周朝邦

（中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司，四川 成都 610000）

1 引言

車輛荷載是公路橋梁測設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，體現(xiàn)了某一階段內(nèi)公路運輸荷載的具體狀況，我國車輛荷載水準(zhǔn)在各階段施行的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路橋梁設(shè)計規(guī)范》也在持續(xù)轉(zhuǎn)變，以期融入具體的要求標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)和路面交通出行工作的迅速發(fā)展，車輛承重能力逐漸擴(kuò)大，對公路橋梁承重能力也提出了更高的要求，尤其是擔(dān)負(fù)外運任務(wù)的重載交通車輛，由于載荷增加和超重問題的存在，大量公路橋梁結(jié)構(gòu)被損壞。造成公路橋梁毀壞的原因很多，但是行車荷載（超重等情況）超出公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計荷載是關(guān)鍵原因。

通過對重載交通路面的出行調(diào)研，統(tǒng)計分析了軸重、軸距和鄰近車輛的豎向間隔，并測算了具體荷載效果，同時與現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。

2 車輛荷載調(diào)查分析

在實際調(diào)研時，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)的原則規(guī)律，同時也應(yīng)該挑選合適的車輛，并根據(jù)調(diào)研材料對重載交通出行路面公路橋梁載荷載豎向布局做出分析。調(diào)研的關(guān)鍵目的是得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，車輛的分布和種類的調(diào)研，即各類車輛的分布比例。

為了確保公路橋梁設(shè)計的有效性，在開展設(shè)計工作之前，必須對路面上荷載的尺寸開展多方位的詳盡調(diào)研。在調(diào)研過程中，有關(guān)調(diào)研工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵循類似模型原則，挑選最佳路面，綜合考慮有關(guān)信息，科學(xué)分析路橋荷載豎向布局狀況。在調(diào)研中，必須調(diào)研三種不一樣的數(shù)據(jù)信息，第一種數(shù)據(jù)必須調(diào)研荷載的類型和遍布狀況，科學(xué)測算占比情況。第二數(shù)據(jù)是一些有關(guān)主要參數(shù)，例如可分派給每輛車的較大凈重，以及從車輛的前軸中心到后軸中心的間距。第三個數(shù)據(jù)是重載荷載的尺寸，對車輛的豎向間距來進(jìn)行調(diào)查。通常在調(diào)研第一類和第二類數(shù)據(jù)信息的過程中，可以選用現(xiàn)場觀察的方式開展調(diào)研，但要獲得第三類數(shù)據(jù)，必須選用攝影法和人工觀察的方式，有利于數(shù)據(jù)的搜集和分析。實際來說，在調(diào)研車輛豎向間距的過程中，首先要挑選最佳路面，在交通出行量較大的階段搜集調(diào)研數(shù)據(jù)，除去所得的數(shù)據(jù)中無效的數(shù)據(jù)，最后對剩下數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)結(jié)合的方式開展恰當(dāng)?shù)姆治?。相關(guān)人員在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，通常在交通出行行駛中沒有兩輛載重車輛持續(xù)發(fā)生的情況，因而在設(shè)計路橋的過程中無須考慮這個問題。完成以上工作后，有關(guān)工作人員必須根據(jù)P-III（皮爾遜III）型曲線圖，進(jìn)一步精準(zhǔn)測算車輛豎向間的間距，為后面的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計及施工等一些工作奠定基礎(chǔ)。

3 公路橋梁車輛荷載分析

根據(jù)以上調(diào)研結(jié)果和分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)交通出行路面公路橋梁設(shè)計存有一些問題。這些問題是交通出行路面荷載結(jié)構(gòu)無法有效、路面質(zhì)量無法得到確保的關(guān)鍵要素，因而，必須對交通出行路面公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中的荷載開展詳盡分析。眾所周知，車輛荷載在公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中極為關(guān)鍵，也是公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中十分關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)以上具體調(diào)研獲得的數(shù)據(jù)，可以分析公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中的荷載效應(yīng)。以下以普通車和加重車為例，對公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中的承載力開展分析。

