聶子健

（甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730070）

一、水泥混凝土路面車輛軸載調(diào)查的意義

隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展，越來越多的水泥混凝土路面面臨改造或拓寬的情況，特別對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，由于車輛增速快、物流業(yè)發(fā)展迅猛，既有道路在承載能力、行車舒適性及通行能力上均不同程度成為制約地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。在道路改建中十分關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)參數(shù)就是對(duì)路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)交通軸載的分析。以往經(jīng)常通過資料調(diào)查預(yù)估車輛設(shè)計(jì)軸載累計(jì)次數(shù)，但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，往往用歷史數(shù)據(jù)不能真實(shí)反映道路的交通軸載情況，造成路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理。而通過實(shí)測路面車輛軸載并對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，能客觀地評(píng)價(jià)道路的交通軸載情況。

二、車輛軸載調(diào)查的前期準(zhǔn)備工作

車輛軸載調(diào)查是一項(xiàng)綜合性的調(diào)查工作，每個(gè)項(xiàng)目、每個(gè)路段都有其不同的特點(diǎn)，因此，在對(duì)一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行軸載調(diào)查前應(yīng)作好充分的準(zhǔn)備工作，并制定詳細(xì)可行的調(diào)查方案。

1、人員培訓(xùn)

首先，對(duì)參與軸載調(diào)查的技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。主要培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)軸載的概念、調(diào)查的方法、車型的分類、調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法、統(tǒng)計(jì)結(jié)果的分析等。根據(jù)調(diào)查斷面的數(shù)量把調(diào)查人員分組分工，各負(fù)其責(zé)，特別是車型判定人員要多熟悉幾種車型，能夠在短時(shí)間內(nèi)快速確定車輛軸型。

2、調(diào)查表格設(shè)計(jì)

軸載調(diào)查的同時(shí)，也要進(jìn)行交通量的調(diào)查，因此，要將交通量的調(diào)查與軸載調(diào)查結(jié)合起來。由于交通量的調(diào)查主要以車型為主，軸載調(diào)查主要以軸型為主，所以，在調(diào)查表格的設(shè)計(jì)上應(yīng)全盤考慮，表1為某項(xiàng)目的調(diào)查表格模板。

表1 車輛軸載調(diào)查表

表中的第三行為車輛軸型，可以自行設(shè)定，也可根據(jù)稱重儀廠家的規(guī)定設(shè)定，例表中的設(shè)定方法是根據(jù)儀器廠家的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。

3、模擬訓(xùn)練

考慮到軸載調(diào)查工作的環(huán)節(jié)較多，建議先找模擬場地進(jìn)行訓(xùn)練，最佳練習(xí)場所宜為瀝青攪拌站，既可以利用攪拌站的地磅核對(duì)儀器稱重準(zhǔn)確度，也方便加載不同噸位的車輛模擬現(xiàn)場的情況。模擬訓(xùn)練以程序?yàn)橹?，主要把軸載調(diào)查的全過程統(tǒng)一演練熟練，便于到現(xiàn)場及時(shí)應(yīng)對(duì)。

4、歷史管養(yǎng)資料的收集與驗(yàn)證

由于軸載調(diào)查屬抽樣調(diào)查，所調(diào)查到的車輛數(shù)據(jù)相對(duì)于道路的整個(gè)設(shè)計(jì)期車輛數(shù)量而言是相當(dāng)少的，根據(jù)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范要求，統(tǒng)計(jì)的2軸6輪以上車輛不得少于3000輛。一般而言，除國道及高速公路外，要調(diào)查到這么多車輛是需要較長時(shí)間的，所以，要注重調(diào)查項(xiàng)目當(dāng)?shù)毓莛B(yǎng)單位的歷史數(shù)據(jù)，在調(diào)查中予以核實(shí)。

5、現(xiàn)場實(shí)況踏勘

由于各項(xiàng)目所在地的情況千差萬別，不能千篇一律地采用統(tǒng)一調(diào)查方案，應(yīng)到現(xiàn)場實(shí)地了解路線的走向、周邊支路的情況、車輛的大概組成、是否有收費(fèi)站等，以便編制具有可操作性的調(diào)查方案。

6、動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備標(biāo)定

用于稱取車輛軸重的設(shè)備必須進(jìn)行標(biāo)定，其動(dòng)態(tài)稱得誤差不得超過1%。由于在使用過程中，車輛的沖擊會(huì)對(duì)設(shè)備的準(zhǔn)確性造成影響，建議每天采用稱重過的車輛進(jìn)行驗(yàn)證稱的準(zhǔn)確性。

三、水泥混凝土路面車輛軸載調(diào)查斷面的選擇

車輛軸載調(diào)查的斷面應(yīng)選在能代表路面實(shí)際通行車輛重量的位置，但由于高速公路主線基本不設(shè)收費(fèi)站，一般宜選交通量較大的匝道收費(fèi)站進(jìn)行，國道也盡量選收費(fèi)站出入口，其它道路根據(jù)需要也可與交通執(zhí)法單位聯(lián)合稱重。對(duì)于調(diào)查路段沒有收費(fèi)站且無法查車稱重的，一般以附近的高速路口或國省道收費(fèi)站稱重?cái)?shù)據(jù)為參考，適當(dāng)作以修正。

