桥梁检查及养护技术交流.ppt

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,桥梁检查及养护技术交流,桥梁检查及养护技术交流,陕西高速公路工程试验检测有限公司,Shaanxi Expressway Testing&Measuring Co.,Ltd.,2015,年,1,月,1,桥梁检查依据,1,桥梁检查分类,2,桥梁检查内容,3,桥梁技术状况评定方法,4,桥梁常见病害及成因分析,5,桥梁养护维修及加固对策,6,相关问题交流,7,大,纲,2,1,桥梁检查依据,1,2,3,4,交通部：,公路桥梁技术状况评定标准,（,JTG H21-2011,）,交通部：,公路桥涵养护规范,（,JTG H11-2004,）,交通部：,公路桥涵设计通用规范,（,JTG D60-2004,）,交通部：,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,（,JTG D62-2004,）,5,被检查桥梁相关技术资料,3,特殊检查,应急检查,专门检查,经常检查,定期检查,桥梁检查分类,2,桥梁检查分类,4,桥梁的经常检查，也称为日常检查，主要指对桥面设施、上部结构、下部结构和附属构造物的技术状况进行日常巡视检查，及时发现缺损并进行小修保养工作。,方法：,以直接目测为主，配合简单量测工具。,实施人：,由专职桥梁养护工程师（或技术员）负责，旨在确保结构功能正常，使结构能得到及时的养护和保养或紧急处理，对需要检修和一些重大问题作出报告。,频率：,每月至少进行一次，在诸如大风雨、暴雨和洪水等特殊自然现象发生之后，对暴露性建筑物还应进行更大规模的经常检查。,2.1,经常检查,返回,5,桥梁的定期检查是评定桥梁的使用功能，制定管理养护计划提供基础数据，按规定周期，对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查各部件的功能是否完善有效，构造是否合理耐用，发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况；同时检查小修保养状况。定期检查还为桥梁养护管理系统提供动态数据。,方法：,以目测结合仪器观测进行，必须接近各部件仔细检查器缺损状况。,实施人：,专业检测单位。,频率：,新建桥梁竣工交付使用一年后必须进行定期检查；,一般桥梁检查周期不得超过三年；,非永久性桥梁每年检查一次；,桥梁技术状况在三类以上的，必须安排定期检查。,2.2,定期检查,返回,6,桥梁的特殊检查是查清桥梁结构的病害原因、构件破损程度、承载能力、抗灾能力，确定桥梁技术状况的工作。,特殊检查分为应急检查和专门检查。,应急检查,是当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后，立即对结构做的详细检查。查明破损状况，采取应急措施，以尽快恢复交通。,专门检查,是根据经常检查和定期检查的结果对需要进一步判明损坏原因、缺损程度或使用能力的桥梁，要求针对病害进行专门的现场试验检测、检算与分析等鉴定工作，以便进行有效的养护。,2.3,特殊检查,7,一般在下列四种情况下桥梁需作特殊检查：,桥梁定期检查难以判明损坏原因、程度及整座桥的技术状况；,桥梁技术状况为四类、五类者；,决定对单一的桥梁进行改造、加固之前；,在地震、洪水、滑坡、超重车辆行驶和行船或重大漂浮物撞击之后造成桥梁损害时，应安排应急检查。,承担单位,：有相应资质及能力的单位,方法,：仪器设备现场测试、荷载试验、辅助试验、结构检算等,鉴定结果：,桥梁结构材料缺损情况鉴定,桥梁结构承载能力鉴定,桥梁防灾能力鉴定,2.3,特殊检查,8,洪水过后检查,主墩沉降,墩台基础,排水设施,基础防护设施,河床冲淤情况,洪水期间,河床断面、水位、洪水通过情况观测,水灾和水灾过后的检查,9,左幅,10#,墩桩基冲刷，上部外露约,8,米,左幅,10#,墩桩基冲刷，上部外露约,6,米,2010,年商漫高速,10,滑坡对结构将是毁灭性的，只能断道，尽快拆除，因此对于高边坡必须考虑土压力对桥梁的影响。