超载运输对公路桥梁的不良影响
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超载运输对公路桥梁的不良影响
摘要:随着经济的发展,车辆越来越多,而小型车辆的比重增加,这将使
养路费增多和养护成本下降。政府的财力也随着经济发展而增强,使注入公路
的资金增多,从而使公路的发展更加具有活力,更加适宜社会经济发展的需求。超过承载能力运营的桥梁会因病害的出现,而使承载能力降低,而在重载作用下,承载能力降低会进一步加重桥梁结构的破坏.因此,对超载车辆经常通过
的桥梁应该经常进行检测,发现问题及时加固处理或采取限载措施,防患于未然,以免造成较大损失。
关键字:超载;运输;公路桥梁
1. 超载运输对公路桥梁带来的危害
1.1超载运输直接造成结构破坏
一方面,超载会引发桥梁的疲劳性问题,使得桥梁疲劳幅度加大,
损伤加剧;另一方面,超载造成的桥梁内部损伤不能恢复;这些都会对桥梁结
构造成严重损害.超过桥梁承载力的运营荷载通过桥梁,会对桥梁产生严重的病害;甚至有可能发生开裂。在我国超载直接造成结构构件损伤破坏的现象在旧桥
和新建桥梁上都存在。以某高速公路为例,该高速公路为重要的运煤陆路通道,因此,车辆荷载在路左右两幅有明显差距,左幅道路为重载通道。某预应力桁
架拱采用上下行分离的两幅独立结构形式,通车仅3 年,位于重载通道上的左
幅桥桁架拱跨中附近的短竖腹杆即出现较严重的损伤破坏,而采用同样材料及
结构形式,在同等条件下同时施工建成的右幅桥却无损伤破坏现象。
1.2超载运输造成桥梁实际负载量增大,
长期的超规范汽车动荷载作用急剧恶化结构材质状况、结构完整性和承
载能力,造成结构物疲劳破坏,耐久性大打折扣。桥梁结构上常见的与荷载有
关的疲劳破坏有:梁(板)铰缝破坏脱落造成单梁(板)受力,进而会引发梁
(板)损坏;频繁重荷载作用下,导致桥面铺装结构层提早破坏剥落,进而伤及主体承重构件;伸缩缝、支座的疲劳破坏。过大的荷载,使装配式板桥的绞缝混凝土开裂,导致桥面横向分布削弱,桥板承受荷载增加,严重时绞缝混凝土破坏,形成单块桥板受力,使桥板断裂,产生险情,严重威胁桥梁和行车安全,如不及时采取措施,将造成严重事故。在严重超限的实际荷载作用下,大部分桥跨结构出现了规范不允许的拉应力现象,实际结构的荷载效应超过结构抗力,桥跨结构的承载力不满足要求或其安全储备不足,这种状况对拼装式结构尤其严重。
1.3车辆超载后易引发重大交通事故
超载运输造成桥梁结构破坏、引发重大交通事故,将造成极大的社会负面影响。超载运输有可能直接造成桥梁结构破坏,如不能及时发现并处治病害,可能诱发塌桥等恶性事故。超载运输危及桥梁结构安全,这对确保公路运输畅通来说是一大隐患。桥梁是公路上的咽喉,一旦出现结构破坏或发生重大交通事故,将直接造成整条路线的运输堵塞或中断,而超载运输恰恰是桥梁发生结构破坏和引发重大交通事故的祸首,其主要表现在两方面:交通事故直接损坏桥梁构造物,如防撞设施、人行道板和栏杆等,危及桥梁使用安全;交通事故引发的其它灾害如火灾、爆炸、有害气体及腐蚀物泄漏等,进而危及通行安全和桥梁结构物结构安全。为了正确了解车辆超载对桥梁结构的损伤状况,并对其进行维修加固,首先需要了解超载引起桥梁结构损伤形式及破坏机理,然后确定桥梁各部分结构的材料缺陷、裂缝、变形、位移等损伤的严重程度,最后才能确定维修加固的方法。
2. 超载运输对公路桥梁危害的诊断方法
2.1制定合理的改进思路
受超载影响的桥梁,首先需要判断该桥梁是局部损伤还是整体破坏,如果是局部损伤,只需要对桥梁进行局部加固即可,如果是整体破坏,则需要对其损伤程度进行判别,并比较重建和维修加固的经济效益,最终决定受损桥梁的处理方法。超载车辆运输毁坏公路、桥梁,威胁公路安全畅通,危及人民生命安全,必须严加治理。根治超载车辆要完善相关法律、法规,由政府牵头,
多管齐下,环环相扣,协调一致,重拳出击。重型汽车运输的发展应适当、有序,应和我国的道路状况及国力相适应。同时扩大或增加原结构构件截面,以提高
结构的强度和刚度.包括:桥面补强层加固法;增加梁截面和配筋加固法;钢板
粘贴或增设其他钢梁,以作成组合梁的加固法.以新的结构代替旧的应力不足的
结构;改变原结构的受力体系,使结构减少受力.包括:增设纵梁法、增设立柱
或桥墩使简支便连续,或改桥为涵的改变结构体系法.对原结构施加外应力(如
预应力,以改变原结构的受力图形,达到提高桥梁刚度和强度的目的。
2.2公路管理部门加强监管
公路管理部门要加强对超载车辆运输管理的力度,在重要的干线公路上
应普遍设立超载车辆固定检测站点,实行以超载卸货为主的管理、扼止超载车辆
的通行。公路管理部门应加强对公路桥梁的检查养护和管理,确保桥梁安全使用,特别要防止发生恶性事故。桥梁检查制度要落实到实处,应定期对桥梁进行健康
检查,维护桥梁安全。务必要加强桥址附近交通运输管理,重车过桥需在车道
线内居中行驶,限制车辆的通行间距,大型重载车辆通行不得密集排列,不
得在桥上停车避免超载重车对桥梁主体结构造成破坏。建议加强桥梁运营期内的
管理、检查、维修和养护,及时更换破损构件,确保桥梁安全使用。
2.3及时维修有计划的改造
桥梁病害要及时维修,要改变以往“养路不养桥”的情况。养护检查考
评时严把桥梁技术状况的要求,使桥梁保持良好的技术状况。有计划地对危桥进
行改造。危桥改造中,对旧桥的处理要慎重,既要坚持技术标准,又要充分利用
原有结构,对许多有利用价值的原有桥梁结构,应通过加固,恢复其承载能力,
延长使用寿命,不能简单一拆了之,以节约宝贵的建设资金。如果该桥按照常规
的加固方法,在对原桥主体结构进行加固,桥梁基础和桥墩将分别进行加固,并
且需更换桥梁行车道板,这样施工工期将很长,会造成更大的经济损失,现场也
不具备施工的条件,应尽量采用建设工期短的桥梁加固方案,以减少企业的经济
损失。设计经过多方案比较提出拆除原桥,在原桥址上建一座新桥。在施工期间,为了不中断交通,可在原桥址旁边建临时浮桥,以满足运输要求。