車輛超限超載對橋梁的影響與應(yīng)對措施

付 濤

北京中交橋宇科技有限公司，北京 100102

1 車輛超限超載概述

1.1 概念

車輛超載是指運(yùn)輸車輛在裝載貨物時(shí)未嚴(yán)格依照車輛自身核定的裝載質(zhì)量進(jìn)行裝載，而是超出核定的裝載質(zhì)量裝載貨物。車輛超限是指在橋梁中行駛的運(yùn)輸車輛所裝載的貨物質(zhì)量與國家頒布的規(guī)定要求不符，已經(jīng)超出規(guī)定要求的貨物裝載質(zhì)量。

1.2 產(chǎn)生原因

（1）老橋建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低。我國存有較多在二十世紀(jì)六七十年代建設(shè)的橋梁，這些橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)并未采取較高荷載的設(shè)計(jì)，與當(dāng)前我國規(guī)定的車輛荷載標(biāo)準(zhǔn)不符，導(dǎo)致正常車輛駛?cè)肜吓f橋梁時(shí)存在超限超載的現(xiàn)象。

（2）實(shí)際交通量高于預(yù)計(jì)交通量。在車輛超限超載過程中交通量的變化產(chǎn)生了較大的作用。我國經(jīng)濟(jì)處于不斷發(fā)展中，早年建設(shè)的橋梁實(shí)際交通量要顯著高于預(yù)計(jì)的交通量，導(dǎo)致橋梁在服務(wù)于人們時(shí)，經(jīng)常處于超負(fù)荷服務(wù)的狀態(tài)。

（3）單輛車輛超限超載。單輛車輛超限超載在所有超限超載類型中占有最大比例，并且存在超載質(zhì)量不確定性的特點(diǎn)，對橋梁產(chǎn)生的破壞力度大。

（4）重載車隊(duì)超限超載。重載車隊(duì)入橋是橋梁結(jié)構(gòu)服務(wù)過程中經(jīng)常會(huì)遇到的現(xiàn)象，由于車隊(duì)中的所有車輛都存在超限超載行為，對橋梁的損害較大，橋梁發(fā)生破壞時(shí)經(jīng)常是多輛超限超載車輛密集行駛于橋梁的一側(cè)，造成橋梁產(chǎn)生傾覆的后果。

2 車輛超限超載對橋梁產(chǎn)生的影響

2.1 造成橋梁損壞

橋梁結(jié)構(gòu)長期超負(fù)荷承載超限超載的車輛會(huì)產(chǎn)生過度疲勞，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫等問題。超限超載車輛長期作用于橋梁后，橋梁還會(huì)發(fā)生梁板斷裂等現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)會(huì)對橋梁的受力值進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果橋梁結(jié)構(gòu)長期受到超限超載車輛的作用，會(huì)因?qū)嶋H受力程度長期高于設(shè)計(jì)的受力允許值而發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷或破壞。超載車輛長期作用于橋梁還會(huì)引發(fā)橋面瀝青出現(xiàn)大面積開裂的現(xiàn)象，在瀝青開裂后會(huì)形成坑槽、鼓包等而影響橋梁的正常運(yùn)用，如圖1所示。

圖1 超限超載車輛損壞橋梁

2.2 產(chǎn)生傾覆的不良后果

超限超載車輛作用于橋梁后會(huì)使其產(chǎn)生傾覆的不良后果，并且對橋梁的危害力度也比較大，這就要求橋梁設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)對傾覆機(jī)理與驗(yàn)算的設(shè)計(jì)引起重視。如果橋梁滿足運(yùn)輸需求時(shí)經(jīng)常受到超限超載車輛的作用，會(huì)因超限超載車輛密集行駛在橋梁的一側(cè)而導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)傾覆的嚴(yán)重后果。

2.3 影響橋梁的耐久性

橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性是指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)會(huì)根據(jù)橋梁所在的環(huán)境、使用需求進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而確保橋梁在投入使用后能夠在限定的使用年限內(nèi)具備安全性與適用性。如果橋梁長期受到超限超載車輛的作用會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞裂紋，特別是對于具有鋼結(jié)構(gòu)的橋梁會(huì)因疲勞裂紋的不斷擴(kuò)大而影響鋼結(jié)構(gòu)的使用，甚至?xí)a(chǎn)生斷裂破壞的嚴(yán)重后果。

