对钢管混凝土拱桥病害的调研及分类

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钢管混凝土拱桥主要病害与分析

钢管混凝土拱桥主要病害与分析

钢管混凝土拱桥主要病害与分析摘要:钢管混凝土结构具有优良的性能,是一种比较理想的建造大跨度拱桥的材料。

钢管混凝土拱桥在我国发展迅速,设计施工都达到了很高的水平,但是理论研究还远远不能满足使用要求。

钢管混凝土拱桥在实际使用过程中出现了各种病害,威胁人身、财产安全。

本文对钢管混凝土拱桥在使用过程中的病害进行总结,并在此基础上对病害的产生原因进行了初步的分析。

关键词:钢管混凝土;拱桥;病害0 前言钢管混凝土结构充分发挥了了钢管和混凝土的优点,具有高强、轻质、刚度大、施工方便等突出特点[1],较好的解决了桥梁结构所要求的用料省、安装重量轻、施工简便、承载能力大等诸多矛盾,是迄今为止公认的建造大跨度拱桥的比较理想的结构材料[2]。

我国对拱桥的设计、施工能力已经达到了较高的水平,但是对钢管混凝土理论的研究滞后于工程实践,在实际工程中,无论是设计还是施工还依然存在不少问题,严重制约了这类桥梁的健康发展[3],有相当一部分此类桥梁在使用过程中出现了不同程度的病害。

目前,桥梁界对钢管混凝土拱桥病害已经进行了一些调查和研究。

邓海泉等[4]结合某钢管混凝土拱桥及相应的结构检查,详细介绍了钢管混凝土拱桥的病害特征及其原因。

顾安邦等[5]分析了中、下承式拱桥短吊杆的受力行为以及破坏机理,并提出改进短吊杆设计的意见。

华仁庆[6]重点分析了拱桥吊杆的常见病害,在此基础上提出了改善措施来减少吊杆的病害。

易壮鹏[7]通过研究几何缺陷对拱结构力学性能的影响,更加深入和全面地了解存在几何缺陷情况下拱结构的力学特性。

何刚[8]以湖南益阳茅草街大桥为依托工程,对大跨度钢管混凝土拱桥的拱轴线形偏差对内力以及稳定的影响进行计算分析。

根据理论分析以及计算结果,对大跨度钢管混凝土拱桥的拱轴线形偏差提出针对性建议。

忻嘉昆[9]对钢管混凝土拱桥管内混凝土与钢管脱粘进行了分类,然后从各个方面分析了拱肋脱空的原因。

本文将对钢管混凝土拱桥的主要病害进行总结分析。

钢管混凝土系杆拱桥病害分析与维修加固

钢管混凝土系杆拱桥病害分析与维修加固

钢管混凝土系杆拱桥病害分析与维修加固王强【摘要】The concrete-filled steel truss arch bridge has a complex structure,and many components on the arch bridge are prone to local diseases.The impact of local diseases on the safety of the whole structure of the bridge can not be neglected.Due to the serious economic loss and casualties caused by the collapse of the bridge,should be timely on the occurrence of disease repair and reinforcement.This paper summarizes the common disease characteristics of concrete-filled steel tubular tie-arch bridge by analyzing the relevant literature and field investigation,and analyzes the causes of the disease.The finite element model of the tied arch bridge is established,the stress performance analysis of the structure is carried out,the monitoring index system of the tandem arch bridge is constructed,and the location of the arch bridge should be determined,which can provide reference for the bridge supervisory unit on the on-line monitoring of the tandem arch bridge;for the tie arch bridge common disease summary of the effective maintenance and reinforcement method;through the example of the bridge through the disease inspection and analysis,implementation of maintenance reinforcement program to ensure the safety and efficient operation of the bridge.%钢管混凝土系杆拱桥具有复杂的结构,拱桥上多个构件易产生局部病害,局部病害对桥梁整体结构安全性造成的影响不容小视,因桥梁损坏坍塌造成重大经济损失及人员伤亡的事故频频发生,应及时对病害发生处进行维修加固.通过查阅相关文献以及现场调研,总结了钢管混凝土系杆拱桥常见的病害特征,分析了病害产生原因;建立系杆拱桥有限元模型,对结构进行受力性能分析,构建系杆拱桥监测指标体系,并确定该类拱桥应重点监测的部位,可为桥梁管养单位进行系杆拱桥在线监测提供借鉴;针对系杆拱桥常见病害总结有效的维修加固方法,通过实例介绍了该大桥通过病害检查分析,实施维修加固方案以确保大桥安全、高效运营的成功实践.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】6页(P185-190)【关键词】系杆拱桥;病害分析;钢管;混凝土;维修加固;监测指标【作者】王强【作者单位】河海大学力学与材料学院,江苏南京 211100【正文语种】中文【中图分类】U446系杆拱桥是集拱桥和梁桥优点为一体的特殊结构桥梁,由于拱脚间水平系杆的存在,平衡拱脚水平分力,使得基础不承受水平方向的荷载。