边坡防护、坡顶排水至关重要。,1,：,1.75,0.8,米,浆砌片石护坡滑移,桥墩断裂,桥墩断裂,桥台滑移,滑 坡,11,撞 桥,12,2#,墩上部移位达,30cm 2011,年西禹高速,13,2011,年,9,月 西汉高速,14,连接装置,主梁,支座,斜拉索,系统,主塔及,墩台基础,防震设施,地,震,后,检,查,主梁线形,主梁位移,梁段拼接处,索力,梁端锚固,塔端锚固,主墩（塔）沉降,墩（塔）身损坏,主墩（塔）倾斜、偏位,伸缩缝,位移,缺损,地震过后的检查,15,利用设置在桥梁上的风速观测仪,大风过后的检查,大风期间对桥梁各部位的,大风响应进行观测和分析,对大风期间拉索风雨振进行监测,大风响应观测,大风风速观测,拉索风雨振,大风期间检查,观测,/,监测内容,大风过后的检查,拉索索力,钢箱梁、混凝土梁,支座,塔顶偏位,拉索减震器,桥面系,照明设施,风灾期和风灾过后的检查,16,处理,措施,影响范围,和部位,火灾原因,查清火灾影响范围,确定受火灾影响的构件,火灾后查清火灾原因,清理燃烧物,修复损伤部位,油车发生意外,其它易燃物品燃烧,桥面铺装,伸缩缝,(,重点为橡胶构件,),火灾影响范围内的主梁及预应力索,火灾影响范围内的斜拉索。并分析拉索索力监测值，判断索力有无异常。,火灾过后的检查,17,墩台基础,伸缩缝,拉索锚,固系统,过桥后的检查,超重车辆过桥,箱梁,主桥挠度,桥面线,形变化,裂缝开,展情况,超重车辆过桥期间和过桥后的检查,超重车辆过桥过程中的检查,18,3.,对污染部位检查,2.,清洗有害液体,1.,查清化学成份,对桥面受到影响的部位,进行检查,查清化学成份，以便,选择合适的清洗剂,有害化学液体污染桥面时的检查,19,特殊检查混凝土材质检测,酚酞指示剂法检测碳化深度,四分电极法检测电阻率,半电池法检测钢筋锈蚀,回弹法检测混凝土强度,电磁法检测钢筋保护层厚度,混凝土氯离子含量现场试验,20,静载试验现场加载,动载试验现场跑车测试,特殊检查 承载力试验,静载试验现场准备,21,3,桥梁检查内容,桥梁部件划分,1,检查,内容,2,22,3.1,桥梁部件划分,桥面系,上部,结构,下部,结构,23,部位,类别,(i),评价部件,权重,上部结构,1,上部承重构件（主梁、挂梁）,0.70,2,上部一般构件（湿接缝、横隔板等）,0.18,3,支座,0.12,下部结构,4,翼墙、耳墙,0.02,5,锥坡、护坡,0.01,6,桥墩,0.30,7,桥台,0.30,8,墩台基础,0.28,9,河床,0.07,10,调治构造物,0.02,桥面系,11,桥面铺装,0.40,12,伸缩缝装置,0.25,13,人行道,0.10,14,栏杆、护栏,0.10,15,排水系统,0.10,16,照明、标志,0.05,梁式桥部件分类及权重值,24,上部结构,（,1,）首先观测桥跨结构有无异常变形、声音、振（摆）动，如：上部结构竖向曲线是否平顺，桥跨结构有无异常的竖向振动或横向摆动等。,（,2,）混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂、层离或剥落现象。,（,3,）预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。,（,4,）装配式梁桥应注意检查联结部位的缺损状况。,（,5,）梁端头、底面是否损坏，箱梁内有无积水，通风是否良好。,（,6,）支座功能是否正常，组件是否完好、清洁，有无断裂、错位和脱空现象，连接部件有无松动、局部破损。,（,7,）橡胶支座是否老化、开裂，有无异常的剪切变形或压缩变形，各夹层钢板之间的橡胶层外凸是否均匀，有无钢板外露现象。,（,8,）四氟滑板支座是否脏污、老化，四氟乙烯板是否完好，橡胶块是否滑出钢板。,（,9,）盆式橡胶支座的固定螺栓是否剪断，螺母是否松动,钢盆外露部分是否锈蚀，防尘罩是否完好。,（,10,）支承垫石是否开裂、破碎。,3.2,检查内容,25,下部结构,（,1,）墩台及基础有无滑动、倾斜、下沉或冻拔。,（,2,）台背填土有无沉降或挤压隆起。,（,3,）混凝土墩台及帽梁有无冻胀、风化、腐蚀、开裂、剥落、露筋、钢筋锈蚀。