超载运输对桥梁的损害及加固方法
2013-01-14 来源：维普网
青龙境内青乐线桥梁均建于上世纪九十年代，设计荷载均为15级，挂—80。担负着青龙铁矿粉、砂资源的外运任务。随着公路交通的日益发展，公路运输中的车型日益复杂化，受利益驱使，大型重载车辆已成为公路运输车辆的主流。车辆超载现象十分严重，根据治超统计：80%的车辆都已超过设计荷载，运输铁矿粉、砂的超载车辆主要有：斯太尔等车型的六轴半挂车，泰脱拉等车型的5轴全挂车等，上述车辆单车总重在60T以上，最大总重可达120T以上，随着运营时间的增长，车辆超载现象日趋严重。致使大部分桥梁因超载而发生了不同程度的损坏，尤以桥梁上部结构单板受力最为严重。严重的会导致桥梁坍塌事故的发生，2005年青乐线K18+718处小桥就因超载运输而造成了桥梁坍塌。
一、桥梁受力损坏情况
桥梁受力损坏，一般都是由桥梁损坏后造成桥梁单板受力而损坏。单板受力，是指桥梁上部板梁结构中部分梁之间失去横向联系后，产生某一块或多块板梁单独受力的情况。桥梁出现单板受力病害后，由于荷载横向分布系数比设计值增大，桥梁不能共同受力，桥梁的整体承载能力降低。桥梁横截面上的梁板之间无法相互传力，加剧了单板疲劳破坏，使桥梁上部结构处于极为不利的受力状态，降低了桥梁的耐久性和使用寿命，给行车带来了极大的安全隐患。
这种病害从桥面上看主要表现为，行车道位置的桥面铺装开裂、碎裂，进而形成车辙和纵向贯通裂缝，且裂缝有规律地分布在板间铰缝的上方，至使局部混凝土松散，形成坑槽，造成行车平顺性降低。桥梁板端与桥台背墙连接处的桥面铺装存在横向贯通裂缝。
从桥下看，桥梁铰缝混凝土普遍开裂、脱落、铰缝混凝土呈块状剥落严重，且存在着严重的渗水痕迹。在重载车辆作用下，由于板间铰缝横向联系失效，导致部分桥梁行车道外的梁板底面跨中部位形成有规律的横向贯通裂缝。
超载车辆造成桥梁的单板受力，削弱了桥梁上部结构的整体性，降低了桥梁的整体承载能力，同时使上部主要构件处于非常不利的受力状态，在重载车辆的作用下，对行车安全构成极大隐患。
二、形成单板受力原因
1．超载运输致使车辆的载重量远远大于设计荷载。
2.铰缝施工质量不易控制也是造成这种病害的主要原因。
部分桥梁铰缝较宽，铰缝混凝土松散、振捣不密实。铰缝施工质量不高直接导致上部结构横向联系薄弱，整体承载力降低。
3．铰缝完好时，在设计荷载作用下能正常传递剪力，但在超载严重的车辆作用下，铰缝不能按正常情况传递剪力，而是因受剪力过大导致铰缝损坏。在铰缝完好的情况下，受力最不利的梁板最大荷载横向分布系数约为0.3，当铰缝横向联系损坏，形成单板受力时，车轮直接作用的梁板横向分布系数均为0.5，荷载提高近2倍，对梁板受力极为不利。
4．桥梁设计时，铰缝企口较小，横向联结钢筋较细，铺装防水混凝土层较薄，铺装钢筋网配筋较细，降低了铰缝横向传力，造成铰缝承担的剪力下降。
5．桥面排水不良以及铺装防水性能较差，也加剧了铰缝的破损。
三、加固方法
2006年，青乐线4座中桥通过提高承载能力的方法进行加固，对桥面铺装及铰缝的破坏进行了维修补强，以加强横向联结，提高桥梁的整体承载能力。采取加固的方法：
1．凿除水泥混凝土桥面铺装，剔除铰缝混凝土。
2．在梁板顶面植筋，使该钢筋伸入铺装层，锚固筋顶部与铺装钢筋进行焊接，使桥面铺装与梁板共同受力。
3．提高铰缝混凝土标号，铰缝顶面增设铰缝横向联结钢板，加强铰缝横向传力，增强上部承重构件的横向联系。
4．提高铺装混凝土标号，加大铺装厚度，加强桥面铺装的布筋，加粗、加密铺装层钢筋中的横向传力。不仅补强了桥梁梁板的承载能力，还增加桥梁的横向刚度，加强桥梁荷载的横向分布。
5．做好桥面排水。
四、结语
桥梁加固完成后应加强交通管制，采取有效的限载控制措施，加大管理及查处力度，严格控制超载车辆通行，以减少超载对桥梁的损害，延长桥梁使用寿命。