【干货】混凝土桥梁常见病害及应对总结

【干货】混凝土桥梁常见病害及应对总结

【干货】混凝土桥梁常见病害及应对总结钢筋混凝土桥梁病害的养护,若能采取有效的加固维修措施,恢复和提高它们的承载能力,消除质量隐患,使其能够继续服役,将会带来巨大的社会和经济效益。

旧桥的补强加固比新建桥梁难度更大,因为旧桥的补强加固没有现成的设计规范,又没有现成的施工验收标准,需要广大技术人员通过对旧桥的实际情况进行评估。

因此,应高度重视公路旧桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保道路运输的安全。

混凝土桥梁病害类型及成因1.混凝土腐蚀桥梁结构严重腐蚀以后,受力构件因受压区混凝土的破坏而破坏,而不是受力钢筋的断裂。

混凝土腐蚀都与水有关,较常见的为盐水腐蚀、盐冻腐蚀和碱――集料反应。

盐腐蚀现在虽然已引起桥梁管理界的重视,但是还无法避免。

盐冻融对混凝土的破坏比单纯的盐腐蚀更严重。

盐水虽然能够降低冰点,但其渗入混凝土的速率增大,从而增大了混凝土内部的饱水度并产生渗透压。

又因盐与水在混凝土中分布不均匀,盐可失水而结晶产生日结晶压,水可冻融反复循环。

如此多的破坏因素协同作用,使混凝土构件破坏得更快更严重。

2.混凝土的碳化混凝土碳化的发生是个缓慢的过程,其实质是混凝土失去碱性而中性化。

混凝土碳化破坏构件机理:钢筋混凝土碳化,使钢筋失去碱性环境,从而引起钢筋腐蚀。

3.混凝土裂缝混凝土裂缝是混凝土桥梁最常见的病害。

混凝土结构任何潜在的损伤和破坏,几乎都表现为裂缝。

有些裂缝是正常的,对桥梁结构影响很小。

只要裂缝的宽度和数量超出桥梁相关规范允许的限度和范围,就会导致桥梁结构的劣化,影响桥梁的承载力和耐久性。

如不能及时采取措施,会造成桥梁超载力不足,甚至整体性破坏。

4.在桥梁的建造过程中出现漏洞桥梁的设计不合理、截面尺寸和钢筋配置不符合力学要求、施工质量问题达不到设计要求、建筑材料使用不当、品质不良等问题都会使桥梁在使用开始就存在质量隐患。

