淺析公路超限運輸對橋梁的影響

謝達禮

摘 要：近些年重型貨車超載超限亂象叢生，嚴重影響道路，尤其是橋梁、高架橋安全，據(jù)調(diào)查一輛超載2倍的車輛在公路上行駛1次，對公路的損害程度相當(dāng)于不超限車輛行駛次。在很多地區(qū)公路橋梁因嚴重超限裝載沙石料的大型貨運車輛碾壓，半幅道路橋梁已嚴重損壞，另外橋梁結(jié)構(gòu)造成較大損害，極易產(chǎn)生重大交通安全事故。文章主要研究超限運輸對公路橋梁的危害，列舉了某地區(qū)部分公路橋梁因超限損壞的幾種情況，并提出相應(yīng)的處理措施和意見。

關(guān)鍵詞：超限運輸；正常荷載；疲勞應(yīng)力

城市化進程快速發(fā)展交通事業(yè)也得到飛速發(fā)展，交通流量及超限車輛的也隨之大幅增加，公路原有的橋梁負擔(dān)加重，近幾年已經(jīng)發(fā)生多起跨塌事件，哈爾濱陽明灘路橋垮塌事件的主要原因就是貨車超限超載導(dǎo)致，同時由于超限通過橋梁使得部分公路橋梁成為危橋，成為交通運輸安全隱患。

1 超限運輸

超限運輸是車輛的裝載貨物總重量超過了公路的承載限值，目前我們在公路交通中的超限主要有部分橋梁設(shè)計陳舊，不符合現(xiàn)代車輛的設(shè)計承載，另外舊的橋梁超齡負載，存在較多的隱患，其次是一些車輛在經(jīng)濟利益驅(qū)使下，違規(guī)超限、超載，對于違規(guī)超限的現(xiàn)象現(xiàn)在最為普遍，前兩種超限現(xiàn)象主要是受橋梁設(shè)計本身的荷載、交通流量的影響較大。

超限對于橋梁來說，往往會破壞橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致橋梁的疲勞應(yīng)力加大，對于一些超齡橋梁來說又加劇了橋梁的損傷，這種損傷往往是不能恢復(fù)的，所以盡管車輛沒有超限，但是交通流量的增加同樣也會縮短橋梁的耐久性，橋梁安全就存在極大的隱患。例如，某市方亂線上寺小橋，因方亂線超限車輛過多，橋面混凝土在汽車超限作用下，疲勞應(yīng)力幅度過大，橋面板發(fā)生開裂；裂縫即使在荷載卸除后雖然能夠閉合，但由于超限車輛通過頻繁，裂縫逐漸明顯，上部混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部已經(jīng)受到損傷，構(gòu)件的開裂彎矩降低、剛度下降，2006年該橋列位險橋重新修建。橋梁在正常荷載情況下一旦出現(xiàn)裂縫，超限就會加劇裂縫產(chǎn)生更大的形變。

全國范圍內(nèi)近些年一直在嚴查車輛超限問題，在一些國道和省道公路上查出的超限運輸占到了兩成以上，在一些地區(qū)甚至達到了七八成，縣鄉(xiāng)級公路受附近鐵礦；沙場；石場影響更為嚴重，很多車輛超限量遠遠超過橋梁設(shè)計承限能力，導(dǎo)致橋梁損壞或者更嚴重的垮塌。

2 超限運輸對公路橋梁的影響

超限運輸對公路基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴重破壞。公路橋梁的設(shè)計有著固定的技術(shù)規(guī)范設(shè)，設(shè)計之初應(yīng)該能夠承受各方面的壓力，主要是反復(fù)荷載對于公路及其橋梁的使用壽命直接造成影響，從而提高公路和橋梁的維修改造費用。當(dāng)車輛的軸荷增大至原來的2倍，公路路面的損壞將增大到原來的16倍左右，公路的使用壽命減少三分之二。經(jīng)測算，超限運輸每贏利1元錢，公路的直接損失將超過100元。某地區(qū)共有公路橋梁339座，狀況良好的僅47座，其余均有不同安全隱患，較大安全隱患橋梁有86座，危橋3座。某高速公路2006年大修，設(shè)計使用壽命20年，而由于沿線水泥廠多，超限運輸車輛頻繁，2012年就不得不斥資1800多萬重新大修。僅2008到2012年共5年，該地區(qū)公路大中修金額高達1.94億元。超限車輛的整治已到了非治不可的地步。

