目前,我國現(xiàn)行的公路橋梁的設計荷載是根據(jù)交通調(diào)查的實際情況經(jīng)概率統(tǒng)計而得出的,它并不代表橋梁真實的承載情況,僅僅是一種等代荷載,用以替代橋梁運營中實際發(fā)生的種種承載的情況。
但是,隨著國民經(jīng)濟水平提高,公路交通日益發(fā)展,交通運輸中的車型日益復雜化,并且有向大型、重載方面發(fā)展的趨勢,尤其是在港口、礦山的連接線以及運煤路線等某些特殊路段上的重載交通已日益形成規(guī)模。另外,各級公路上都普遍存在著屢禁不絕的超載運輸問題。這就使得規(guī)范中根據(jù)先前交通流狀況由概率統(tǒng)計得出的4個標準荷載等級不能再代表這些重載特殊路段上的交通流荷載作用情況。
在上述特殊路段的運營中如果禁止重車上道,勢必會降低運營效益,但是不加限制地任其通行,又會對橋梁構(gòu)造物等造成嚴重損傷。目前就有許多路段的橋涵因超載而發(fā)生了較嚴重破損。因此,在以重載車輛為主的路線上,為了保證橋梁的安全運營與使用壽命,應對重載交通下橋梁的破壞形態(tài)進行研究分析,對橋梁進行必要的加固、維修和改造,以提高其承載能力,使其能夠適應實際的通行需求。
橋梁超載破壞的形態(tài)
如果允許超過橋梁承載能力的汽車荷載通行,會使橋梁產(chǎn)生較嚴重的病害,行車使用性能下降,承載能力降低,結(jié)構(gòu)開裂,壽命縮短。以最為常見的組合式梁橋為例,由于其橫截面由多梁組合而成,橋梁的病害主要表現(xiàn)為橫向聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的破壞。在橋面上,由于結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞加劇了主梁的撓度,重車道位置會出現(xiàn)較嚴重的車轍,行車平順性降低。橋面鋪裝沿主梁的鉸縫產(chǎn)生縱向的裂縫
從橋下觀察,可發(fā)現(xiàn)鉸縫開裂,鉸縫內(nèi)填充的混凝土呈塊狀剝落,并且橋面降水沿鉸縫滲漏。瀝青混凝土鋪裝開裂、滲水,水泥混凝土橋面鋪裝層及鉸縫發(fā)生嚴重的碎裂,并且滲水。由于橋梁上部結(jié)構(gòu)的各主梁間橫向聯(lián)結(jié)主要靠鉸縫及混凝土鋪裝層實現(xiàn),上述病害將導致橫向聯(lián)結(jié)完全失效。這樣,橋梁橫截面上的主梁之間無法相互傳力,重車道上的荷載將完全作用于輪下一條單獨的主梁上,而橫截面上其他梁沒有分擔,因此,橋梁的整體承載能力降低。承受荷載的主梁會因為過載發(fā)生破壞,在跨中梁底部位出現(xiàn)彎矩裂縫,裂縫一般為多條,分布于跨中一定區(qū)段內(nèi)。裂縫的出現(xiàn)會降低梁的剛度,因此,重車道下承載的主梁的梁底向下凹出,撓度加大。
重車通行情況調(diào)查方法
為了分析重載車輛對橋梁的破壞形態(tài)并進行維修加固,應首先摸清重載交通的情況。具體做法為:
對路線進行一定時期的交通流觀測,并對重車稱重,記錄重車的車型、軸重、全車重,以及橫向輪距、車廂全寬、軸間距、車長等,然后按照車重、車型進行分類匯總和分析,根據(jù)其載重量大小及在重車中所占比例大小等情況選擇代表性的幾種車型,按實測車重及軸重進行平均,得到重載車輛荷載的抽象力學模型,類似于規(guī)范中設計荷載車隊中的主車、重車車輛荷載模型,給出總重、車輛縱橫向尺寸、單軸重、軸距、橫向輪距等數(shù)據(jù)。還應根據(jù)實際調(diào)查的重車荷載運營規(guī)律歸納、抽象得出它在橋梁上的布置方式。如重車的縱向、橫向間隔以及考慮高速公路上車流分道行駛的特點確定其在橋梁上所占車道的位置等。
