独柱墩桥梁安全运营与有效加固的解决方案

　　原标题：独柱墩桥梁安全运营与有效加固的解决方案

　　独柱墩桥梁事件屡有发生，其中超载无疑对桥梁安全危害极大，那么如何解决这一问题呢?诚然如《法制日报》中强调的，加强管理，推进执法改革，加大对超载的打击力度是一种解决手段，但我们应该从这些桥梁垮塌的案例中总结出问题结症，做好事前控制，从桥梁运营维护的专业角度和科学公路桥梁管理的角度对症下药， 治理。

　　首先我们从无锡桥梁垮塌事故中梳理一下重点：

　　第一点， 超载导致桥梁垮塌;

　　第二点， 超载是一种常态;

　　第三点， 从长期的超载运营判断，桥梁技术状况存在隐患点。

　　接下来我们一一梳理对症下药，首先讨论超载的整治问题。如今实用科学的发展，向着各个行业的各种角落延伸，对运输车辆的管理实现人工智能化无人化自动化并未天方夜谭，免去执法部门依靠人力拦截抽查，降低安全风险提高管理效率。

　　智能交通系统(Intelligent Traffic System，简称ITS)又称智能运输系统(Intelligent Transportation System)，是将先进的科学技术(信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等)有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。

　　由湖北楚天联发工程试验检测有限公司开发的智能交通管理系统CITS，是以运输车辆所在企业为单位，为每一辆运输车安装管理终端，每个管理终端都有 一个ID身份编码，同时管理终端内置GPS及企业信息，具有语音警报及远程对讲功能，可以与交通管理执法部门联网管理。

　　我们利用高速公路现有称重系统以及国省及城市桥梁入口处地埋称重传感器来监控车辆载重。在称重同时感应车辆ID身份编码，如若超重则管理终端发出语音警报对车辆进行劝离，并记入执法部门的管理系统中。若车辆拒不驶离，则可以利用管理终端的GPS定位系统进行定位追踪，或通知其所在企业进行劝离。

　　基于此管理系统，我们可以通过交通网入口安装激光传感器来管理车辆超高、超宽，同时为车辆司机提供超高超宽报警功能，防止车辆与限高限宽装置发生事故，减少损失。

　　将车辆超载信息与企业信息直接连通，有效从根源上解决超载问题。智能交通系统(CITS)给管理部门和执法部门提供便捷的车辆管理方法，并能提供数字化管理信息，协助实现路上无人管理，提高管理和执法效率。真正实现无法超载，消除企业和驾驶人员投机心理。超载现象能够管控住，那么桥梁的安全就有保障。

　　接下来我们再来讨论桥梁技术状况，这是个专业名称，可以简单的解释为桥梁的健康状况。当一座桥的建设完全符合设计要求，在竣工交付使用时桥梁健康状况应该是满分的，假如出现超载车辆长期同行，那么桥梁将出现健康问题，并且在出现桥梁倾覆事故前，这种不健康的状态应该是一直持续的，是通过技术手段可以进行判别的，这种手段就是桥梁技术状况评定。

　　对于交通繁忙的桥梁，定期进行桥梁检查，是有效避免桥梁安全事故的最有效手段，桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查，特殊检查又分为专门检查和应急检查，理论上当有超载货车通过后，桥梁都应进行一次应急检查!

　　依据《公路桥梁养护规范》经常检查主要对桥面设施、上部结构、下部结构及附属构造物的技术状况进行的检查。定期检查是为了评定桥梁使用功能，制定管理养护计划提供基本数据，对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行的全面检查，它是为桥梁养护管理系统搜集结构技术状态的动态数据。由此可见，按规定进行定期检查，对桥梁安全尤为重要，长期有超载车辆通行的桥梁还应缩短定期检查的时间间隔。

　　超载车辆对桥梁造成的主要伤害又有哪些呢?

