謝達(dá)禮
摘 要:近些年重型貨車(chē)超載超限亂象叢生,嚴(yán)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(chē)輛在公路上行駛1次,對(duì)公路的損害程度相當(dāng)于不超限車(chē)輛行駛次。在很多地區(qū)公路橋梁因嚴(yán)重超限裝載沙石料的大型貨運(yùn)車(chē)輛碾壓,半幅道路橋梁已嚴(yán)重?fù)p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(yùn)輸對(duì)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(jiàn)。
關(guān)鍵詞:超限運(yùn)輸;正常荷載;疲勞應(yīng)力
城市化進(jìn)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(chē)輛的也隨之大幅增加,公路原有的橋梁負(fù)擔(dān)加重,近幾年已經(jīng)發(fā)生多起跨塌事件,哈爾濱陽(yáng)明灘路橋垮塌事件的主要原因就是貨車(chē)超限超載導(dǎo)致,同時(shí)由于超限通過(guò)橋梁使得部分公路橋梁成為危橋,成為交通運(yùn)輸安全隱患。
1 超限運(yùn)輸
超限運(yùn)輸是車(chē)輛的裝載貨物總重量超過(guò)了公路的承載限值,目前我們?cè)诠方煌ㄖ械某拗饕胁糠謽蛄涸O(shè)計(jì)陳舊,不符合現(xiàn)代車(chē)輛的設(shè)計(jì)承載,另外舊的橋梁超齡負(fù)載,存在較多的隱患,其次是一些車(chē)輛在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下,違規(guī)超限、超載,對(duì)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(jì)本身的荷載、交通流量的影響較大。
超限對(duì)于橋梁來(lái)說(shuō),往往會(huì)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(duì)于一些超齡橋梁來(lái)說(shuō)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(chē)輛沒(méi)有超限,但是交通流量的增加同樣也會(huì)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(chē)輛過(guò)多,橋面混凝土在汽車(chē)超限作用下,疲勞應(yīng)力幅度過(guò)大,橋面板發(fā)生開(kāi)裂;裂縫即使在荷載卸除后雖然能夠閉合,但由于超限車(chē)輛通過(guò)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(kāi)裂彎矩降低、剛度下降,2006年該橋列位險(xiǎn)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(huì)加劇裂縫產(chǎn)生更大的形變。
全國(guó)范圍內(nèi)近些年一直在嚴(yán)查車(chē)輛超限問(wèn)題,在一些國(guó)道和省道公路上查出的超限運(yùn)輸占到了兩成以上,在一些地區(qū)甚至達(dá)到了七八成,縣鄉(xiāng)級(jí)公路受附近鐵礦;沙場(chǎng);石場(chǎng)影響更為嚴(yán)重,很多車(chē)輛超限量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)橋梁設(shè)計(jì)承限能力,導(dǎo)致橋梁損壞或者更嚴(yán)重的垮塌。
2 超限運(yùn)輸對(duì)公路橋梁的影響
超限運(yùn)輸對(duì)公路基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。公路橋梁的設(shè)計(jì)有著固定的技術(shù)規(guī)范設(shè),設(shè)計(jì)之初應(yīng)該能夠承受各方面的壓力,主要是反復(fù)荷載對(duì)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(fèi)用。當(dāng)車(chē)輛的軸荷增大至原來(lái)的2倍,公路路面的損壞將增大到原來(lái)的16倍左右,公路的使用壽命減少三分之二。經(jīng)測(cè)算,超限運(yùn)輸每贏利1元錢(qián),公路的直接損失將超過(guò)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(jì)使用壽命20年,而由于沿線水泥廠多,超限運(yùn)輸車(chē)輛頻繁,2012年就不得不斥資1800多萬(wàn)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(dá)1.94億元。超限車(chē)輛的整治已到了非治不可的地步。
2.1 超限運(yùn)輸對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的破壞作用