,（,4,）墩台顶面是否清洁，有无泥土杂物堆积、滋生草木，伸缩缝处是否漏水。,（,5,）基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象,扩大基础的地基有无侵蚀。桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋，有无环状冻裂，有无受到污水、咸水或生物的腐蚀。,（,6,）翼墙（侧墙、耳墙）有无开裂、倾斜、滑移、沉降、风化剥落和异常变形等降低或丧失挡土能力的状况。,（,7,）锥坡、护坡有无冲刷、滑坍、沉陷等造成坡顶高度显著下降现象；土质锥形护坡表面覆盖草皮是否损坏，有无沟槽和坍塌现象；铺砌面是否开裂，有无勾缝砂浆脱落、隆起或下陷、灌木杂草丛生。,（,8,）调治构造物是否完好，有无水毁、损坏，功能是否适用，桥位段河床是否变迁，是否有明显的冲淤或漂流物堵塞现象；是否需要改善或增设调治构造物。,26,桥面系,（,1,）桥面横坡、纵坡是否顺适，有无严重的裂缝（龟裂、纵横裂缝）、坑槽、波浪、桥头跳车、防水层漏水等现象。,（,2,）伸缩缝是否有异常变形、破损、脱落、漏水，是否造成明显的跳车现象。,（,3,）人行道构件、栏杆、护栏有无撞坏、断裂、错位、缺件、剥落、锈蚀等。,（,4,）桥面排水是否顺畅，有无积水现象，泄水管是否完好、畅通；桥头排水沟功能是否完好，锥、护坡有无冲蚀、塌陷。,（,5,）桥上交通信号、标志、标线是否损坏、老化、失效，是否需要更换；照明设施是否完好、有效；路用通信、供电线路及设备是否完好。,27,重点检查部位,上部结构,（,1,）简支梁（板）：跨中处、,1/4,跨径处、支座处。,（,2,）连续梁：跨中处、反弯点处、桥墩处梁顶、支座处。,（,3,）悬臂梁：跨中处、牛腿处、桥墩处梁顶、支座处。,（,4,）连续刚构：跨中处、立柱处。,（,5,）拱式：跨中处、拱肋连线处、拱脚处。,下部结构,（,1,）重力式桥墩：支座底板、墩身、水面处。,（,2,）单柱式桥墩：支座底板、盖梁。,（,3,）钻孔灌注桩、柱式墩：支座底板、盖梁、横系梁、横系梁与桩连 接处。,（,4,）,T,形墩、,形墩：支座底板、悬臂根部。,（,5,）,Y,形桥墩：支座底板、,Y,形交接处、混凝土接缝处。,（,6,）轻形桥台：支座底板、支撑梁、耳墙。,（,7,）扶壁式桥台：支座底板、台身、底板。,（,8,）重力式桥台：支座底板、台身。,（,9,）框架式桥台：支座底板、混凝土浇注处。,28,桥梁结构检查的重点部位（上、下部结构）,构造形式,示 意 简 图,重点检查部位,上,部,结,构,简支梁（板）,跨中处,1/4,跨径处,支座处,连续梁,跨中处,反弯点处,桥墩处梁顶,支座处,悬臂梁,跨中处,牛腿处,桥墩处梁顶,支座处,29,构造形式,示 意 简 图,重点检查部位,上部结构,连续刚构,跨中处,角隅处,立柱处,斜腿刚构,跨中处,角隅处,斜腿处,拱式,跨中处,拱肋,连接处,拱脚处,30,构造形式,示 意 简 图,重点检查部位,下,部,结,构,重力式桥墩,支座底板,墩身,水面处,单柱式桥墩,支座底板,盖梁,钻 孔 桩,桩式桥墩,支座底板,盖梁,横系梁,横系梁与,桩连接处,T,形桥墩,形桥墩,支座底板,悬臂根部,Y,形桥墩,支座底板,Y,形交接处,混凝土,接缝处,31,构造形式,示 意 简 图,重点检查部位,下,部,结,构,轻型桥台,支座底板,支撑梁,耳墙,扶壁式桥台,支座底板,台身,底板,重力式桥台,支座底板,台身,框架式桥台,支座底板,混凝土,浇筑处,角隅处,32,桥梁检查手段,表观检查,无损检查,破损检查或局部破损检查,水中检查,33,4,桥梁技术状况评定方法与等级分类,按,公路桥梁技术状况评定标准,（,JTG H21-2011,）评定。,4.1,桥梁技术状况评定方法,34,评定方法采用分层综合评定与,5,类桥梁单项控制指标相结合的方法，先构件，再部件，然后对桥面系、上部结构和下部结构分别进行评定，最后进行桥梁总体技术状况的评定。,35,4.2,桥梁技术状况等级分类,桥梁总体技术状况评定等级分为,1,类、,2,类、,3,类、,4,类、,5,类。