桥梁在使用过程中,混凝土的干缩、徐变现象以及预应力构件的预应力损失不可避免,造成构件强度降低;同时,环境中有害的化学物质会对结构造成侵蚀,导致混凝土出现问题。

拱桥常见病害分析及防治措施

拱桥常见病害分析及防治措施
科技信息
博士・ 专家论 坛
拱矫常 见病害分析 及防治措旋
许 昌学院城 市与环境 学院 焦 玲 许 昌 东城 开发 建设有象并分析其形成原 因, 出了相应 的预防措施 , 提 减小其对拱桥 的危 害 , 并为在役拱桥 的评 估
4墩 台不 均匀 沉 降 , 起桥 面永 久 性变 形 ( 斜 、 ) 引 倾 波浪形 不平 整
等 ) ; 5桥 台后倾 转动 , ) 引起无 铰拱马 鞍形变 形 ; 中区下挠 , 跨 四分点 区
上拱 。
双曲拱桥 为例 , 介绍拱桥中常见的裂缝。
111 桥 径 向 裂 缝 ..拱
拱桥 径向裂缝经常发生在拱脚 和拱顶两个部位 ,其方 向与拱轴线 垂 直。 拱脚 附近的由负弯矩引起 的 , 上宽下窄 , 垂直于拱轴线 向下延伸 。 当拱 背 布 置 有纵 向 钢 筋 时 , 拱 脚 截 面 上 缘 开 始 , 出现 几 条 大 致 平 行 从 可 的裂缝 。当拱 背无 钢筋时 , 裂缝的宽度往往较大 , 但缝数较少 ; 拱顶附近 的由正弯矩引起 。裂缝 下宽上窄 , 沿竖直方 向向上延伸 。裂缝宽度拱顶 较 大, 1 向 / 方向逐渐减小以至消失。产生径 向裂缝 的原 因: 4跨 1 ) 截面整体性差 在 拱桥设计 中, 拱圈 均按整体 的组合截 面计 算 , 但 为了便 于施 工 , 又常采用预制装配 、 化整 为零的方法 。特 别是运营之 后, 由于汽 车荷载 的反 复作用 , 圈截面整 体性差 了 , 拱 而荷载等级 又不 断地增 大 , 圈必然 产生超过允许宽度的径向裂缝。 拱 2温度下降 、 ) 混凝土 收缩和墩 台变位 的影 响 设计 时温度升 降及 混凝 土收缩 、 徐变的记取 与实际存在 一定 的差 异 , 若考 虑不足 , 可能导 致拱顶下沉 , 使拱脚 负弯矩 和拱顶正弯矩增 大 , 当截面应力 大于材料抗 裂强度 时, 裂缝 随即产 生。 在设计施 工中应 当合理取值 、 低温合拢 , 并采 用 正 确 的施 工程 序 。 11 .. 圈 的纵 向裂 缝 2拱 这种裂 缝通常在拱 圈宽度 较大( o 以上 ) 8~lr e 的污工 拱桥和双 曲拱 桥 中出现 。在桥 面中线 附近顺跨 经方 向延伸 , 重时有贯通全桥 、 严 将拱 圈“ 一分为二 ” 之势 。当拱 圈宽度很 大( 0 2 m时) 可能出现第二条纵向 , 还 裂缝 。产生这种裂缝 的主要原 因是: 1 圈截面 的形式不 够合理 , ) 拱 截面不 能适应 热胀冷 缩 的变 化规律 在双 曲拱桥 中,当拱桥采 用填平式拱板时 ,拱波 顶部容易 出现纵 向裂 缝 。在温度变化时 , 圈宽度 方向需要膨胀和收缩 , 拱 而填平式拱板在横 桥方 向拱圈厚度变化较大 , 波顶 部是最薄弱 的截 面 , 拱 因为拱圈顶 面是 平的 , 没有胀缩 的余地 , 当温度 下降或混凝土收缩超 过拱波顶部混凝土 的弯拉应力时 , 波顶 出现纵 向裂缝 。如果采用波形或 折线形截面 , 当温 度变化时 , 以通 过波顶半 径的微小变 动 , 可 而改 变拱圈 的宽度 , 故可避 免 在 波 顶 产 生 纵 向裂 缝 。 2横向联系 比较薄弱 、 ) 荷载横 向分布不均匀 在拱桥 的设计 中, 一 般不考虑荷载横向分布的影响 , 即认 为荷 载在横桥方 向是均匀分布 的。 在双 曲拱桥 中 , 向联系一般 比较薄弱 , 横 荷载横 向分布不均匀 , 加之拱 波在 横桥 向有连拱作用 , 造成波顶开 裂 , 而以拱顶截 面最 为严重。桥越 宽( 热胀冷缩越突出)拱波 的矢波 的矢跨 比越小 ( 、 连拱作用愈显 著)横 向 、 联 系越 弱 , 出现 纵 向 裂 缝 的 可 能 性 越 大 。 3拱圈的砌筑 质量 在 石拱桥 中 , 圈的砌 筑质量影响很大。 ) 拱 早期 的石 拱桥 , 很注 意错缝 咬马 、 丁顺 相 向 , 且灰 缝饱 满 , 类裂 缝十分 罕 此 见。 后期部分片石拱桥 , 不注意错缝 咬马 , 砂浆( 或小石 子混凝 土) 含水量 大, 质量差 , 灰缝不饱满 , 圈产 生了纵向裂缝 。 使拱 11 ._ 3拱肋与拱波结合面上 的环 向裂缝 此类仅发生在双 曲拱桥 中。 最大 的环 向裂缝 一般 在拱脚 和拱顶 , 从 拱脚 和拱顶 向两 1 / 4跨裂缝 逐渐减小 以至消失 。拱脚 附近的环 向裂缝 主要是 由肋 、 之间的抗剪 能力很弱 、 波 拱脚剪力 较大所 引起 的 , 而拱顶 附近的环 向裂缝 , 则是 由于拱肋受 拉时产生 了径 向拉力 , 而肋波 问抗拉

钢筋混凝土拱桥常见病害及检测技术

钢筋混凝土拱桥常见病害及检测技术

钢筋混凝土拱桥常见病害及检测技术发布时间:2021-06-24T15:02:18.513Z 来源:《建筑实践》2021年2月6期(下)作者:唐文[导读] 随着年限的增长,钢筋混凝土拱桥的病害日益显现。