3 針對橋梁超限超載的應(yīng)對措施

3.1 加大車輛超限超載運(yùn)營監(jiān)管力度

（1）完善管理體制與相應(yīng)的法規(guī)體系。為有效減少車輛超限超載行為，需要各相關(guān)部門加大管理力度，例如交通部門、工商部門、發(fā)改委部門等。目前，與之相關(guān)的各部門都擁有各自的管理體系與執(zhí)法依據(jù)，例如交通部門在管理運(yùn)輸時(shí)依照的是《公路法》與《運(yùn)輸管理規(guī)定》等，根據(jù)其中的要求對運(yùn)輸車輛開展管理工作，如果車輛存在違規(guī)行為，則采取罰款的措施，但是交通部門不具備攔檢與卸載的權(quán)力，導(dǎo)致管理效果不佳。其他相關(guān)管控部門也是依照各自的管理體系與執(zhí)法依據(jù)開展工作，但是這些部門之間并未進(jìn)行有效的溝通，并且會(huì)因利益不統(tǒng)一與管理范圍存在不合理等問題而導(dǎo)致不法運(yùn)輸企業(yè)鉆空子，出現(xiàn)超限超載的行為。

（2）加大監(jiān)管力度及處罰力度。車輛超限超載行為對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性具有較大的威脅，需要執(zhí)法部門加大監(jiān)管力度與處罰力度，達(dá)到有效降低超限超載行為發(fā)生率的目的。在實(shí)際管控中可以利用電子檔案對駕駛員進(jìn)行有效的管理，在構(gòu)建電子檔案時(shí)要保證構(gòu)建的車輛登記信息與駕駛員電子檔案完善，并詳細(xì)記錄駕駛員的各項(xiàng)信息。如果駕駛員在運(yùn)輸貨物時(shí)存在超限超載的行為可采取階梯定價(jià)的處罰方式，若超限超載的質(zhì)量比例較大且存在違規(guī)的次數(shù)較多，要采取巨額罰款及刑事處罰的措施達(dá)到嚴(yán)格管控及警示的效果。

（3）加大對貨運(yùn)市場的調(diào)控力度。我國運(yùn)輸企業(yè)的類型和規(guī)模大小不同，不同的運(yùn)輸企業(yè)對于國家頒布的交通運(yùn)輸政策具有不同的響應(yīng)程度，多數(shù)大型運(yùn)輸企業(yè)會(huì)注重自身的企業(yè)形象及未來的良好發(fā)展，會(huì)在日常運(yùn)營中嚴(yán)格遵守國家頒布的各項(xiàng)交通法規(guī)，而部分小型運(yùn)輸企業(yè)會(huì)因?yàn)樯娑雎越煌ǚㄒ?guī)，存在違規(guī)行為。因此，國家在出臺交通政策時(shí)要實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸業(yè)集中化與規(guī)模化，對于作坊式的運(yùn)輸企業(yè)要壓縮生存空間。政府要提高運(yùn)輸業(yè)準(zhǔn)入門檻促進(jìn)運(yùn)輸企業(yè)運(yùn)營的規(guī)范化，還要對運(yùn)輸業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的調(diào)整并改變以往個(gè)體經(jīng)營占主導(dǎo)的現(xiàn)象，努力為運(yùn)輸業(yè)培養(yǎng)出行業(yè)巨頭。在實(shí)際操作時(shí)可根據(jù)運(yùn)輸企業(yè)的實(shí)際規(guī)模、是否存在違法記錄及違法比例評價(jià)運(yùn)輸企業(yè)的資質(zhì)。

