用100型標準桁架片架設鋼橋，鋼橋編組為雙排單層型，設單向重、空載雙車道（重載車道位于外江側），桁架中跨為9m、兩側邊跨均為12m（見圖1），桁架片橫梁采用A型18#槽鋼，底座為C40鋼纖維基礎，鋼橋兩側為坡度1：5的C40砼接坡道。底座支點位于閘中墩中心和兩側邊墩外側。

3.2 現(xiàn)場管理措施

3.2.1 運土車輛要求

（1）允許通行的僅限于參與古運河工程建設的車輛（經(jīng)古運河整治各標段監(jiān)理單位登記造冊并報送古運河建設處、焦南壩建設管理處備案）。

（2）運土車單車總重限在60t以下，必須為經(jīng)檢驗合格、辦理過合法運土手續(xù)的車輛，車頂應覆頂板、車廂四周無加高板，裝載無拋灑滴漏現(xiàn)象。

（3）運土車必須服從古運河整治相關標段施工及監(jiān)理人員的現(xiàn)場管理和焦南壩建設處在焦南閘管理區(qū)內(nèi)的管理和監(jiān)督抽查。

3.2.2 通行控制要求

（1）運土車裝載必須滿足運土車輛各項要求方可進入管理區(qū)路段。

（2）運土車必須按現(xiàn)場標志指示的重載車通道單車通過焦南閘頂，車速嚴格控制在15km/h以下。

（3）運土車進入管理區(qū)路段和近閘段，前后兩車相距在20m以上。

（4）閘頂?shù)缆肺醇茉O鋼橋部位和空車道嚴禁重載車駛入，并嚴禁重載車在閘頂及兩端道路計100m范圍內(nèi)（閘本身長30m，閘頂兩端各35m）停車等候。

3.2.3 現(xiàn)場管理要求

（1）運土車應按要求裝載土方，進入管理區(qū)路段后應按現(xiàn)場限速限載要求和相應通道減速慢行、保持車距、謹慎駕駛，保持良好通行秩序，保障涵閘安全、減少對周邊環(huán)境影響和行車安全。

毋庸置疑的是，小麥田看麥娘對精唑禾草靈的抗藥性問題已經(jīng)比較嚴重，須要引起高度重視，在防除看麥娘的除草劑選擇上至少須要避開相同作用機制的除草劑。

（2）駕駛員應認真學習管理要求，按規(guī)定行車，自覺遵守現(xiàn)場標志、服從現(xiàn)場管理和指揮。

（3）負責現(xiàn)場管理的施工、監(jiān)理單位應加強對運土車的指揮、管理和檢查，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為必須立即制止并予以處罰。

3.3 變形監(jiān)測措施

主要對焦南閘閘室主體結構及相鄰上、下游翼墻進行平面和垂直位移（沉降）觀測。

3.3.1 監(jiān)測點布設

在涵閘邊墩、內(nèi)外江側翼墻布設變形觀測點共計12個，其中內(nèi)江側一級翼墻4個（C03-C06）、涵閘兩側邊墩 6個（C1-C2、C7-C8、C10-C11）、外江側一級翼墻 2個（C9、C12）。

3.3.2 監(jiān)測設備及精度要求

（1）水平位移。采用索佳NET05X全站儀觀測，測角精度為±0.5″、測距精度為±（0.8mm+1ppm*D）。精度要求：按《工程測量規(guī)范》（GB-50026-2007）三等精度進行，水平位移監(jiān)測網(wǎng)使用導線網(wǎng)觀測，位移點使用極坐標方法觀測。

（2）垂直位移。采用S05型DS05自動安平帶測微器水準儀及銦鋼水準標尺進行垂直位移（沉降）觀測。精度要求：按《工程測量規(guī)范》四等精度，變形觀測高程中誤差為2.0mm。執(zhí)行的各項規(guī)定和限差按國家三等水準測量規(guī)范。觀測過程中嚴格執(zhí)行《工程測量規(guī)范》、《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）、《國家三、四等水準測量規(guī)范》（GB/T12898-2009）等規(guī)范。