超限車(chē)輛通過(guò)橋梁在最不利位置時(shí)的彎矩都大大超過(guò)了橋梁的設(shè)計(jì)荷載。超限車(chē)輛行駛會(huì)造成公路橋梁結(jié)構(gòu)損傷。這種損傷一般是累積性的,達(dá)到一定程度會(huì)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(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限,就由于超限運(yùn)輸?shù)钠茐亩黄冗M(jìn)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(lái)不該開(kāi)裂的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或本來(lái)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(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的使用性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。
2.2 超限運(yùn)輸對(duì)梁板的影響
超限運(yùn)輸在通過(guò)橋梁時(shí)會(huì)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(chē)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(zhǎng)度和寬度加大就會(huì)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(guò)大的荷載導(dǎo)致板橋的膠縫混凝土開(kāi)裂,橋面受力橫向分布減弱,橋板承受荷載增加。超限車(chē)輛通過(guò)時(shí),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(yán)重破壞時(shí)形成單橋板受力,導(dǎo)致橋板開(kāi)始斷裂,嚴(yán)重威脅橋梁和行車(chē)安全,如不及時(shí)維護(hù)和搶修,將造成嚴(yán)重事故。
2.3 超限運(yùn)輸對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)的影響
超限車(chē)輛對(duì)于雙曲拱橋來(lái)說(shuō)這種危害將被加速發(fā)展,主拱圈拱項(xiàng)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(kāi)裂,腹孔微彎板裂縫不斷增多、增長(zhǎng)、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(lái)的輕型拱橋。超限車(chē)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(kuò)展,導(dǎo)致薄弱桿件斷裂,成為危橋,嚴(yán)重威脅行車(chē)安全。
2.4 超限運(yùn)輸對(duì)橋面系的影響
車(chē)輛在通過(guò)橋梁時(shí)將直接作用于橋面系和伸縮縫,在這些部位直接受到車(chē)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(chē)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(jiàn)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(jiàn),這些裂縫使得車(chē)輛通過(guò)橋梁時(shí)發(fā)生嚴(yán)重顛簸,使得橋梁受損更加嚴(yán)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(yán)重后果。在某市一些橋梁上的鋼板伸縮縫由于長(zhǎng)期有超限車(chē)輛通過(guò),不到一年錨固件脫落,鋼板伸縮縫邊緣破損,是的橋梁過(guò)早進(jìn)入了維修期,對(duì)于養(yǎng)護(hù)來(lái)又面臨較多問(wèn)題。
3 治理超限運(yùn)輸?shù)慕ㄗh
要加大宣傳力度,認(rèn)識(shí)到超限運(yùn)輸嚴(yán)重后果,必須繼續(xù)加大治理力度,進(jìn)完善相關(guān)法律、法規(guī),從法律層面嚴(yán)懲超限車(chē)輛,雙管齊下,重拳出擊。另外公路橋梁的設(shè)計(jì)本身與重型卡車(chē)的發(fā)展速度不匹配,在這路政管理部門(mén)要在關(guān)鍵位置設(shè)立檢測(cè)站,加大對(duì)大型載重貨車(chē)的檢測(cè),加強(qiáng)流動(dòng)監(jiān)管,實(shí)行超載卸貨為主的管理方式,扼止超限運(yùn)輸。公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)應(yīng)及時(shí)對(duì)路橋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁隱患,對(duì)發(fā)現(xiàn)的橋梁隱患,應(yīng)該及時(shí)維修,保持橋梁的正常運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于危橋要及時(shí)改造,對(duì)于無(wú)改造價(jià)值的應(yīng)及時(shí)拆除,能加固使用的,應(yīng)充分利用其原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行恢復(fù)維修,以節(jié)約寶貴的建設(shè)資金。
4 結(jié)束語(yǔ)
制止公路超限運(yùn)輸工作任重而道遠(yuǎn),這項(xiàng)工作不僅要求我們懂技術(shù)、懂管理,更要求我們有一個(gè)為公路事業(yè)的獻(xiàn)身精神,增強(qiáng)責(zé)任心,加強(qiáng)對(duì)公路橋梁的檢查養(yǎng)護(hù)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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