,技术状况评定等级,桥梁技术状况描述,1,类,全新状态，功能完好,2,类,有轻微缺损，对桥梁使用功能无影响,3,类,有中等缺损，尚能维持正常使用功能,4,类,主要构件有大的缺损，严重影响桥梁使用功能；或影响承载能力，不能保证正常,使用,5,类,主要构件存在严重缺损，不能正常使用，危及桥梁安全，桥梁处于危险状态,表,4-1,桥梁总体技术状况评定等级,36,桥梁主要部件（对于梁式桥，主要部件为：上部承重构件、桥墩、桥台、基础共,5,个）技术状况评定标度分为,1,类、,2,类、,3,类、,4,类、,5,类。见表,4-2,。,技术状况评定标度,桥梁技术状况描述,1,类,全新状态，功能完好,2,类,功能良好，材料有局部轻度缺陷或污染,3,类,材料有中等缺损；或出现轻度功能性病害，但发展缓慢，尚能维持正常使用功能,4,类,材料有严重缺损，或出现中等功能性病害，且发展较快；结构变形小于或等于规范值，功能明显降低,5,类,材料严重缺损，出现严重的功能性病害，且有继续扩展现象；关键部位的部分材料强度达到极限，结构变形大于规范值，结构的强度、刚度、稳定性不能达到安全通行的要求,表,4-2,桥梁主要部件技术状况评定标度,37,38,39,桥梁次要部件（除主要部件外的桥梁部件）技术状况评定标度分为,1,类、,2,类、,3,类、,4,类。见表,4-3,。,表,4-3,桥梁次要部件技术状况评定标度,技术状况评定标度,桥梁技术状况描述,1,类,全新状态，功能完好；或功能良好，材料有轻度缺损、污染等,2,类,有中等缺损或污染,3,类,材料有严重缺损，出现功能降低，进一步恶化将不利于主要构件，影响正常交通,4,类,材料有严重缺损，失去应有功能，严重影响正常交通；或原无设置，而调查需要补设,40,构件的技术状况评定,部件的技术状况评定,上部、下部、桥面系,的技术状况评定,桥梁总体的技术状况评定,(,或,)=,4.3,桥梁技术状况评定计算,41,4.4,桥梁技术状况分类,桥梁技术状况分类界限宜按表,4-4,规定执行。,技术状况评分,技术状况等级,Dj,1,类,2,类,3,类,4,类,5,类,Dr,（,SPCI,SBCI,BDCI,）,95,100,80,95,）,60,80,）,40,60,）,0,40,）,表,4-4,桥梁技术状况分类界限表,在桥梁技术状况评定时，当满足,5,类桥梁技术状况单项控制指标,规定的任一情况时，桥梁总体技术状况应评为,5,类。,当上部结构和下部结构技术状况等级为,3,类、桥面系技术状况等级为,4,类，且桥梁总体技术状况评分为,40Dr60,时，桥梁总体技术状况等级应评定为,3,类。,全桥总体技术状况等级评定时，当主要部件评分达到,4,类或,5,类且影响桥梁安全时，可按照桥梁主要部件最差的缺损状况评定。,42,在桥梁技术状况评价中，有下列情况之一时，整座桥应评为,5,类桥：,（,1,）上部结构有落梁；或有梁、板断裂现象。,（,2,）梁式桥上部承重构件控制截面出现全截面开裂；或组合结构上部承重构件结合面开裂贯通，造成截面组合作用严重降低。,（,3,）梁式桥上部承重构件有严重的异常位移，存在失稳现象。,（,4,）结构出现明显的永久变形，变形大于规范值。,（,5,）关键部位混凝土出现压碎或杆件失稳倾向；或桥面板出现严重塌陷。,（,6,）扩大基础冲刷深度大于设计值，冲空面积达,20%,以上。,（,7,）桥墩（桥台或基础）不稳定，出现严重滑动、下沉、位移、倾斜等现象。,43,桥梁病害分类,上部结构,下部结构,裂缝成因分析,混凝土梁桥常见病害及特点,桥面系,5,桥梁常见病害及成因分析,44,发生区域,:,主梁及其他受力构件,表现,:,降低结构承载力，安全储备不足,产生：,主梁下挠、拱肋变形等,后果,:,严重超载存在的运营情况和结,构受力病害，将影响结构安全,运营,受力性病害,耐久性病害,发生区域,:,桥涵各区域,表现,:,局部混凝土结构保护层厚度不,足,环境加剧混凝土结构劣化,.,钢,筋锈涨，混凝土鼓包，脱落等缺,陷。