3.1 普通車

為了確保分析結(jié)果的精確性和客觀性，在普通車的分析中，將荷載換算的基礎(chǔ)主數(shù)明確為跨徑長40 m的簡易支撐梁，可以起到相應(yīng)的效果，運用該基礎(chǔ)主要參數(shù)，融合實際設(shè)計主要參數(shù)一般車功效總效果為：M總=981 524 kN。根據(jù)該數(shù)量，根據(jù)公路橋梁的實際狀況按一定占比展開，根據(jù)分配后的實際公式測算各車造成的荷載效應(yīng)，并將測算的結(jié)果與公路橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的荷載效應(yīng)進(jìn)行比較，保證參照數(shù)據(jù)的精確性和客觀性。除此之外，近些年我國各地交通出行總流量大幅度升高，尤其是普通小汽車總數(shù)也大幅度強(qiáng)化，一般小汽車的升高速率早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他種類的升高速率。

因此在開展基礎(chǔ)主要參數(shù)挑選時，務(wù)必盡可能客觀、全方位地保證參考數(shù)據(jù)的精確性，但通過在測算后較為兩組主要參數(shù)，可以恰當(dāng)?shù)胤乐乖O(shè)計主要參數(shù)與具體設(shè)計不一致。

3.2 加重車

對于加重車荷載的測算，其實際步驟是為了對加重車荷載主要參數(shù)的換算，即把握荷載對40 m簡易支撐梁的彎矩效應(yīng)。測算加重車的總功效，獲得實際標(biāo)值。平衡加重車的總功效，測算各加重車對公路橋梁的功效，記錄有關(guān)標(biāo)值結(jié)果。《公路橋涵設(shè)計通用性標(biāo)準(zhǔn)》（JTGD60-2015）確立要求了I級公路載荷載、40 m簡支梁的具體效應(yīng)標(biāo)值。

在對加重車開展分析和測量時，基本的測量程序與一般車的測量同樣，依然應(yīng)用將換算載荷載的基礎(chǔ)主要參數(shù)明確為跨徑長40 m的簡支桿跨度中彎矩功效效果，運用該基礎(chǔ)主要參數(shù)，融合實際的設(shè)計主要參數(shù)一般車功效總效果M總=134 778 694 kN。根據(jù)該數(shù)量，根據(jù)公路橋梁的實際狀況按一定占比開展分派，憑據(jù)分派后根據(jù)實際公式計算測算各重型車造成的荷載效應(yīng)，并將測算的結(jié)果與公路橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的荷載效應(yīng)開展較為，保證參照數(shù)據(jù)的精確性和客觀性。必須較為兩者是由于，凈重車運載量十分大，凈重車通過路面時，路面承擔(dān)的重力十分大，凈重車通過時，對路面公路橋梁造成的功效效果也是較大的，隨著凈重車的總數(shù)劇增，掩藏的不明確要素也變多，由于必須精確較為估計的數(shù)據(jù)。經(jīng)過恰當(dāng)?shù)目赡芎洼^為分析，M6軸與具體可能獲得的單臺重力車的荷載效應(yīng)功效值可以十分貼近，因而在具體公路橋梁的設(shè)計中，可以將可能獲得的功效效應(yīng)值作為公路橋梁設(shè)計的參照根據(jù)。

4 分析重載交通車輛荷載的改進(jìn)方法

以前關(guān)于公路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章要求通過調(diào)研地形來明確公路橋梁的總寬，因此，不一樣的地形會造成公路橋梁總寬數(shù)據(jù)有差別。新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章要求公路橋梁總寬要根據(jù)設(shè)計車速的不同，設(shè)計車速是近幾年提出的新概念，具有一定的科學(xué)性和技術(shù)成分。在以前的標(biāo)準(zhǔn)中，明確地形并把握該地形是不是有更新改造的概率是一項十分繁雜的工作，不利于設(shè)計工作的進(jìn)行。

