淺議重型車(chē)輛過(guò)橋的快速判別及加固方法

楊燦

（川慶鉆探工程有限公司重慶運(yùn)輸總公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300）

2012年6月，我公司受委托承辦6臺(tái)吸收塔的威海段公路運(yùn)輸，此吸收塔單臺(tái)重488.1t，外形尺寸為35187×6400×4399mm，加上掛車(chē)重量后車(chē)貨總重為596.1t。

此次公路運(yùn)輸運(yùn)行路線(xiàn)全長(zhǎng)31.4km，途徑橋涵41處，其中包括中型橋1座、小型橋11座、涵洞29處。為確保重型車(chē)輛安全通過(guò)橋涵，臨時(shí)加固橋涵共計(jì)23處。

1 橋涵承載能力的快速評(píng)定方法

1.1 國(guó)內(nèi)外橋涵承載能力的快速評(píng)定方法

目前國(guó)內(nèi)外在用的橋涵承載能力快速評(píng)定方法主要有5種，分別是：（1）基于評(píng)估規(guī)范的計(jì)算分析模糊評(píng)定法；（2）基于準(zhǔn)靜態(tài)荷載試驗(yàn)的梁式橋承載能力快速評(píng)定法；（3）基于動(dòng)力響應(yīng)的橋梁承載能力快速評(píng)定法；（4）基于裂縫特征的橋梁承載能力快速評(píng)定法；（5）基于橋梁管理系統(tǒng)的橋梁承載能力快速評(píng)定法。

在實(shí)際應(yīng)用中，以上五種比較常用的橋涵承載能力快速評(píng)定方法在橋涵承載能力和通過(guò)性的評(píng)價(jià)方面存在著很大不同，特別是評(píng)定內(nèi)容、應(yīng)用背景等方面，導(dǎo)致了以上五種評(píng)定方法通用性不強(qiáng)，其評(píng)估結(jié)果有時(shí)不能直接應(yīng)用，須得經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化。

1.2 本次公路運(yùn)輸中采用的快速評(píng)定方法

在此次公路運(yùn)輸中，針對(duì)不同建造時(shí)期的橋梁根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用了不同的評(píng)定方法。

1.2.1 資料齊全、荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的橋涵評(píng)定方法

對(duì)于建造時(shí)期較晚的橋涵，其橋涵管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)較為完善，荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、基礎(chǔ)資料齊全，對(duì)于此類(lèi)橋涵可采用基于橋梁管理系統(tǒng)的橋梁承載能力快速評(píng)定法。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)橋板的結(jié)構(gòu)形式、外觀(guān)質(zhì)量、測(cè)量外形尺寸后，則可對(duì)照橋板結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，查到橋板的規(guī)范參數(shù)，檢算出該橋梁的承載力是否滿(mǎn)足超限車(chē)輛通行。也可結(jié)合基于評(píng)估規(guī)范的計(jì)算分析模糊評(píng)定法，利用砼回彈儀、混凝土鋼筋檢測(cè)儀等檢測(cè)工具對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行量化分析，通過(guò)可靠度理論對(duì)橋涵承載能力進(jìn)行驗(yàn)算。

1.2.2 資料缺失、荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的橋涵評(píng)定方法

對(duì)于建造時(shí)期較早的橋涵，由于其荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、建設(shè)質(zhì)量控制程度有差異、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失或不完整，因此對(duì)此類(lèi)橋涵可采用基于裂縫特征的橋梁承載能力快速評(píng)定法。通過(guò)砼回彈儀、裂縫測(cè)寬儀等對(duì)橋板的老化、裂縫的狀況以及有否橫貫性裂縫、裂縫的寬度狀況等進(jìn)行測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁承載力進(jìn)行快速檢測(cè)評(píng)估的目的。

1.3 等代載荷判別法

針對(duì)本次大件運(yùn)輸中需要通過(guò)的橋涵，根據(jù)簡(jiǎn)化計(jì)算，其實(shí)際承載能力可用等代載荷判別法進(jìn)行比較判斷，可以比較快速的判斷載重車(chē)輛能否安全通過(guò)。

等代荷載判別法是一種簡(jiǎn)化計(jì)算、節(jié)約時(shí)間的快速評(píng)定法，其方法就是在同一跨徑上用同一種影響線(xiàn)——例如三角形影響線(xiàn)來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的等代載荷，與需要通過(guò)的超重車(chē)的等代載荷進(jìn)行比較，以此來(lái)判別超重車(chē)輛能否安全通過(guò)該橋涵。但是此方法未考慮原橋?qū)嶋H技術(shù)狀況，僅用于橋涵過(guò)重載車(chē)可行性的初步判斷。

2 橋涵的加固補(bǔ)強(qiáng)方法

對(duì)于需要加固才能安全通過(guò)的橋涵，目前常用的加固措施有三種：（1）臨時(shí)應(yīng)急措施，即在橋面上鋪設(shè)臨時(shí)性鋼木過(guò)梁以減輕橋涵負(fù)荷；（2）永久或半永久加固措施，即對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)利用鋼架或混凝土進(jìn)行臨時(shí)或永久性的加固，提高橋梁承載能力；（3）對(duì)明顯無(wú)法通過(guò)的舊橋或危橋，進(jìn)行改造或搭建便橋。