,后果,:,加剧受力性病害,危害结构安,全,.,最终可能导致结构破坏,桥梁病害分类分析,45,上部结构,梁桥,拱桥,跨中下挠、顶底板开裂、腹板开裂、露筋锈蚀；,拱肋露筋锈蚀；拱顶、拱肋、拱波纵向开裂；侧墙鼓胀；立柱或拱波破损；横系梁缺失破损；,上部结构病害,46,47,48,49,个别小箱梁、空心板梁底板中央、腹板下部及预应力孔道部位存在细微纵缝，缝宽小于规范限值，局部伴有渗水泛碱，总体程度较轻，继续发展将影响结构耐久性。如,K1042+750,渭河大桥、,K1017+750,铁路桥、,K1052+961,西韩桥、,K1021+850,通道桥、,K1033+117,通道桥、,K1036+286,通道桥等,K1052+961,西韩桥,2,孔板底纵缝,K1021+850,通道桥左幅,13#,边板底板纵缝,50,桥梁边板部位普遍存在混凝土水浸侵蚀现象，导致钢筋锈蚀胀裂，混凝土出现开裂、破损、剥落病害，结构耐久性差，目前尚未对结构安全产生影响。,K1017+750,铁路桥边梁翼板钢筋锈胀,K1020+780,通道桥左幅左侧边板冲刷侵蚀、钢筋锈胀,51,空心板、,T,梁、,I,梁、小箱梁等,横向联结薄弱,单板（梁）受力,梁（板）开裂,支座滑移、脱空,预制拼装的中小跨径配筋混凝土桥梁,连接部位薄弱,52,早期通车的,20m,小箱梁腹板跨中附近存在竖向受力裂缝,视频播放,严重的结构性病害,53,锥坡、护坡,下部结构,桥墩及基础,桥台及基础,墩身或盖梁钢筋锈胀外露，混凝土剥落破损；,基础冲刷、掏空，桩基外露。,台 帽：混凝土开裂、钢筋锈胀外露；,薄壁台身：竖向、横向开裂，露筋锈蚀；,基 础：过大的位移产生病害；,局部或整体塌陷、开裂、隆起、位移、砌缝脱落；,桥台前墙开裂,下部结构病害,54,下部结构病害,55,56,K1017+750,铁路桥右幅,4#,、左幅,8#,桥墩墩柱下部被火烧损，混凝土脱落露筋。渭河大桥右幅,32#,墩盖梁碰损露筋。,铁路桥右幅,4#,墩柱火烧破损,渭河大桥右幅,32#,墩盖梁碰损露筋,57,附属构造,桥面开裂,坑槽现象普遍等,伸缩缝,桥面铺装,防撞护栏,排水设施,漏水、锚固混凝土破损,钢筋锈胀,混凝土破损,部件缺失等,断面减小甚至堵塞,排水钢管锈蚀、缺失等,桥面系病害,58,桥面系,59,伸缩缝,伸缩缝功能,保证梁体在四季温度变化下，正常伸缩,防止跳车引起的振动，平稳行驶，减少车辆荷载冲击作用 防、排水，提高耐久性,60,61,62,渗 水,端横梁锈蚀,端横梁良好,渗水造成台前锥坡滑移,渗水加剧碱骨料反应,63,通道桥,64,65,混凝土桥梁常见病害,混凝土桥梁常见病害及特点,外观特征：混凝土破损、开裂 钢筋锈蚀、支座脱空,结构特征：挠度的不断加大和裂缝的进一步开展,66,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,裂缝,弯曲引起受拉区的竖向裂缝,67,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,裂缝,剪切引起的斜裂缝,68,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,裂缝,钢筋锈蚀引起的顺筋裂缝,69,1,）跨中下缘、支点上缘裂缝形态：梁肋处裂缝较为集中，中间较宽、较深，两侧逐渐减少、减小，高度方向保护层处裂缝宽度迅速减小。,主梁结构性受力典型裂缝的特点,2,）支点,1/4,L,附近腹板裂缝形态：斜向,30,o,45,o,主应力裂缝，或预应力孔道空洞引起的截面削弱裂缝，此类裂缝与预应力孔道方向相同。,70,弯曲引起受拉区竖向裂缝,剪切引起的斜裂缝,主梁钢筋锈蚀、保护层剥落,底板混凝土剥落,71,底板空洞露筋导致钢筋锈蚀,底板水化物渗出,腹板露筋导致钢筋锈蚀,钢筋保护层不足引起的,钢筋锈蚀、混凝土剥落,72,3,）腹板竖向裂缝：,裂缝间距基本相当、向上延伸一般属于温度或混凝土收缩裂缝，裂缝深度近保护层。,密集竖直裂缝，跨中下缘、支点上缘，形态,小宽小，一般为受力裂缝。,斜向裂缝，除预应力孔道冻胀等原因外，多为主应力裂缝。,4,）顶板：沿桥梁纵向开裂多为轮载受力裂缝、横向多为温度、混凝土收缩裂缝。,73,危险裂缝,非受力裂缝,74,5,）底板：正应力裂缝、变截面梁预应力引起的径向力裂缝或混凝土收缩裂缝。