新標(biāo)準(zhǔn)有利于清除以往要求的四級車隊荷載，選用路面二級和路面一級的要求，更好地測算載荷載的尺寸?；诼访娑壓吐访嬉患墸瑢σ郧败囮牶奢d布荷載發(fā)生的問題也開展了恰當(dāng)?shù)奶幚?，引進(jìn)載荷載和車道荷載，完成了對載荷載功效效果的恰當(dāng)測算，緩解了載荷載功效效果測算的難度和繁雜性。

《公路橋涵設(shè)計通用性標(biāo)準(zhǔn)》（JTGD60-2004）要求，影響沖擊性指數(shù)的關(guān)鍵要素是公路橋的材料、跨度，橋的截面、聯(lián)接方式、橋的型號規(guī)格等未列入測算范疇，影響結(jié)果的精確性。經(jīng)過整頓，《公路橋涵設(shè)計通用性標(biāo)準(zhǔn)》（JTGD60-2015）通過基本頻率測算沖擊性指數(shù)，影響基本頻率的要素包含公路橋梁彎曲剛度、公路橋梁質(zhì)量、公路橋梁阻尼等，提高了結(jié)果的科學(xué)性。

在《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）中，對于橋梁寬度的設(shè)計，主要考慮當(dāng)?shù)氐牡匦危缜鹆?、山嶺、平原等，也就是說不同的地形需要確定設(shè)計不同的橋梁寬度。隨著社會的發(fā)展，相關(guān)人員已經(jīng)意識到傳統(tǒng)的計算方式存在一定的缺陷，所以在《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》中規(guī)定，橋梁的實際寬度應(yīng)該根據(jù)車速進(jìn)行確定、設(shè)計。在《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》中認(rèn)為，由于不同的地形十分繁雜，如果采用這樣的方式對公路橋梁的寬度進(jìn)行計算，就會影響公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性，甚至?xí)绊懝窐蛄涸O(shè)計的全過程。與之相比，在《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》中將車速作為確定公路橋梁寬度的唯一因素，不僅簡化了調(diào)查、計算的相關(guān)程序，還能夠有效提高計算的質(zhì)量、效率，能夠在很大程度上提高橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性。

通過進(jìn)行調(diào)研和分析，目前我國在路橋設(shè)計中依然存有一些問題，交通出行路面潛在的安全風(fēng)險依然存在，不但影響大家正常出行，并且對大家的性命和資產(chǎn)安全也導(dǎo)致很大危害，通過對路橋設(shè)計數(shù)據(jù)的有效掌握，路面重負(fù)是引起安全生產(chǎn)事故的關(guān)鍵緣故。因而，務(wù)必提升交通出行路橋的設(shè)計。這也是進(jìn)行具體的調(diào)研活動的初心。交通出行公路橋梁設(shè)計的提升，必須從公路橋梁的質(zhì)量、彎曲剛度、阻尼等第三層面明確公路橋梁的基本頻率，確保基本頻率的固定，簡單化公路橋梁設(shè)計的測算環(huán)節(jié)，保證公路橋梁設(shè)計的科學(xué)性和有效性。此外，在交通出行路面的橋梁設(shè)計中，對橋梁荷載的區(qū)劃必須適度的調(diào)節(jié)，在以往的橋梁設(shè)計中，選用了四級車輛車列荷載，由于該荷載在設(shè)計上十分繁雜，因而相匹配于開展恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，保證載荷載效果測算的簡約性。

5 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展環(huán)境下，重載交通工具數(shù)量愈來愈多，高載重載車輛嚴(yán)重危害公路和橋梁工程，假如處理不當(dāng)，極有可能造成公路橋梁坍塌事故，不利確保人民生命安全。在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)載荷載測算分析，確保公路橋梁的設(shè)計穩(wěn)定性具備關(guān)鍵意義。

綜上所述，通過對交通出行路面上載荷載尺寸的調(diào)研，可以獲得公路橋梁具體荷載的有關(guān)數(shù)據(jù)，為改善公路橋梁設(shè)計給予有關(guān)的參照根據(jù)。相關(guān)工作人員在考慮公路橋梁設(shè)計問題的同時，應(yīng)融合各層面要素綜合考慮，持續(xù)推動我國重負(fù)載交通車輛出行的發(fā)展。