公跨铁立交桥的超载与限载

公跨铁立交桥的超载与限载
随着中国经济建设的迅速发展，交通运输日益繁忙，铁路、公路、城市道路(以下简称道路)的建设和发展很快，公路、道路交通运输量大幅增加，公路道路与铁路相交汇处按设置立体交叉的方式修建了大量的立交桥，而根据铁路提速及运输安全的需要，新建铁路线路与公路相交叉的地点也按立交桥设置，如已新建成通车的西高铁就是按全封闭全立交建设，在我局管就有公跨铁立交桥就有106座；既有铁路与公路道路平面交叉的处所也逐年进行了平改立改造，至2009年5月随着陇海线铁门公跨铁立交桥的建成通车，也标志着我局管京广、陇海铁路实现了全立交、全封闭。

近些年由于道路交通交通流量逐年增大，大型车辆猛增，桥梁超重现象日趋严重。

许多重型车、集装箱半挂车和全挂车的比例增多，超载车辆几乎达到100%，如红岩、斯泰尔、东风等重型挂车装载质量几乎达到额定载质量的2倍，最大达118 t。

车辆严重的超载，使得运营路段遭到破坏，桥梁损坏加剧，出现了如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌等状态。

这种不良状态，除将大大缩短桥梁的使用寿命之外，有的还因为立交桥结构性能安全不能保证而成为危桥。

对于上跨铁路的立交桥发生的此类问题，已成为严重威胁铁路运输安全的因素之一。

近几年来，我局管就出现了多处因公路超载引起立交桥损坏的案例，如107国道长增福庙段跨京广线立交桥，310国道白马寺段跨陇海线立交桥、省道
Ｓ102薛店段跨京广线立交桥，荥密公路跨西高铁立交桥，这些立交桥地处交通要道，又跨越重要的铁路动脉，对铁路运输、地方公路交通运输及人民群众的出行都带来非常不利的影响，成了政府、铁路管理部门和人民群众关注、担心的大事。

一、公跨铁立交桥养护维修管理的现状
我国道路交按行政等级可大致划分为：乡村道路、县乡公路、省道、国道、高速公路、城市道路等。

根据规定，这些公路或道路跨铁路的立交桥梁，不论谁投资修建，公跨铁立交桥的主体及其附属设施的固定资产均按系统划为公路、道路部门所有，并按隶属关系各自配备人员负责养护维修管理。

公路桥梁养护管理有属地化管理的特点，省道、国道、高速公路、城市道路等因交通设施及路政管理比较规，其上跨铁路的立交桥的养护维修管理工作相对来说也比较到位；但对于乡村道路、县乡公路来说，原设计标准较低，大部分道路功能用途为农村拖拉机及小型车辆通行，随着村镇规划建设和工农业生产的发展，特别是实施农村路网建设后，公路路况有了较大改变，交通运输量相应大幅度增加，但其道路交通设施及路政管理的发展却比较滞后，桥梁投入运营使用之后，该类道路运营管理的长期滞后，管养制度建设和队伍建设长期被忽视，管养费用被挤占、挪用，运营车辆长期普遍超载和严重超载未得遏制，桥梁的技术状态未得到及时、细致的观测，特别是对于上跨铁路的立交桥，由于在认识和观念方面的原因，在其养护维修管理方面缺失就更大。

二、公路桥梁的汽车设计荷载标准
公跨铁立交桥属于公路桥梁，目前可以从桥梁竣工资料上可以查到的汽车设计荷载标准主要有三种：
（一）1967年开始执行的“公路桥涵车辆荷载及净空标准暂行规定”，桥梁设计荷载主要有汽车-26、拖车-100，汽车-15、拖车-60，汽车-10三个等级。

（二）1992年开始执行的《公路桥涵设计规》中把大量、经常出现的汽车荷载排列成车队形式作为设计荷载，分为四个等级分别为：汽车-10、汽车-15、汽车-20、汽车-超20级。

把偶然、个别出现的平板挂车和履带车作为验算荷载，分为四个等级分别为：挂车-80挂车-100、挂车-120、履带-50。

目前，在正使用的公跨铁桥梁中这种车辆设计荷载标准采用的最多。

《公路工程技术标准》（JTJ 001-97）公布的计算图示如下：图中所示的荷载均为轴重，每一车队中均规定有一辆重车即汽车-10限制重车重量15吨、汽车-15限制重车重量20吨、汽车-20限制重车重量30吨、汽车-超20限制重车重量55吨。

（三）2004年开始执行的《公路桥涵设计通用规》（JDG D60-2004）对对标准车辆荷载模式及其分级方面作了调整，采用了国外普遍采用的由车道荷载和车辆荷载组成的模式。