一般來說,重車的總重量及單軸重均遠遠大于汽—超20級重車的,可達100噸至140噸,并且車身較長,車軸、車輪較多,對橋梁構(gòu)造物的影響不可低估。
但是,隨著國民經(jīng)濟水平提高,公路交通日益發(fā)展,交通運輸中的車型日益復雜化,并且有向大型、重載方面發(fā)展的趨勢,尤其是在港口、礦山的連接線以及運煤路線等某些特殊路段上的重載交通已日益形成規(guī)模。另外,各級公路上都普遍存在著屢禁不絕的超載運輸問題。這就使得規(guī)范中根據(jù)先前交通流狀況由概率統(tǒng)計得出的4個標準荷載等級不能再代表這些重載特殊路段上的交通流荷載作用情況。
在上述特殊路段的運營中如果禁止重車上道,勢必會降低運營效益,但是不加限制地任其通行,又會對橋梁構(gòu)造物等造成嚴重損傷。目前就有許多路段的橋涵因超載而發(fā)生了較嚴重破損。因此,在以重載車輛為主的路線上,為了保證橋梁的安全運營與使用壽命,應對重載交通下橋梁的破壞形態(tài)進行研究分析,對橋梁進行必要的加固、維修和改造,以提高其承載能力,使其能夠適應實際的通行需求。
橋梁超載破壞的形態(tài)
如果允許超過橋梁承載能力的汽車荷載通行,會使橋梁產(chǎn)生較嚴重的病害,行車使用性能下降,承載能力降低,結(jié)構(gòu)開裂,壽命縮短。以最為常見的組合式梁橋為例,由于其橫截面由多梁組合而成,橋梁的病害主要表現(xiàn)為橫向聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的破壞。在橋面上,由于結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞加劇了主梁的撓度,重車道位置會出現(xiàn)較嚴重的車轍,行車平順性降低。橋面鋪裝沿主梁的鉸縫產(chǎn)生縱向的裂縫
從橋下觀察,可發(fā)現(xiàn)鉸縫開裂,鉸縫內(nèi)填充的混凝土呈塊狀剝落,并且橋面降水沿鉸縫滲漏。瀝青混凝土鋪裝開裂、滲水,水泥混凝土橋面鋪裝層及鉸縫發(fā)生嚴重的碎裂,并且滲水。由于橋梁上部結(jié)構(gòu)的各主梁間橫向聯(lián)結(jié)主要靠鉸縫及混凝土鋪裝層實現(xiàn),上述病害將導致橫向聯(lián)結(jié)完全失效。這樣,橋梁橫截面上的主梁之間無法相互傳力,重車道上的荷載將完全作用于輪下一條單獨的主梁上,而橫截面上其他梁沒有分擔,因此,橋梁的整體承載能力降低。承受荷載的主梁會因為過載發(fā)生破壞,在跨中梁底部位出現(xiàn)彎矩裂縫,裂縫一般為多條,分布于跨中一定區(qū)段內(nèi)。裂縫的出現(xiàn)會降低梁的剛度,因此,重車道下承載的主梁的梁底向下凹出,撓度加大。
重車通行情況調(diào)查方法
為了分析重載車輛對橋梁的破壞形態(tài)并進行維修加固,應首先摸清重載交通的情況。具體做法為:
對路線進行一定時期的交通流觀測,并對重車稱重,記錄重車的車型、軸重、全車重,以及橫向輪距、車廂全寬、軸間距、車長等,然后按照車重、車型進行分類匯總和分析,根據(jù)其載重量大小及在重車中所占比例大小等情況選擇代表性的幾種車型,按實測車重及軸重進行平均,得到重載車輛荷載的抽象力學模型,類似于規(guī)范中設計荷載車隊中的主車、重車車輛荷載模型,給出總重、車輛縱橫向尺寸、單軸重、軸距、橫向輪距等數(shù)據(jù)。還應根據(jù)實際調(diào)查的重車荷載運營規(guī)律歸納、抽象得出它在橋梁上的布置方式。如重車的縱向、橫向間隔以及考慮高速公路上車流分道行駛的特點確定其在橋梁上所占車道的位置等。
一般來說,重車的總重量及單軸重均遠遠大于汽—超20級重車的,可達100噸至140噸,并且車身較長,車軸、車輪較多,對橋梁構(gòu)造物的影響不可低估。