,6,）预应力锚下：锚下空洞或配筋不足局部承压引起裂缝。,75,阎禹段金水沟大桥底板纵缝已封闭,76,7,）横隔板：局部突变引起的局部应力、温度裂缝。,8,）混凝土浇筑顺序、混凝土收缩引起的腹板开裂,77,78,上部结构,79,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,外表破损,梁体被撞、刮蹭、,混凝土脱落,80,3-15#,板底跨中处撞损，,7,根钢绞线断开,第,3,孔板底不同程度蹭刮,K170+220,咸阳互通立交,已换梁加固，但仍有刮蹭现象,81,第,2,孔左侧底板车辆撞损露筋,第,2,孔底板蹭刮严重,K172+739,跨线桥,已加固，但仍有刮蹭现象,82,K1042+750,渭河大桥右幅,35-1#,箱梁底板被超高车辆刮蹭，露筋严重。,渭河大桥右幅,35-1#,箱梁露筋严重,83,混凝土桥梁常见病害,墩柱钢筋锈胀引起混凝土剥落,常见病害的主要表现型式,外表破损,84,混凝土桥梁常见病害,混凝土剥落,常见病害的主要表现型式,外表破损,梁底钢筋锈蚀 凝土剥落,85,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,管道压浆不饱满,钢绞线锈蚀,管道压浆不饱满,86,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,墩台病害,墩台被水冲毁,锥坡塌陷,87,混凝土桥梁常见病害,桩基被水冲刷后钢筋外露,88,桥梁支座,板式橡胶支座,盆式橡胶支座,桥梁支座的功能,梁桥支座设在上部结构与墩台之间，既要把力传给墩台，又要保证上部结构具有规定的转角和水平位移。,因此，支座的设置既有实现上部结构静力图式的作用，又有调整上下部结构受力和变形的功能。,89,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,支座病害,支座脱空,支座鼓包老化,支座开裂,结构边界条件的改变,结构受力模式变化,90,混凝土桥梁常见病害,常见病害的主要表现型式,支座病害,支座钢盆破坏,91,支座病害,92,93,94,一、设计考虑不周造成桥梁结构原始性缺陷：,（,1,）结构型式或桥型布置不合理；,（,2,）使用计算程序或输入数据不妥，计算有误；,（,3,）结构型式、断面尺寸及钢筋不符合结构受力要求；,（,4,）对一些特殊荷载如收缩徐变、温度、基础变位、水化热等考虑不足。,二、施工质量问题导致桥梁损伤：,（,1,）水泥质量不好；,（,2,）使用的骨料不合格或级配不当、含泥量过大、出现碱骨料反应；,（,3,）混凝土振捣不密实、参和料拌和不均匀；,（,4,）浇注顺序不当；,（,5,）混凝土养生不好；,（,6,）预应力张拉控制不符合要求；,（,7,）预应力管道压浆不饱满或未压浆；,（,8,）支架下沉、脱模过早；,（,9,）接头处理不当。,病害产生的主要原因,95,病害产生的主要原因,三、运营期间造成的的破坏：,（,1,）交通超载；,（,2,）船舶、车辆撞击；,（,3,）水流对基础的冲刷；,（,4,）地震。,四、材料性能的退化：混凝土碳化、钢材锈蚀等。,（,1,）混凝土碳化导致其强度降低；,（,2,）氯离子对混凝土的侵蚀；,（,3,）钢筋的锈蚀。,96,1,、钢筋混凝土桥梁,（,1,）荷载引起的裂缝,a,、直接应力引起的裂缝：设计、施工及运营阶段产生的裂缝；,b,、次应力引起的裂缝：局部应力集中、预应力及温度等引起。,（,2,）温度变化引起的裂缝,a,、年温差：只有结构的温差位移受到限制才会引起裂缝；,b,、日照：桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳照射温度明显高于其它部位，由于自身的约束作用，导致局部结构拉应力较大而产生裂缝；,c,、水化热：大体积混凝土（大于,2m,）浇注后水泥水化放热，使内部温度很高（,70,以上），内外温差较大而产生裂缝；,要点：,裂缝检测,原因分析,裂缝危害,97,要点：,裂缝检测,原因分析,d,、养护或冬季施工措施不当，混凝土骤热骤冷而产生裂缝；,e,、试验研究表明，高温下混凝土强度随温度升高而降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降。