四、車輛軸載調(diào)查的幾種方法

車輛軸載調(diào)查一般分為兩種，即以軸型為基礎(chǔ)的軸載當(dāng)量換算系數(shù)法和以車輛為基礎(chǔ)的車輛當(dāng)量換算系數(shù)法。這兩種方法的總體思路基本一致，但在計(jì)算軸載的最小樣本取劃分上存在差異，即以軸型為統(tǒng)計(jì)最小單位還是以車輛為統(tǒng)計(jì)最小單位。

1、軸載當(dāng)量換算系數(shù)法

該方法把車輛劃分為不同軸型進(jìn)行調(diào)查與分析，一般把單軸單輪設(shè)定為1，單軸雙輪設(shè)定為2，雙軸單輪設(shè)定為3（該類軸型很少見），雙軸單雙輪設(shè)定為4（比較少見），雙軸雙輪設(shè)定為5，三軸雙輪設(shè)定為7。圖1為常見的幾種車輛軸型。

圖1 常見貨車軸型圖

2、車輛當(dāng)量換算系數(shù)法

該方法以車輛為基本單元進(jìn)行調(diào)查與分析。實(shí)際上也是調(diào)查軸重后，在計(jì)算時(shí)把不同軸型的車輛分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。如把所有12軸型的車劃為一類，把125軸型的車劃為一類，把127軸型的車劃為一類，確定每類車的軸載換算系數(shù)。由于車輛當(dāng)量換算系數(shù)是在軸載調(diào)查的基礎(chǔ)上做粗分類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的，一般以軸載當(dāng)量換算系數(shù)法應(yīng)用居多，而且在分析時(shí)，也比較靈活，因此，本文以軸載當(dāng)量換算系數(shù)法為主進(jìn)行論述。

五、車輛軸載調(diào)查的實(shí)施

1、車輛軸載調(diào)查

首先定好車輛輪跡帶，由于車輛寬度有所差異，建議在一段時(shí)間內(nèi)選擇車輛寬度相近的車輛進(jìn)行調(diào)查，否則來回調(diào)整稱重儀器比較麻煩而且不夠安全。

2、調(diào)查組人員

每組宜不少于3人，其中：1人進(jìn)行交通量及軸型調(diào)查；1人在車輛進(jìn)入稱重通道前確認(rèn)軸型并通過對(duì)講機(jī)告知軸重儀操作人員；1人進(jìn)行軸重儀操作，在收到車輛軸型的信息后快速輸入儀器中，并確認(rèn)車輛輪胎均按預(yù)設(shè)的軸型有效通過，獲取到軸重信息后，軸重儀會(huì)自動(dòng)記錄并打印出清單，軸重儀的操作人員應(yīng)予以確認(rèn)。

六、車輛軸載調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與分析

在采集到足夠的車輛軸重?cái)?shù)據(jù)后（按規(guī)范為3000輛），需對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。一般情況，會(huì)剔除單軸重200kN以下的數(shù)據(jù)，根據(jù)軸重的極差選10kN或20kN分級(jí)，并根據(jù)公式計(jì)算不同單軸軸重級(jí)位的當(dāng)量換算系數(shù)。根據(jù)單軸軸載譜和相應(yīng)的設(shè)計(jì)軸載當(dāng)量換算系數(shù)，按公式計(jì)算得到設(shè)計(jì)車道使用初期的設(shè)計(jì)軸載日作用次數(shù)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)車道臨界荷位處所承受的設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)按公式計(jì)算。公式中的符號(hào)意義參見《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40-2011）附錄A。以某項(xiàng)目（一級(jí)公路）調(diào)查數(shù)據(jù)（2000輛貨車/日）為例，計(jì)算過程如下：

1、對(duì)收集到的軸型數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)

根據(jù)調(diào)查的車輛總數(shù)（3000輛）及軸型分布情況，匯總統(tǒng)計(jì)各種軸型的占比，如軸型12、軸型125、軸型15共3輛車的軸包含3個(gè)1型軸、2個(gè)2型軸、2個(gè)5型軸。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。

表2 車輛軸型匯總統(tǒng)計(jì)表

2、繪制軸載譜

根據(jù)實(shí)測的軸重結(jié)果，分級(jí)統(tǒng)計(jì)不同軸型的軸載情況。典型的軸載譜如圖2、圖3所示。

3、計(jì)算不同軸型的軸載系數(shù)

根據(jù)前述公式及實(shí)測的軸載數(shù)據(jù)計(jì)算不同軸型的軸載系數(shù)。計(jì)算結(jié)果匯總情況見表3。

表3 各類軸載系數(shù)匯總表

4、計(jì)算設(shè)計(jì)車道使用初期設(shè)計(jì)軸載日作用次數(shù)

根據(jù)以上調(diào)查及統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以計(jì)算得到設(shè)計(jì)車道（車道分配系數(shù)取0.5）使用初期軸載日作用次數(shù)（次/日）。

通過上述水泥混凝土路面的軸載調(diào)查流程可以看出，路面軸載調(diào)查是一項(xiàng)環(huán)節(jié)多、影響因素復(fù)雜、統(tǒng)計(jì)分析繁瑣的工作，因此，在實(shí)踐過程中，要通過大量的訓(xùn)練和縝密的調(diào)查分析，才可能得出比較準(zhǔn)確的軸載調(diào)查數(shù)據(jù)。