根據(jù)實地踏勘，考慮基準點、工作基點的穩(wěn)定性、觀測的實用性和觀測精度要求，布設觀測基準點及工作基點。為防止個別基準點高程變動造成差錯，分別布設了3個基準點及3個工作基點以互校，基準點編號分別為基1至基3，工作基點編號分別為BM1至BM3，基準點、工作基點采用打設鋼管樁后再埋設混凝土標石方式?；鶞庶c穩(wěn)定性在監(jiān)測中定期校核。

3.3.4 監(jiān)測頻次

（1）基準點、工作基點監(jiān)測基準網(wǎng)每二個月聯(lián)測一次。

（2）水平、垂直位移（沉降）每六天觀測一次，監(jiān)測中根據(jù)運土強度適當加密或延長觀測周期。

表2 焦南閘水平和垂直位移監(jiān)測數(shù)據(jù)表

4 通行控制效果

土方運輸自2010年2月開始至12月約11個月，期間因為運土車輛超載嚴重導致鋼架橋鋼梁變形、行車道鋼板損壞維修兩次。監(jiān)測中根據(jù)運土強度對監(jiān)測頻次適當調(diào)整，截止2010年底，累計15次水平位移觀測、18次垂直位移觀測（部分數(shù)據(jù)見表2）。對12個監(jiān)測點垂直位移全程平均累計變化值進行了計算，點繪垂直位移平均累計變化值與時間關系曲線見圖2。

表2可見，12個監(jiān)測點的水平位移變化量相對平均，分布無明顯特征。垂直位移累計變化量相對較大的分別為C03、08、09、12點（變化量為 5.0～5.3mm），除C03點外，其余3點均位于外江側翼墻。

圖2可見，2010年 2月至 2010年 6月運土初期垂直位移的變幅較大，從沉降-1.0mm至-4.8mm，后期垂直位移變化量漸漸趨于穩(wěn)定。

5 結論

（1）采取通行控制措施是必要的。由于施工車輛通行和車輛超載實際控制難度較大，采用鋼橋跨越措施不僅保護了涵閘，同時也對土方運輸形成了實際控制，因為車輛不按要求裝載和通行，將損壞鋼橋進而影響土方施工進度，因此對土方運輸形成了實際控制效果，實踐證明采取措施是十分必要的。

（2）通行控制措施是有效的。監(jiān)測結果表明涵閘各部位水平位移較小、沉降漸趨穩(wěn)定，工程結構未出現(xiàn)安全問題，控制區(qū)域以外路面因車輛頻繁剎車制動等違規(guī)通行，已導致路面明顯沉陷破壞，可以說通行控制措施對保護涵閘結構安全發(fā)揮了一定效果。當然重要的是仍需嚴格控制車輛的超載且加強現(xiàn)場管理和監(jiān)測。陜西水利

[1]柯敏勇，屠清奎等.某水閘交通橋斷裂和破損成因分析 [J]水利水運工程學報，2009年9月第3期，P41-47.

[2]龐林飛.鋼筋混凝土板疲勞損傷識別及疲勞壽命預測[D].東南大學;2004.

[3]宗雪梅.重載道路橋梁安全性評定與管理研究[D].長安大學;2003.

[4]賈海英,王淑萍.超重車輛過橋時橋梁承載能力的驗算方法 [J].黑龍江交通科技;2004年03期.

[5]武樹巍.超重車輛對公路的影響及管理措施[J].山西交通科技;2004年S1期.

[6]楊宏健.超重車輛通行橋梁安全評定系統(tǒng)研究[D].大連理工大學;2003.

[7]杜國平,陳士忠,李洪勇.淺談超重車輛對橋梁的損害及防治[J].遼寧交通科技;2003年02期.

[8]段海軍.梁橋體系重載車輛通行能力研究[D].河北工業(yè)大學;2003.

[9]李東哲,鄭朝陽,孫煥軍.重車過橋的驗算方法及加固與管理措施[J].黑龍江水專學報;2001年01期.

[10]姚祖康,彭波等.超限車輛對路面損壞的影響分析[A].中國公路學會2000學術交流論文集[C];2000.

[11]黃德義.超重車輛過橋的管理與橋梁的加固[J].武漢交通管理干部學院學報;1998年02期.

[12]熊啟鈞.涵洞[M]北京：中國水利水電出版社，2006年10月.