唐文11.重庆交通大学土木工程学院,重庆400041摘要:随着年限的增长,钢筋混凝土拱桥的病害日益显现。

传统的人工检测因其工作繁琐、误差大、危险性高等缺点,已渐渐不能适应快速发展的桥梁检测大环境,由此新兴的的智能桥梁检测克服了人工检测的弊端,逐渐成为桥梁检测的大趋势。

关键词:桥梁检测;病害;趋势中图分类号:TU396 文献标志码:A0引言自改革开放以来,我国的公路桥梁事业一直在迅猛地发展着,桥梁建设速度和桥梁建设规模都取得了重大突破。

2018年中国公路桥梁数量85.15万座,比上年增加1.9万座,同比增长2.28%;2019年中国公路桥梁数量87.83万座,比上年增加2.68万座,同比增长3.15%。

其中约17%是拱桥。

1钢筋混凝土的常见病害大跨度拱桥主要有钢筋混凝土拱桥、钢管混凝土拱桥、钢箱拱桥、钢桁拱桥等。

其中钢筋混凝土拱桥应用最为广泛。

钢筋混凝土拱桥由上、下部结构、桥面系及附属设施组成。

上部结构包括拱圈、立柱;下部结构包括墩、台、基础;桥面系及附属设施是排水、照明、护栏、铺装等。

由于车辆荷载(尤其是超载、超限车辆)的长期作用,在尚未达到其设计年限时,桥面便会出现裂缝及凹凸不平等病害。

主拱圈作为钢筋混凝土拱桥的重要组成部分,主要承受压力。

若发生拱圈材料强度过低、墩台不均匀沉降、交通荷载过大或者钢筋锈蚀等现象,则会引起拱圈开裂(三向裂缝)、混凝土被压碎、剥落等后果。

下部结构中当基础出现不均匀沉降、侧移等现象时,桥墩将会受到很大的影响。

主要的破坏有开裂、钢筋锈蚀、混凝土剥落等。

这些病害都会影响到拱桥的承载力和耐久性,甚至威胁到拱桥的正常使用。

2传统的检测技术传统的桥梁检测方法主要包括三种:工人手持望远镜肉眼观察病害或者通过在桥底搭设支架平台近距离检测桥底;在桥身安装桥梁检测装置对桥梁进行实时监测;通过载人型桥梁检测车检测桥梁。

钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施

钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施

钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施(一)钢管焊接缺陷钢管焊接缺陷有:对接焊冷裂纹、贴角焊冷裂纹、对接焊变形冷裂纹、对接焊缝热裂纹及对接焊缝的重热裂对接焊冷裂纹1.现象发生在热影响区和焊缝金属处的根部裂纹,纵向裂纹、横向裂纹、焊道下方的裂纹。

