一、橋梁超載破壞的形態(tài)

    如果允許超過(guò)橋梁承載能力的汽車(chē)荷載通行，會(huì )使橋梁產(chǎn)生較嚴重的病害，行車(chē)使用性能下降，承載能力降低，結構開(kāi)裂壽命縮短。以最為常見(jiàn)的組合式橋梁為例，由于其橫截面由多梁組合而成，橋梁的病害主要表現為橫向聯(lián)結結構的破壞。在橋面上，由于結構發(fā)生破壞加劇了主梁的擾度，重車(chē)道位置會(huì )出現較嚴重的車(chē)轍，行車(chē)平順性降低。橋面鋪裝沿主梁的鉸縫產(chǎn)生縱向的裂縫。從橋下觀(guān)察，可發(fā)現鉸縫開(kāi)裂，鉸縫內填充的混凝土呈塊狀剝落，并且橋面降水沿鉸縫滲漏。瀝青混凝土鋪裝開(kāi)裂，滲水，水泥混凝土橋面鋪裝層及鉸縫發(fā)生嚴重的碎裂，并且滲水。由于橋梁上部結構的各主梁間橫向聯(lián)結主要靠鉸縫及混凝土鋪裝層實(shí)現，上述病害將導致橫向聯(lián)結完全失效。這樣，橋梁橫截面上的主梁之間無(wú)法相互傳力，重車(chē)道上的荷載將完全作用于輪下一條單獨的主梁上，而橫截面上其他梁沒(méi)有分擔，因此，橋梁的整體承載能力降低。承受荷載的主梁會(huì )因為過(guò)載發(fā)生破壞，在跨中梁底部位出現彎矩裂縫，裂縫一般為多條，分布于跨中一定區段內。裂縫的出現會(huì )降低梁的剛度，因此，重車(chē)道下承載的主梁的梁底向下凹出，擾度加大。

      二、重車(chē)通行情況調查方法

    為了分析重載車(chē)輛對橋梁的破壞形態(tài)并進(jìn)行維修加固，應首先摸清重載交通的情況。具體做法為：對路線(xiàn)進(jìn)行一定時(shí)期的交通流觀(guān)測，并對重車(chē)稱(chēng)重，記錄重車(chē)的車(chē)型、軸重、全車(chē)重，以及橫向輪距、車(chē)廂全寬、軸間距、車(chē)長(cháng)等，然后按照車(chē)重、車(chē)型進(jìn)行分類(lèi)匯總和分析，根據其載重量大小及在重車(chē)中所占比例大小等情況選擇最具代表性的幾種車(chē)型，按實(shí)測車(chē)重及軸重進(jìn)行平均，得到重載車(chē)輛荷載的抽象力學(xué)模型，類(lèi)似于規范中設計荷載車(chē)隊中的主車(chē)、重車(chē)車(chē)輛荷載模型，給出總重，車(chē)輛縱橫向尺寸、單軸重、軸距、橫向輪距等數據。還應根據實(shí)際調查的重車(chē)荷載運營(yíng)規律歸納、抽象的出它在橋梁上的布置方式。如重車(chē)的縱向、橫向間隔以及考慮高速公路上車(chē)流分道行駛的特點(diǎn)確定其在橋梁上所占車(chē)道的位置等。一般來(lái)說(shuō)，重車(chē)的總重量及單軸重均遠遠大于汽一超20級重車(chē)的，可達100噸至140噸，并且車(chē)身較長(cháng)，車(chē)軸、車(chē)輪較多，對橋梁構造物的影響不可低估。

     三、重車(chē)荷載對各類(lèi)橋梁的影響分析

    對于斜交橋來(lái)說(shuō)，重車(chē)對橋梁的影響略小于同等跨徑的正橋，因為車(chē)輛荷載通過(guò)斜橋時(shí)車(chē)輛的兩排輪胎不能同時(shí)作用于最不利位置，所以與同跨正交橋相比，其截面內力略小。對于單孔跨徑較大的橋，因為橋長(cháng)、跨徑大，在同一跨內或相鄰跨內可能同時(shí)上多輛重車(chē)，重車(chē)的荷載效應較大，并且車(chē)輛的縱向間距對內力影響也很大。由此可見(jiàn)，在重載交通的路段，大跨橋梁是不適宜的，應對采用中小跨徑的橋梁。對于中小跨徑橋梁，隨著(zhù)跨徑的減小，恒載內力所占比例變小，活載內力所占比例變大，所以活載增大對橋梁內力的整體影響也變大，也就是說(shuō)重車(chē)在小跨徑橋上的荷載效應較大，造成的破壞較嚴重。另外，因為橋梁短，跨徑小，縱向僅能上1輛重車(chē)，因而縱向車(chē)距造成的影響不大，最大活載內力的大小由重車(chē)的主軸重量決定。內力最大值所對應的布載情況為超車(chē)時(shí)兩列重車(chē)的重軸同時(shí)布于最不利位置。