2.1 超限運輸對橋梁結(jié)構(gòu)的破壞作用

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(shè)計荷載。超限車輛行駛會造成公路橋梁結(jié)構(gòu)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，使橋梁壽命縮短而成為危橋。一些橋梁遠未達到設(shè)計使用年限，就由于超限運輸?shù)钠茐亩黄冗M行加固維修，甚至拆除重建。橋梁在正常使用荷載作用下，本來不該開裂的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或本來較小的裂縫成為超出規(guī)范允許的裂縫或產(chǎn)生較大的變形。這些都會對結(jié)構(gòu)長期的使用性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。

2.2 超限運輸對梁板的影響

超限運輸在通過橋梁時會產(chǎn)生較大的彎矩，這種作用力使得橋梁的梁板產(chǎn)生裂縫，這種彎曲裂縫首先出現(xiàn)在跨中附近，從底邊逐步上移，超限車輛的荷載的增大，使得梁板裂縫數(shù)量增多、寬度增大，逐漸向向兩側(cè)發(fā)展。裂縫長度和寬度加大就會產(chǎn)生較大的剪力，最終梁板裂縫成為剪切裂縫，剪切裂縫與軸線成25～50°左右的角度，過大的荷載導(dǎo)致板橋的膠縫混凝土開裂，橋面受力橫向分布減弱，橋板承受荷載增加。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(chǎn)生裂縫，接頭混凝土脫落。鉸縫混凝土被嚴重破壞時形成單橋板受力，導(dǎo)致橋板開始斷裂，嚴重威脅橋梁和行車安全，如不及時維護和搶修，將造成嚴重事故。

2.3 超限運輸對拱橋結(jié)構(gòu)的影響

超限車輛對于雙曲拱橋來說這種危害將被加速發(fā)展，主拱圈拱項產(chǎn)生裂縫，在拱腳附近同樣產(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、增寬、增深，混凝土碎裂導(dǎo)致局部結(jié)構(gòu)被破壞。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，裂縫擴展，導(dǎo)致薄弱桿件斷裂，成為危橋，嚴重威脅行車安全。

2.4 超限運輸對橋面系的影響

車輛在通過橋梁時將直接作用于橋面系和伸縮縫，在這些部位直接受到車輛載荷的沖擊和磨耗，因此橋面和伸縮縫應(yīng)該起到協(xié)同受力和協(xié)調(diào)性變得作用，車輛超限往往使得次沖擊和磨耗加劇，再加之橋面鋪裝構(gòu)造鋼筋較少，所以在橋面和伸縮縫造成的破壞非常普遍。在橋面裂縫中比較常見的是較規(guī)則的橫向和縱向裂縫，另外就是網(wǎng)狀裂縫較常見，這些裂縫使得車輛通過橋梁時發(fā)生嚴重顛簸，使得橋梁受損更加嚴重，直接影響橋主體結(jié)構(gòu)，比如混凝土板破裂、橋面出現(xiàn)窟窿等嚴重后果。在某市一些橋梁上的鋼板伸縮縫由于長期有超限車輛通過，不到一年錨固件脫落，鋼板伸縮縫邊緣破損，是的橋梁過早進入了維修期，對于養(yǎng)護來又面臨較多問題。

3 治理超限運輸?shù)慕ㄗh

要加大宣傳力度，認識到超限運輸嚴重后果，必須繼續(xù)加大治理力度，進完善相關(guān)法律、法規(guī)，從法律層面嚴懲超限車輛，雙管齊下，重拳出擊。另外公路橋梁的設(shè)計本身與重型卡車的發(fā)展速度不匹配，在這路政管理部門要在關(guān)鍵位置設(shè)立檢測站，加大對大型載重貨車的檢測，加強流動監(jiān)管，實行超載卸貨為主的管理方式，扼止超限運輸。公路養(yǎng)護部門應(yīng)及時對路橋進行養(yǎng)護和管理，及時發(fā)現(xiàn)橋梁隱患，對發(fā)現(xiàn)的橋梁隱患，應(yīng)該及時維修，保持橋梁的正常運行狀態(tài)。對于危橋要及時改造，對于無改造價值的應(yīng)及時拆除，能加固使用的，應(yīng)充分利用其原有結(jié)構(gòu)進行恢復(fù)維修，以節(jié)約寶貴的建設(shè)資金。

4 結(jié)束語

制止公路超限運輸工作任重而道遠，這項工作不僅要求我們懂技術(shù)、懂管理，更要求我們有一個為公路事業(yè)的獻身精神，增強責(zé)任心，加強對公路橋梁的檢查養(yǎng)護和管理，在節(jié)約公路建設(shè)資金的前提下，確保橋梁安全。

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