高速公路运营车辆荷载统计分析

2018-04-09

福建质量管理 2018年6期

(广州大学　广东　广州　510006)

一、引言

自改革开放以来，随着我国经济的高速发展，无论日交通流量还是车辆重量都有明显的提高，导致公路交通运输愈发繁重，公路桥梁超负荷运营，各种损坏严重的问题不断发生。超载超重车辆屡禁不绝、愈演愈烈[1-2]。而车辆荷载作为桥梁承受的基本可变荷载之一，在桥梁的设计与检测评估的等方面都占有重要地位。那么现在桥梁的交通量是多少？通过的车辆有多重，重到什么程度，对桥梁产生的效应有多大？等等。针对这些问题，由于车辆荷载模型有许多参数来描述，包括车重，车长，轴距以及车辆在桥上的位置等等。这些参数都是高随机变量，每个地方每条高速都不一样，各地高速的数据都有其独特性和区域性。鉴于此，本文基于京珠高速公路粤北段收费站两个货车道在2014年1～3月内总共125647个动态称重车辆荷载实测数据，统计分析运营车辆车重、轴重现状与超载情况。

二、运营车辆荷载特征以及参数统计规律

(一)车重

京珠澳高速是一条首都放射型国家高速，是连接北京和珠海、香港、澳门等南部重要城市的高速公路，为中国的南北交通大动脉。本文根据动态称重系统(WIM)车辆荷载实测称重数据，对连续3个月所测得的车辆荷载按五种轴型进行统计分析，得出车重数字特征，见表 1。

表1　京珠高速车辆总重总体分布数字特征

表2　京珠车重的总体分布情况统计

由表1可知，统计显示，车辆信息采集系统在货车道共测得125646辆汽车。按照不同车型(根据轴数划分)，六轴车车辆总数为 90887辆，占车流总数的 72.34%。六轴车不仅数量上占比较多，而且较易出现重车，往往控制着中小跨径桥梁汽车荷载效应值。而二轴、三轴、四轴和五轴车分别占车流总数的9.85%、4.09%、11.21%和2.52%；

由表2可知，二轴车车重主要在15吨以内，三轴车车重在30吨以内，最重车重也不超过45吨，而四轴车大部分分布在30-45吨之间，但有少部分能达到75～90吨，虽然五轴车的数量在总车辆当中的比例不大，但也有22.55%的车辆在45吨以上。而六轴车大部分在45-60吨之间。但也有超过90吨的重车。

值得注意的是，在所有统计车辆中，同时实测车重最大值为 112.9 t 是车重标准值[3]的 2.3倍。证明了京珠奥高速的车辆荷载超载问题十分严重，需要引起关注。

(二)轴重

根据动态称重系统(WIM)车辆荷载实测称重数据，对连续3个月所测得的车辆荷载按五种轴型进行统计分析，对其轴重总体分布数字特征进行统计以及分析，如表3、表4所示：

表3　京珠高速车辆轴重总体分布数字特征

表4　京珠轴重的总体分布情况

由表3和表4数据表明：二轴车和三轴车的轴重主要分布在5吨以内，但也有个别轴重特别重甚至达到25吨到30吨，其变异系数较大。对于四轴车、五轴车以及六轴车这三种重车，大部分轴重在5吨到10吨之间。其最大轴重分别为31.3吨，28.8吨以及28.7吨，变异系数也较为相近。所以对于桥梁特别是小跨径而言，不仅要考虑四轴车、五轴车以及六轴车这三种重车的影响，也要兼顾考虑二轴车和三轴车的超重车辆，因为其对桥梁的荷载效应也不容忽视。