（4）積極改變橋梁投資模式。為了促進(jìn)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國采取了大規(guī)模融資修路的措施，并利用養(yǎng)路費(fèi)償還投資，這種措施雖然提高了運(yùn)輸單價(jià)，可實(shí)現(xiàn)快速償還債務(wù)的目的，但是對于運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了較大的影響，部分運(yùn)輸企業(yè)可能會(huì)為了自身的利益而采取違規(guī)的運(yùn)輸方式，導(dǎo)致超限超載行為不斷增加而得不到有效管控。因此，國家應(yīng)出臺政策改變以往的道路修建債務(wù)償還模式，擴(kuò)大政府出資比例，降低運(yùn)輸單價(jià)，保證運(yùn)輸單價(jià)達(dá)到科學(xué)合理的要求并避免運(yùn)輸業(yè)為了生存而采取違規(guī)行為。另外，還可以采取構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)信息平臺的措施直接發(fā)布物流信息，有效取締中介成本，達(dá)到降低運(yùn)輸成本的目的。

3.2 構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測橋梁的全壽命周期

在信息技術(shù)的快速發(fā)展的背景下下，其誕生出了較多先進(jìn)的技術(shù)，例如大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等。為了準(zhǔn)確了解橋梁的全壽命周期，可利用大數(shù)據(jù)云平臺計(jì)算對橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，可以在橋梁梁片位置設(shè)置傳感器，利用傳感器對橋梁服務(wù)過程中存在的重載與風(fēng)荷載等進(jìn)行監(jiān)測，主要工作原理是傳感器在監(jiān)測橋梁運(yùn)營中的重載與風(fēng)荷載時(shí)，重載與風(fēng)荷載會(huì)對橋梁的梁片產(chǎn)生作用，梁片會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、應(yīng)變、撓度變化，通過統(tǒng)計(jì)與分析這些變化，就可達(dá)到掌握橋梁安全性與穩(wěn)定性的目的。

3.3 及時(shí)采取維修加固措施

通過實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效監(jiān)測后，能夠通過分析監(jiān)測后得到的數(shù)據(jù)，掌握橋梁結(jié)構(gòu)存在的病害或安全性受到威脅的橋梁信息，根據(jù)掌握的信息及分析結(jié)果對存在病害或安全性受到威脅的橋梁采取維修加固措施。

根據(jù)超限超載橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際存在的破壞形態(tài)，可以采取如下加固措施：第一，如果橋梁受到超限超載車輛作用后出現(xiàn)均勻分布的裂縫，并且通過監(jiān)測時(shí)給出的數(shù)據(jù)可評估出橋梁處于安全狀態(tài)，在實(shí)施加固措施時(shí)可采取裂縫修補(bǔ)、粘貼碳纖維膜的措施，通過這兩種措施補(bǔ)強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)可有效提升其剛度。第二，橋梁結(jié)構(gòu)受到超限超載作用后出現(xiàn)承重結(jié)構(gòu)裂縫的問題，例如橋梁鉸縫開裂問題等，如果未能及時(shí)采取有效的處理措施，則會(huì)降低橋梁所具有的極限承載能力。對于鉸縫開裂問題可采取鑿除發(fā)生損壞的部位，將短鋼筋植入梁體內(nèi)的措施實(shí)現(xiàn)搭接牢固的效果，再通過澆筑混凝土的措施恢復(fù)各梁間具有的橫向聯(lián)系。第三，如果橋梁因超限超載車輛作用而形成較大的裂縫且不能閉合，此時(shí)橋梁運(yùn)營的安全性將受到較大的影響，需要采取更換新梁的措施保證橋梁的安全性。

3.4 橋梁設(shè)計(jì)具備前瞻性

橋梁建設(shè)具有投資額度大且建設(shè)周期長的特點(diǎn)，如果橋梁建設(shè)完成后想要改變具有較大的難度。因此，橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)具備前瞻性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)站在長遠(yuǎn)與全面化的角度對橋梁進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，保證橋梁的建設(shè)效果能夠滿足當(dāng)?shù)亟煌òl(fā)展趨勢，進(jìn)而在滿足運(yùn)輸需求的同時(shí)保障橋梁不會(huì)受到損害。

4 結(jié)束語

橋梁是我國交通運(yùn)輸中的重要組成部分且決定著兩地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，各領(lǐng)域的運(yùn)輸企業(yè)為了發(fā)展可能會(huì)采取超限超載的違規(guī)行為，從而對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的損害，這就要求相關(guān)部門采取有效措施來最大限度地降低超限超載行為發(fā)生率，進(jìn)而避免橋梁結(jié)構(gòu)受到損害并保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。