混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩而产生裂缝。,（,3,）收缩引起的裂缝,a,、塑性收缩：混凝土浇筑后,4,5,小时，可达,1,；,b,、干缩：混凝土结硬后，随着表面水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小；,c,、自身收缩：混凝土在硬化过程中水泥与水发生水化反应所生成新物质，导致自身体积缩小，与外界温度无关；,d,、碳化收缩：大气中的二氧化碳于水泥中的水化物发生化学反应引起的收缩变形，在湿度,50,左右发生。,裂缝危害,98,要点二：,裂缝检测,原因分析,（,4,）基础变形引起的裂缝,a,、地质勘察精度不够，试验资料不准；,b,、地基地质差距太大（例山区沟谷地形）；,c,、结构下部构造差异太大；,d,、分期建造的基础；,e,、地基冻涨；,f,、基础置于滑坡体、溶洞及活动断层等不良地质时；,g,、桥梁建成后，原有地质条件变化而引起的不均匀沉降。,（,5,）钢筋锈蚀引起的裂缝,（,6,）冻涨引起的裂缝,（,7,）原材料质量引起的裂缝,水泥、砂石、拌和水及外加剂。,裂缝危害,99,要点,裂缝检测,原因分析,（,8,）施工工艺质量引起的裂缝,a,、钢筋混凝土保护层过厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；,b,、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的源头；,c,、混凝土浇注过快，混凝土流动性较低，硬化前振捣不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时内发生裂缝，即塑性收缩裂缝；,d,、混凝土搅拌、运输时间过长，水分蒸发过多，引起混凝土坍落度过低，使混凝土表面出现不规则收缩裂缝；,e,、混凝土初期养护工作不到位，使混凝土表面出现不规则的收缩裂缝；,f,、泵送混凝土水灰比过大，导致混凝土硬化时收缩梁增加，混凝土表面出现裂缝。,裂缝危害,100,要点,裂缝检测,原因分析,2,、预应力混凝土桥梁,（,1,）腹板斜裂缝,：腹板过薄或抗剪钢筋不足而出现裂缝；,（,2,）齿板锚后裂缝,：箱梁顶、底板的斜裂缝反应了锚块后面的牵拉作用，在剪力与弯矩的共同作用下，产生横向裂缝并向腹板斜方向延伸，裂缝开展方向与剪应力的作用方向相同；,（,3,）底板的纵向裂缝,：出现在悬臂施工的连续箱梁合拢后的底板，主要由底板预应力钢束向下的径向力所引起的剪应力所产生；,裂缝危害,101,裂缝对混凝土耐久性的影响 不论何种原因产生的裂缝，都会对混凝土结构的耐久性造成影响。钢筋混凝土结构的裂缝与钢筋的腐蚀相互作用。钢筋腐蚀与混凝土的碳化、氯离子侵蚀以及水分、氧气的存在条件是分不开的，而提供这种条件的通道一个是毛细孔道，另一个是裂缝，其中裂缝对钢筋腐蚀的影响更大。混凝土开裂后，钢筋的腐蚀速度将大大加快。钢筋腐蚀后，生成的腐蚀物体积膨胀，产生顺筋裂缝，由于裂缝的进一步扩展提供了使侵蚀破坏作用逐步升级、混凝土耐久性不断下降的渠道，形成导致混凝土结构耐久性进一步退化的恶性循环。,混凝土,碳化,冻融,抗渗,性能,碱骨料反 应,氯离子侵 蚀,混凝土结 构,钢 筋,毛细孔道,裂 