超載運輸對橋梁的損害及加固方法
2013-01-14 來源：維普網(wǎng)
青龍境內(nèi)青樂線橋梁均建于上世紀(jì)九十年代，設(shè)計荷載均為15級，掛—80。擔(dān)負(fù)著青龍鐵礦粉、砂資源的外運任務(wù)。隨著公路交通的日益發(fā)展，公路運輸中的車型日益復(fù)雜化，受利益驅(qū)使，大型重載車輛已成為公路運輸車輛的主流。車輛超載現(xiàn)象十分嚴(yán)重，根據(jù)治超統(tǒng)計：80%的車輛都已超過設(shè)計荷載，運輸鐵礦粉、砂的超載車輛主要有：斯太爾等車型的六軸半掛車，泰脫拉等車型的5軸全掛車等，上述車輛單車總重在60T以上，最大總重可達(dá)120T以上，隨著運營時間的增長，車輛超載現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。致使大部分橋梁因超載而發(fā)生了不同程度的損壞，尤以橋梁上部結(jié)構(gòu)單板受力最為嚴(yán)重。嚴(yán)重的會導(dǎo)致橋梁坍塌事故的發(fā)生，2005年青樂線K18+718處小橋就因超載運輸而造成了橋梁坍塌。
一、橋梁受力損壞情況
橋梁受力損壞，一般都是由橋梁損壞后造成橋梁單板受力而損壞。單板受力，是指橋梁上部板梁結(jié)構(gòu)中部分梁之間失去橫向聯(lián)系后，產(chǎn)生某一塊或多塊板梁單獨受力的情況。橋梁出現(xiàn)單板受力病害后，由于荷載橫向分布系數(shù)比設(shè)計值增大，橋梁不能共同受力，橋梁的整體承載能力降低。橋梁橫截面上的梁板之間無法相互傳力，加劇了單板疲勞破壞，使橋梁上部結(jié)構(gòu)處于極為不利的受力狀態(tài)，降低了橋梁的耐久性和使用壽命，給行車帶來了極大的安全隱患。
這種病害從橋面上看主要表現(xiàn)為，行車道位置的橋面鋪裝開裂、碎裂，進(jìn)而形成車轍和縱向貫通裂縫，且裂縫有規(guī)律地分布在板間鉸縫的上方，至使局部混凝土松散，形成坑槽，造成行車平順性降低。橋梁板端與橋臺背墻連接處的橋面鋪裝存在橫向貫通裂縫。
從橋下看，橋梁鉸縫混凝土普遍開裂、脫落、鉸縫混凝土呈塊狀剝落嚴(yán)重，且存在著嚴(yán)重的滲水痕跡。在重載車輛作用下，由于板間鉸縫橫向聯(lián)系失效，導(dǎo)致部分橋梁行車道外的梁板底面跨中部位形成有規(guī)律的橫向貫通裂縫。
超載車輛造成橋梁的單板受力，削弱了橋梁上部結(jié)構(gòu)的整體性，降低了橋梁的整體承載能力，同時使上部主要構(gòu)件處于非常不利的受力狀態(tài)，在重載車輛的作用下，對行車安全構(gòu)成極大隱患。
二、形成單板受力原因
1．超載運輸致使車輛的載重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計荷載。
2.鉸縫施工質(zhì)量不易控制也是造成這種病害的主要原因。
部分橋梁鉸縫較寬，鉸縫混凝土松散、振搗不密實。鉸縫施工質(zhì)量不高直接導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系薄弱，整體承載力降低。
3．鉸縫完好時，在設(shè)計荷載作用下能正常傳遞剪力，但在超載嚴(yán)重的車輛作用下，鉸縫不能按正常情況傳遞剪力，而是因受剪力過大導(dǎo)致鉸縫損壞。在鉸縫完好的情況下，受力最不利的梁板最大荷載橫向分布系數(shù)約為0.3，當(dāng)鉸縫橫向聯(lián)系損壞，形成單板受力時，車輪直接作用的梁板橫向分布系數(shù)均為0.5，荷載提高近2倍，對梁板受力極為不利。
4．橋梁設(shè)計時，鉸縫企口較小，橫向聯(lián)結(jié)鋼筋較細(xì)，鋪裝防水混凝土層較薄，鋪裝鋼筋網(wǎng)配筋較細(xì)，降低了鉸縫橫向傳力，造成鉸縫承擔(dān)的剪力下降。
5．橋面排水不良以及鋪裝防水性能較差，也加劇了鉸縫的破損。
三、加固方法
2006年，青樂線4座中橋通過提高承載能力的方法進(jìn)行加固，對橋面鋪裝及鉸縫的破壞進(jìn)行了維修補強，以加強橫向聯(lián)結(jié)，提高橋梁的整體承載能力。采取加固的方法：
1．鑿除水泥混凝土橋面鋪裝，剔除鉸縫混凝土。
2．在梁板頂面植筋，使該鋼筋伸入鋪裝層，錨固筋頂部與鋪裝鋼筋進(jìn)行焊接，使橋面鋪裝與梁板共同受力。
3．提高鉸縫混凝土標(biāo)號，鉸縫頂面增設(shè)鉸縫橫向聯(lián)結(jié)鋼板，加強鉸縫橫向傳力，增強上部承重構(gòu)件的橫向聯(lián)系。
4．提高鋪裝混凝土標(biāo)號，加大鋪裝厚度，加強橋面鋪裝的布筋，加粗、加密鋪裝層鋼筋中的橫向傳力。不僅補強了橋梁梁板的承載能力，還增加橋梁的橫向剛度，加強橋梁荷載的橫向分布。
5．做好橋面排水。
四、結(jié)語
橋梁加固完成后應(yīng)加強交通管制，采取有效的限載控制措施，加大管理及查處力度，嚴(yán)格控制超載車輛通行，以減少超載對橋梁的損害，延長橋梁使用壽命。