将四级标准车队荷载分为公路-Ⅰ级、公路-Ⅱ级两级汽车荷载，取消了汽车-10、汽车-15 级车辆荷载，在标准中不再保留该级荷载标准，经过如此调整，从荷载水平看，公路-Ⅰ级基本相当于旧标准（JTJ001-97）的汽车-超20 级车辆荷载，公路-Ⅱ级基本相当于旧标准（JTJ001-97）的汽车-20 级车辆荷载（实际力计算值均提高10%以上）。

另外，从形式上取消了验算荷载，而将验算荷载的影响通过多种途经间接地反映到汽车荷载模式中。

如图所示，汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。

（车道荷载由均布荷载和集中荷载组成，不考虑车的尺寸及车的排列方式，将车辆荷载等效为均布荷载和一个可以作用在任何位置的集中荷载形式，桥梁结构的整体计算采用车道荷载；车辆荷载考虑车的尺寸及车的排列方式，以集中荷载的形式作
用于车轴位置，局部加载、涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算采用车辆荷载，车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加）
公路I级车道荷载的均布荷载标准值为q k=10.5kN/m，集中荷载标准值Kp为：
桥涵计算跨径小于或等于5m时，P k=180kN
桥涵计算跨径等于或大于50m时，P k=360kN
公路II级车道荷载的均布荷载标准值Kq和集中荷载标准值Kp为公路级车道荷载的0.75 倍
公路Ⅰ级和公路Ⅱ级汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值，即通过桥梁的车辆标准重量为550KN。

三、公路桥梁技术状态评定等级
为了全面描述公路桥梁各构件缺陷和评价当前在用桥梁技术状态，支持桥梁养护、维修和加固措施的决策，维持桥梁良好的工作状态，保证行车安全畅通，公路部门依据检查资料，考虑桥梁各部位权重及桥梁重要部位的关键病害，对桥梁各构件缺损状况进行综合评定，按桥梁的技术状况分为五级。

依次分别描述为完好或良好状态、较好状态、较差状态、差的状态和危险状态。

四、公路桥梁的限载标准
超载和超限是两个不同的概念，超载是针对运输车辆而言的，超限是针对道路桥梁限定荷载而言的，但二者有密切联系，当超载量过大时，超载、超限往往会同时发生。

目前，我国对超载车辆还没有统一的管理，有相当一部分车辆，尤其是一些私自改装外延几何尺寸的车辆，在没有达到满载之前就已经超限、超载，对公路桥涵造成的损坏程度较大，因此非常有必要施行限载办法对道路桥梁进行限载，以减少对公跨铁桥梁的损坏，确保铁路运输的安全、畅通。

桥梁限载标准是指车辆自重加装载重量不超过桥梁限载牌所标明的限载吨位，由桥梁设计荷载等级标准确定。

桥梁经技术鉴定承载能力达不到原设计标准或认定为危桥的，应由相关部门出具技术检（鉴）定意见后，按照有关规定及时调整限载标志或设置禁止通行的标志，并采取相应的其他应急措施。

目前，公路交通管理部门一般按以下方法进行桥梁限载标志设置取值：按桥梁技术状态分类的一、二类桥梁限载等于设计荷载，三类桥梁限载按小于0.9倍设计荷载，四类桥梁限载按小于0.75倍设计荷载，五类桥梁为确保安全则禁止车辆通行。

不同荷载标准对应的限载值单位：吨
五、公跨铁桥梁限载的设置
根据现行《中华人民国公路法》规定，公路桥梁限载限速标志设置县级以上地方人民政府交通主管部门，负责负责制定方案、安装及管理。

对于固定资产已移交给公路、道路部门所有的公跨铁立交桥，桥梁限载的设置应有地方人民政府交通主管部门负责。

但对于固定资产尚未移交的立交桥的管理职责尚不明晰，一般情况下暂由铁路设备管理部门管理。

对于技术状态有缺陷，不满足桥梁的正常使用功能的公跨铁立交桥，要协调地方政府交通主管部门，发布公告并采取限载、限速、限宽等措施对桥梁进行防护；对危及到铁路运输安全的公跨铁立交桥，应立即采取封闭道路、禁止通行等应急措施对桥梁进行安全防护。

例如工务段2010年3月11日检查发现省道S232上跨西高铁K598+990处立交桥梁体竖向变形较大的情况，铁路局各相关单位在研究和和分析后采取了如下措施：
1、在立交桥两侧路面设置减速带。

2、在立交桥两侧设置禁止超载车辆从桥上通过的限载标志及公告牌。

3、在立交桥两侧设置限宽、限高设施，以限制大型载重车辆通过。

4、在进入该段道路的路口处设置公告牌，提醒大型载重车辆从其它道路绕行。

5、组织并委托相关单位对该立交桥的技术状态、承载能力等进行检定、评估。

6、向地方交通及道路管理部门发函并积极协调，以对该路段的车辆超载情况进行治理。