缝,钢筋锈蚀,+,裂缝危害,102,常见加固方法,常见养护维修措施,6,桥梁养护维修及加固对策,加固实例分析,103,梁式桥加固条件及常用加固方法,施加体外预应力,混凝土梁桥,需进行加固,构件强度不满足,桥梁稳定性不满足,桥梁耐久性不满足,构件刚度不满足,改变结构体系,增大截面,粘贴钢板,粘贴纤维复合材料,更换主梁,增强横向整体性,104,简支梁、板桥,抗弯能力不足,挠度过大,施加体外预应力法,增大截面法；简支变连续法,当承载力提高,要求不大时,粘贴钢板,粘贴纤维复合材料,个别主梁病害严重,其他主梁良好,更换主梁法,梁、板,横向联系不足,增强横梁,加强桥面横向联系；增设横向预应力,斜截面抗剪不足,粘贴钢板,粘贴纤维复合材料,沿预应力钢束位置,纵向开裂,封闭裂缝,耐久性处理,常见病害及加固方法,105,连续梁、连续刚构、悬臂梁桥,箱梁刚度不足,严重下挠,施加体外预应力法,改变结构体系法,箱梁抗剪承载力不足,增大截面、增设竖向预应力,粘贴钢板、粘贴纤维复合材料,箱梁抗弯承载力不足,施加体外预应力法,粘贴钢板或纤维复合材料、增大截面,箱梁顶、底板因承载力不足产生纵向开裂,粘贴钢板,粘贴纤维复合材料；增设横肋,齿板局部成压不足引起齿板破坏或锚固区箱梁局部开裂,增大截面,粘贴钢板,牛腿开裂,粘贴钢板、粘贴碳纤维板材,施加体外预应力,常见病害及加固方法,106,盖梁,台身,墩柱,下部结构加固区域与加固方法,采用施加体外预应力、增大截面、粘贴钢板或纤维复合材料等方法加固,1,采用增大截面、钢套管内灌混凝土、粘贴纤维复合材料或钢板等方法加固,2,采用外包钢筋混凝土套箍、更换台后填土、增设辅助挡土墙、框架梁加注浆锚杆等方法加固。,3,基础,基础冲刷,地基,采用增大基础底面积、增大桩头面积增加基桩、增设支撑梁等方法加固。,4,可采用高压旋喷注浆、土体注浆等方法加固。,5,基础冲刷过大，可采用抛石、砌石防护、石笼、板桩防护、上游设导流坝、下游设拦砂坝等方法加固。,6,107,使,用,性,能,加,固,体外预应力,粘贴钢板,粘贴碳纤维板,裂缝,非结构裂缝,:,化学灌浆,;,防止腐蚀,结构裂缝,(,化学灌浆,),减小裂缝进一步扩展,:,外帖钢板或,FRP,要求裂缝闭合,减小裂缝宽度,振动过大,增加刚度,增加阻尼,改变结构体系,增大截面尺寸,安装阻尼器,改变结构线型：体外预应力,安装,TMD,体外预应力,108,提,高,结,构,承,载,能,力,改变结构体系,(,简支变连续、增加支点）,增大截面和配筋,体外预应力：根据具体情况具体分析与外贴钢板和,FRP,类似,外帖钢板或,FRP,：,只有当受压区混凝土具有足够的富余抗压能力，截面具有足够延,性时才有效，截面加固前所受的初应力和应变对加固效果有影响。,减小桥面重量,改造桥面系,裂缝灌浆,更换支座,109,渭南高架桥加固案例,110,2010,年桥梁定期检查发现,K1020+265,清河桥上部,20m,小箱梁腹板跨中附近存在竖向裂缝，为结构受力裂缝，技术状况等级评定为三类，后养护部门对该桥进行了加固维修，效果良好。,5.3,西禹高速西安至阎良段,清河桥箱梁已加固,111,（,2,）,K1042+750,渭河大桥右幅,35-1#,箱梁底板被超高车辆刮蹭，露筋严重。,渭河大桥右幅,35-1#,箱梁露筋严重,112,渭南高架桥加固案例,113,渭南高架桥加固案例,114,裂缝维修,表面粘贴修补法,表面封闭修补法,压力灌浆修补法,填缝法抹灰法喷浆法凿槽法加箍法,粘贴碳纤维布法粘贴钢板法,水泥灌浆修补法化学灌浆修补法,常见维修方法介绍,115,结构钢筋锈蚀的维修技术介绍,凿除松脱、剥离等已损坏部分的混凝土，使钢筋全部露出；,用喷砂枪或钢丝刷等对钢筋作除锈处理，并在除锈后及时清除钢筋及混凝土表面上的铁锈与灰尘，必要时在除锈后还应对钢筋进行防锈处理；,在清除好的混凝土与钢筋表面涂上环氧胶液等粘结剂，以提高新、老混凝土的粘结力；,用新的混凝土或砂浆填补，可采用普通混凝土立模浇筑法、干（湿）式喷浆法等；有时也可用环氧砂浆、环氧混凝土或其他防腐蚀材料来修补。,对新喷涂（浇筑）混凝土进行表面处理，以防混凝土表面重新碳化。,116,钢筋锈胀部位已经修复,117,结构混凝土表层修补技术介绍,A1,混凝土修补法,-,主要应用于混凝土旧桥结构中出现的蜂窝、空洞及较大范围破损等缺陷，一般可采用级配良好的新鲜混凝土进行修补。,A2,水泥砂浆修补法,-,包括水泥砂浆人工涂抹法喷浆修补法,A3,混凝土粘结剂修补法,包括：人工表面封涂修补浇筑涂层修补,A4,环氧树脂材料修补法,-,该方法的材料具有较高的强度和抗蚀、抗渗能力，可与混凝土等材料牢固地粘结，是一种较好的修补材料。,118,7,相关问题交流,119,