    四、超載破壞橋梁的加固與維修

    超過(guò)承載能力運營(yíng)的橋梁會(huì )因病害的出現承載能力降低，而在重載作用下，承載能力降低會(huì )更進(jìn)一步加重橋梁的結構破壞。因此對于重載交通下的橋梁應經(jīng)常進(jìn)行檢測，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)加固處理或采取限載措施，防患于未然，以免造成較大損失。對于如前所述的病害應通過(guò)提高承載能力的方法來(lái)根治，從根本上解決問(wèn)題。對于橋面鋪裝及鉸縫的破壞要進(jìn)行維修補強，以加強橫向聯(lián)結，提高橋梁的整體承載能力。具體做法如下：首先銑刨橋面鋪裝，鑿除水泥混凝土鋪裝及鉸縫的松散結構，然后在主梁的頂面鉆孔，用環(huán)氧砂漿或其他粘結劑植入一定長(cháng)度的豎向短鋼筋網(wǎng)綁扎在一起，起到層間抗剪傳力作用，使橋面鋪裝與主梁聯(lián)為一體，鋪裝層有效參與主梁受力。沿鉸縫邊緣也植入短鋼筋，并且交互搭接，以加強鉸縫橫向傳力。水泥混凝土橋面鋪裝的厚度應該增大，如有標高方面的限制可考慮取消或減薄瀝青鋪裝層。但如果仍設置瀝青鋪裝，應保證其有一定的厚度，否則過(guò)薄的瀝青層在重車(chē)輪載下易破壞，影響行車(chē)平順。加大水泥鋪裝層的厚度除了能夠補強橋梁主梁的承載能力外，還可以增加橋梁的橫向剛度，加強橋梁上荷載的橫向分布，使重車(chē)道上的荷載能夠更多地分配給其他主梁承擔。為此，還應加強橋面鋪裝的橫向布筋，加密、加粗橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)中橫向的鋼筋，以實(shí)現有效的橫向傳力。配筋設計應通過(guò)計算確定，在進(jìn)行重載交通橋梁的加固設計時(shí)，要把實(shí)際調查得來(lái)的重車(chē)荷載用作驗算荷載，對結構配筋等進(jìn)行修正，計算中內力組合等各種系數可參照掛車(chē)驗算荷載的取值選定，以保證重載車(chē)輛通行情況下結構的安全。對于跨中已經(jīng)發(fā)生開(kāi)裂，剛度降低的重車(chē)道下的主梁，如果裂縫較大，不能閉合，破壞嚴重，應更換新梁，如果裂縫分布均勻、細密，在除去橋面鋪裝二期恒載的情況下閉合較好，可用環(huán)氧砂漿對裂縫進(jìn)行修補彌合，并在梁底貼炭纖維布，進(jìn)行加固補強，提高剛度和承載力重新使用。

    五、重載交通下橋梁的運營(yíng)管理

    對于超載嚴重的車(chē)輛必須限制通行，以保證橋梁的安全。在收費公路上，還可以實(shí)行按車(chē)重收費，提高重車(chē)的收費標準，讓超載運輸不再有利可圖，促使車(chē)主自覺(jué)減少汽車(chē)的載重量。對于大跨橋梁，要限制車(chē)輛通行的縱向間距，嚴格禁止車(chē)輛在長(cháng)大橋上停留，以求減小橋跨上布置的車(chē)輛荷載數目。對于車(chē)況較差的重車(chē)不允許上橋，防止因事故在橋上拋錨。當堵車(chē)發(fā)生是要派專(zhuān)人看管疏導，任何橋上停滿(mǎn)80噸以上的重車(chē)，其后果都是不可想象的。還應該限制橋上重車(chē)超車(chē)，使橫向只有一列車(chē)通過(guò)。車(chē)速也不宜過(guò)高，以減小車(chē)輛的沖擊力和制動(dòng)力。