浅议重型车辆过桥的快速判别及加固方法

杨灿

（川庆钻探工程有限公司重庆运输总公司，内蒙古 鄂尔多斯 017300）

2012年6月，我公司受委托承办6台吸收塔的威海段公路运输，此吸收塔单台重488.1t，外形尺寸为35187×6400×4399mm，加上挂车重量后车货总重为596.1t。

此次公路运输运行路线全长31.4km，途径桥涵41处，其中包括中型桥1座、小型桥11座、涵洞29处。为确保重型车辆安全通过桥涵，临时加固桥涵共计23处。

1 桥涵承载能力的快速评定方法

1.1 国内外桥涵承载能力的快速评定方法

目前国内外在用的桥涵承载能力快速评定方法主要有5种，分别是：（1）基于评估规范的计算分析模糊评定法；（2）基于准静态荷载试验的梁式桥承载能力快速评定法；（3）基于动力响应的桥梁承载能力快速评定法；（4）基于裂缝特征的桥梁承载能力快速评定法；（5）基于桥梁管理系统的桥梁承载能力快速评定法。

在实际应用中，以上五种比较常用的桥涵承载能力快速评定方法在桥涵承载能力和通过性的评价方面存在着很大不同，特别是评定内容、应用背景等方面，导致了以上五种评定方法通用性不强，其评估结果有时不能直接应用，须得经过转化。

1.2 本次公路运输中采用的快速评定方法

在此次公路运输中，针对不同建造时期的桥梁根据现场情况采用了不同的评定方法。

1.2.1 资料齐全、荷载设计标准统一的桥涵评定方法

对于建造时期较晚的桥涵，其桥涵管理系统数据库较为完善，荷载设计标准统一、基础资料齐全，对于此类桥涵可采用基于桥梁管理系统的桥梁承载能力快速评定法。通过现场目测桥板的结构形式、外观质量、测量外形尺寸后，则可对照桥板结构标准，查到桥板的规范参数，检算出该桥梁的承载力是否满足超限车辆通行。也可结合基于评估规范的计算分析模糊评定法，利用砼回弹仪、混凝土钢筋检测仪等检测工具对桥涵结构参数等进行量化分析，通过可靠度理论对桥涵承载能力进行验算。

1.2.2 资料缺失、荷载设计标准不统一的桥涵评定方法

对于建造时期较早的桥涵，由于其荷载设计标准不统一、建设质量控制程度有差异、基础数据缺失或不完整，因此对此类桥涵可采用基于裂缝特征的桥梁承载能力快速评定法。通过砼回弹仪、裂缝测宽仪等对桥板的老化、裂缝的状况以及有否横贯性裂缝、裂缝的宽度状况等进行测量，从而实现对桥梁承载力进行快速检测评估的目的。

1.3 等代载荷判别法

针对本次大件运输中需要通过的桥涵，根据简化计算，其实际承载能力可用等代载荷判别法进行比较判断，可以比较快速的判断载重车辆能否安全通过。

等代荷载判别法是一种简化计算、节约时间的快速评定法，其方法就是在同一跨径上用同一种影响线——例如三角形影响线来计算标准车的等代载荷，与需要通过的超重车的等代载荷进行比较，以此来判别超重车辆能否安全通过该桥涵。但是此方法未考虑原桥实际技术状况，仅用于桥涵过重载车可行性的初步判断。

2 桥涵的加固补强方法

对于需要加固才能安全通过的桥涵，目前常用的加固措施有三种：（1）临时应急措施，即在桥面上铺设临时性钢木过梁以减轻桥涵负荷；（2）永久或半永久加固措施，即对桥梁结构利用钢架或混凝土进行临时或永久性的加固，提高桥梁承载能力；（3）对明显无法通过的旧桥或危桥，进行改造或搭建便桥。

本次桥涵加固补强中主要采用的是前两种方法，在桥面上铺设厚度25mm钢板加固涵洞4处，如图1。

图1 在桥面上铺设厚度25mm的钢板进行加固

采用对桥涵结构进行临时性加固以提高桥涵承载能力的措施加固中、小型桥涵22处。其中采用Ø300mm钢管柱支撑方式进行加固中型桥1座，采用Ø60mm钢管支撑方式进行加固小型桥9座、涵洞9处，如图2、图3。

图3 采用Ø60mm钢管支撑方式加固小型桥9座、涵洞9处

在对桥涵结构进行临时性加固补强时，又要面对两种不同情况的处理，一是无水河床地基的桥涵加固处理，二是有水河床地基的桥涵加固处理。

2.1 无水河床地基的桥涵加固处理

对于无水的河床，首先应清除淤泥至砂砾层河床，再铺垫碎石，在此基础上方可搭建钢管支撑架。

2.2 有水河床地基的桥涵加固处理

对于有水的河床，涉及到水流量大小、河面宽度等多种因素影响，对水流量较小的河床可采取挖引流沟排水，再按照无水河床地基的桥涵加固方法进行处理。

如桥涵的水流量过大，无法直接在河床上施工搭建支撑架，可采取以下几种加固补强措施。

2.2.1 全桥跨越法

全桥跨越法即上述的第一种加固方法，即在桥面上铺设临时性钢木过梁以减轻桥涵负荷，如图4。

图4 全桥跨越法加固单孔桥涵

此方法仅适用于单孔桥涵且跨度不超过10m。

2.2.2 部分跨越法

当桥梁跨径较长,无法使用全桥跨越法时，应酌情考虑采用分段部分跨越法，即在每一段加固梁端部下面设置支撑结构，特别是在支点附近，利用支撑向地面传递整体压力，提高桥涵承载力，如图5。

图5 部分跨越法加固多孔桥

3 重型车辆过桥措施

桥涵经校验计算后，其承载能力满足吸收塔挂车重车通过的，或承载能力不满足其通过性但经过加固补强措施可允许重车通过的，还需要制定过桥措施，以更大限度的保障桥涵的安全和完整。

3.1 单车过桥

吸收塔挂车重车通过桥涵时，最好选择单车过桥，须进行交通管制，避免其他重车和人员造成额外的载荷，加重桥涵负担。

3.2 沿桥面中心线行驶

吸收塔挂车重车通过桥涵时，最好选择沿桥面中心线行驶。以保证桥涵结构的横向各部分受力均匀，避免因桥涵某一部分(或某一根梁)受力过大，导致桥涵损坏。

3.3 慢速通过，禁止在桥上变速和急制动

吸收塔挂车重车通过桥涵时，应该保持车速稳定，宜保持在5km/h左右，减少对桥涵的动载荷冲击，同时在行驶过程中，不宜进行变速、紧急制动。

3.4 在最优位置通过

吸收塔挂车重车通过加宽的桥涵时，尽量避免载荷分布在新建桥涵面上，避免因为质量差异导致的桥涵损坏。

3.5 尽量选择车流量较少的时间通过

由于吸收塔挂车重车整体超长、超宽、行驶速度慢，对地方交通影响很大，因此执行该任务时，应提前与地方交警、路政等部门联系，选择合适的时间通过，避免造成交通堵塞。

4 结语

随着我公司国际业务量的增长以及大件运输业务的不断开拓，关于对超限车辆通行中涉及桥涵检测、检算承载力、临时加固方案设计、临时加固施工方法认识的要求日益提高。

因此，借助此次承办6台吸收塔的威海段公路运输的经验进行分析，不仅有助于积累相关经验，并且可以确保设备安全运输到位，减少大件运输中超重通过对桥梁整体结构的不利影响，并取得良好的经济效益。