本次橋涵加固補(bǔ)強(qiáng)中主要采用的是前兩種方法，在橋面上鋪設(shè)厚度25mm鋼板加固涵洞4處，如圖1。

圖1 在橋面上鋪設(shè)厚度25mm的鋼板進(jìn)行加固

采用對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)性加固以提高橋涵承載能力的措施加固中、小型橋涵22處。其中采用?300mm鋼管柱支撐方式進(jìn)行加固中型橋1座，采用?60mm鋼管支撐方式進(jìn)行加固小型橋9座、涵洞9處，如圖2、圖3。

圖3 采用?60mm鋼管支撐方式加固小型橋9座、涵洞9處

在對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)性加固補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，又要面對(duì)兩種不同情況的處理，一是無(wú)水河床地基的橋涵加固處理，二是有水河床地基的橋涵加固處理。

2.1 無(wú)水河床地基的橋涵加固處理

對(duì)于無(wú)水的河床，首先應(yīng)清除淤泥至砂礫層河床，再鋪墊碎石，在此基礎(chǔ)上方可搭建鋼管支撐架。

2.2 有水河床地基的橋涵加固處理

對(duì)于有水的河床，涉及到水流量大小、河面寬度等多種因素影響，對(duì)水流量較小的河床可采取挖引流溝排水，再按照無(wú)水河床地基的橋涵加固方法進(jìn)行處理。

如橋涵的水流量過(guò)大，無(wú)法直接在河床上施工搭建支撐架，可采取以下幾種加固補(bǔ)強(qiáng)措施。

2.2.1 全橋跨越法

全橋跨越法即上述的第一種加固方法，即在橋面上鋪設(shè)臨時(shí)性鋼木過(guò)梁以減輕橋涵負(fù)荷，如圖4。

圖4 全橋跨越法加固單孔橋涵

此方法僅適用于單孔橋涵且跨度不超過(guò)10m。

2.2.2 部分跨越法

當(dāng)橋梁跨徑較長(zhǎng),無(wú)法使用全橋跨越法時(shí)，應(yīng)酌情考慮采用分段部分跨越法，即在每一段加固梁端部下面設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，特別是在支點(diǎn)附近，利用支撐向地面?zhèn)鬟f整體壓力，提高橋涵承載力，如圖5。

圖5 部分跨越法加固多孔橋

3 重型車(chē)輛過(guò)橋措施

橋涵經(jīng)校驗(yàn)計(jì)算后，其承載能力滿(mǎn)足吸收塔掛車(chē)重車(chē)通過(guò)的，或承載能力不滿(mǎn)足其通過(guò)性但經(jīng)過(guò)加固補(bǔ)強(qiáng)措施可允許重車(chē)通過(guò)的，還需要制定過(guò)橋措施，以更大限度的保障橋涵的安全和完整。

3.1 單車(chē)過(guò)橋

吸收塔掛車(chē)重車(chē)通過(guò)橋涵時(shí)，最好選擇單車(chē)過(guò)橋，須進(jìn)行交通管制，避免其他重車(chē)和人員造成額外的載荷，加重橋涵負(fù)擔(dān)。

3.2 沿橋面中心線(xiàn)行駛

吸收塔掛車(chē)重車(chē)通過(guò)橋涵時(shí)，最好選擇沿橋面中心線(xiàn)行駛。以保證橋涵結(jié)構(gòu)的橫向各部分受力均勻，避免因橋涵某一部分(或某一根梁)受力過(guò)大，導(dǎo)致橋涵損壞。

3.3 慢速通過(guò)，禁止在橋上變速和急制動(dòng)

吸收塔掛車(chē)重車(chē)通過(guò)橋涵時(shí)，應(yīng)該保持車(chē)速穩(wěn)定，宜保持在5km/h左右，減少對(duì)橋涵的動(dòng)載荷沖擊，同時(shí)在行駛過(guò)程中，不宜進(jìn)行變速、緊急制動(dòng)。

3.4 在最優(yōu)位置通過(guò)

吸收塔掛車(chē)重車(chē)通過(guò)加寬的橋涵時(shí)，盡量避免載荷分布在新建橋涵面上，避免因?yàn)橘|(zhì)量差異導(dǎo)致的橋涵損壞。

3.5 盡量選擇車(chē)流量較少的時(shí)間通過(guò)

由于吸收塔掛車(chē)重車(chē)整體超長(zhǎng)、超寬、行駛速度慢，對(duì)地方交通影響很大，因此執(zhí)行該任務(wù)時(shí)，應(yīng)提前與地方交警、路政等部門(mén)聯(lián)系，選擇合適的時(shí)間通過(guò)，避免造成交通堵塞。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我公司國(guó)際業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)以及大件運(yùn)輸業(yè)務(wù)的不斷開(kāi)拓，關(guān)于對(duì)超限車(chē)輛通行中涉及橋涵檢測(cè)、檢算承載力、臨時(shí)加固方案設(shè)計(jì)、臨時(shí)加固施工方法認(rèn)識(shí)的要求日益提高。

因此，借助此次承辦6臺(tái)吸收塔的威海段公路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，不僅有助于積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，并且可以確保設(shè)備安全運(yùn)輸?shù)轿?，減少大件運(yùn)輸中超重通過(guò)對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)的不利影響，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。