　　首先，超载车通过每一联桥面时，在伸缩缝处有跳车现象。相信我们每一位有驾车经验的人都有过这种体验，开车通过高架桥的伸缩缝时，会有一下震动，根据伸缩缝的形式和施工质量的区别这种震动有大有小。这种车辆通过伸缩缝时产生的震动就称之为跳车现象。跳车现象是对桥梁有害的，重型车通过伸缩缝产生的跳车对桥梁的伤害尤为严重，因为冲击力更大，会损伤桥梁结构，同时对支座产生反复超限压缩。当支座反复产生压缩出现塑性变形时，桥面就会出现沉降，继而加重这种跳车现象，如此循环使情况愈发严重。无论最终支座先失稳还是上部结构先破坏，对桥梁而言都是不可挽回的重大事故。

　　板式橡胶支座病害与盆式支座病害

　　其次超载车辆会造成桥梁跨中弯矩过高，进而使跨中混凝土开裂，钢结构桥梁则会使焊缝开裂或钢材出现塑性形变。若是预应力混凝土梁桥，裂缝则会导致预应力钢筋锈蚀断裂。在桥梁跨中弯矩过大的同时，梁体两端的支座受力也不同程度也会出现受力不均，从而导致支座变形不规则，形成支座脱空、扭曲变形严重现象，加快支座的损坏程度。但这些损伤并非一蹴而就的，在早期出现病害时及时发现，及时修复，则可以避免更严重的事故发生。

　　梁底横向裂缝

　　谈到这里，不免有读者会思考一个问题，在超重车辆完全被控制住，不会行驶到桥上，同时我们依照规范定期对桥梁进行检查，那么桥梁确实就有了安全保障。可是不能就此认为桥梁就获得了完全的彻底的安全保障，因为总有超载车误闯上桥的情况吧，除此之外，还有洪水、山火、泥石流甚至沿海地区还有台风影响桥梁安全。如果因为这些意外情况桥梁受到损伤，那么正常行驶的车辆在通过这样的桥梁时就容易发生事故。

　　针对这种情况，湖北楚天联发工程试验检测有限公司率先提出了智能桥梁安全运营维护管理的概念，并独立开发了智能桥梁安全运营维护管理系统(Intelligent Bridge Safety Operation and Maintenance Management System)，它是针对处于自然灾害频发的地区或者曾受过超载、撞击等伤害的桥梁，进行全时段监控和管理的人工智能系统。

　　基本原理是通过布置在桥梁上的各种传感器获取桥梁运营状态，这其中包括：应力、挠度、震动、倾斜等物理量，也包括雨雪、风力等自然环境参量。这些参数通过人工智能分析系统获得的结果将判断桥梁的安全状态，并据此来决定是否发出安全警报。具有无人值守、判断精准的特点。

　　现代化的智能管理手段和超前的安全行驶控制无非是要保证桥梁通行的安全、可靠，行车的舒适，保证人民的财产和生命的安全，那么我们在桥梁状况调查和这些先进监控检测设备的管理过程中，发现超载、撞击或自然灾害地区己经对我们的桥梁存在了安全隐患的时候，我们该如何采取加固手段来保证桥梁的安全使用状态呢?同样湖北楚天联发路桥养护有限公司针对此类问题，用专业角度对症下药来解决许多桥梁匝道桥是独柱墩的问题，因地质、环境条件限制，采用独柱墩钢抱箍的施工方法可以解决独柱墩易倾覆的危险，如上海项目独柱墩加固项目。

　　独柱墩钢抱箍施工前与施工中

　　独柱墩钢抱箍施工后图一

　　独柱墩钢抱箍施工后图二

　　如果桥梁增加立柱和扩大基础不受地质条件影响，可以直接利用原承台受力，直立钢管柱支撑体系进行，如下图：安徽萧县连霍高速加固项目。

　　增加直立钢管柱施工中

　　综上所述，从科技角度出发，利用智能管理手段代替传统方法，不给超载企业个人侥幸的机会才能从根上杜绝超载现象。科学的进行桥梁管理，及时掌握桥梁才能做到心中有数，才能避免事故的发生。

　　总结教训，避免悲剧重演，我们要提高防范意识，加强科学管理，开拓新理念，防微杜渐，未雨绸缪才能杜绝事故的发生。

　　本文为湖北楚天联发试验检测有限公司与湖北楚天联发路桥养护有限公司技术团队的见解，不足之处请专家批评指正。

　　参考文献：

　　1、《交通法治“性命攸关” | 专家权威解读无锡高架桥侧翻事件》---《法制日报》;

　　2、《公路桥梁养护规范》;

　　3、《公路桥梁技术状况评定标准》;

　　湖北楚天联发工程试验检测有限公司

　　作者：鞠鹏飞 熊志刚 宋振辉