危害影响焊缝的强度。

2.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。

⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。

⑶约束应力和应力集中引起。

3.治理方法⑴进行预热或热处理施工。

⑵使用烘干的低氢焊条。

贴角焊冷裂纹1.现象在热影响区产生的焊缝边缘裂纹,贴角焊缝根部裂纹。

2.危害影响贴脚焊缝的强度。

3.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。

⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。

⑶因为咬边,造成形状不连续,而引起的应力集中,或因热变形,使基材出现错动,引起的应力。

4.治理方法⑴进行预热及热处理施工。

⑵使用烘干的低氢焊条。

⑶修整焊缝端部或选择适当的焊接条件防止基材错动。

对接焊变形冷裂纹1.现象发生于热影响区的变形冷裂纹。

2.危害产生焊接变形及损伤焊缝强度。

3.原因分析⑴由于咬边等造成形状不连续引起应力集中。

⑵由于随后进行焊接所引起的角变形。

4.治理方法⑴修整焊缝边缘。

⑵采用合理的焊接顺序。

对接焊缝热裂缝1.现象在焊缝金属中出现弧坑裂纹和梨状变形焊道裂纹。

2.危害焊缝的质量达不到要求。

3.原因分析⑴前者是由于焊接热,钢中的S、P等杂质,在弧坑中心处析出,引起或由于收缩产生的空孔引起。

⑵后者是低熔点杂质的析出。

4.治理方法⑴前者处理弧坑。

⑵后者选择适当的焊接条件以高速焊缝的截面形状。

⑶约束应力和应力集中引起。

对接焊缝的重热裂纹1.现象在热影响区消除应力的裂纹。

2.危害影响对接焊缝的强度。

3.原因分析进行消除应力处理时,在开关不连续处的塑性变形集中引起。

4.治理方法⑴选择消除应力的条件。

⑵防止应变的集中。

⑶控制残余应力的数值。

(二)拱脚钢管与混凝土相交处,混凝土表面产生纵向裂缝1.现象在拱脚钢管与混凝土相交处,沿拱轴线方向产生纵向裂缝。

钢管混凝土系杆拱桥的常见病害及处治方法

钢管混凝土系杆拱桥的常见病害及处治方法


要: 钢管 混凝 土 系杆拱 桥是一 种美 观 、 经济 的桥 型 , 近年来 得 到了广 泛 的应用 。 国 内尚无 此桥 型 的设 计 、 但 养护规 范 , 其
结构 设计 、 算理 论也不 成熟 , 无成熟 的养 护 经验 可借鉴 。探 索该 桥 型 的常见 病 害及处 治 方法 , 延 长桥 梁 的使 用 寿命 , 计 更 对
迫 的。
可能造成管 内混凝 土 的不密实或与钢管结合不紧 密, 即空 隙 、 空鼓 。 空 隙 是 由于 钢 管 拱 内 混 凝 土 收 缩 引 起 的 , 主 要分 布在钢管拱 顶部 。 原因为施 工中为方便施工 , 增 加 混 凝 土 的 和 易性 , 灰 比较 大 。 水 钢 管拱 内空 鼓 主 要 分 布 在 钢 管腹 板 与 下 部 圆 管 的结合处 ,特别是泵送施工 时出浆 嘴处形成 的 空鼓 比较普遍 。 由钻孔抽测 发现 ,混凝土收缩形成 的空隙量 较小 , l i 内 , 在 l 空鼓 的空隙量在 2 l 内, 有 ml T 现 ml 空隙量对钢管拱的整体安全性没有不 良影响。 ( 钢 管 锈 蚀 2) 钢管涂层 由于碰擦 或施 工质量 等原 因, 易 容 发 生表 面龟 裂 、 起皮 、 落, 而在雨 水 的侵 蚀下 剥 进 使 钢 管产 生锈 蚀 。 ( ) 接 裂 缝 3焊 拱肋及联 结系的焊缝 , 由于焊接质量 问题 , 可 能产生开裂 、 脱落 、 锈蚀 。在焊接缺陷及局 部应力 集 中处均易诱发疲劳裂缝 。在应力及腐蚀介 质的 共 同作用下 , 缝会迅速发展 , 裂 如不及 时处理将危 及桥梁安全 。主要原 因为焊接质量达不 到质量要 求。 12 吊杆 及 锚 具 常 见 病 害 分 析 . () 1 吊杆 的 钢 护 套 锈 蚀 、 焊 、 漆 开 掉 经 多 年 的 观 察 发 现 ,吊 杆 的 主 要 病 害 为 钢 护 套锈蚀 、 开焊 、 掉漆 。原 因有施工质量以及 吊杆钢 护套所受集 中应力 。 若不及时处理 , 水沿开裂处进 入 吊杆 内部 , 可能使 吊杆钢丝束加速锈蚀 , 而断 进 裂, 危及 桥 梁 安 全 。 () 2 吊杆两端的锚 固部位渗水、 锈蚀 、 开裂 、 松动 吊杆 上部为锚 固端 , 锚具埋人钢管拱 内 , 有盖 板盖住 。是 否产 生渗水 、 锈蚀 , 由盖板周边 的焊 是 接质量决定 的 , 只要焊缝质量达到要求 , 是不会发 生渗水 、 锈蚀等病害 的。 吊杆 下 部 为 张 拉 端 ,锚 具 外 部 的保 护 盒 内填

钢管混凝土系杆拱桥典型病害分析及处理方法

钢管混凝土系杆拱桥典型病害分析及处理方法

钢管混凝土系杆拱桥典型病害分析及处理方法摘要:钢管混凝土系杆拱桥是一种美观、经济的桥型,近年来得到了广泛的应用。

但国内此桥型结构设计、计算理论也不成熟,更无成熟的养护经验可借鉴。

通过实例对钢管混凝土拱桥进行了相应的结构检查及安全性评估,从而为该类桥梁的安全评估提供参考借鉴。

关键词:钢管混凝土系杆拱桥典型病害处理方法1、前言我国自1990年建成第一座钢管混凝土拱桥——四川旺苍大桥以来,已建和在建的钢管混凝土拱桥已有200余座。

然而由于钢管混凝土拱桥的理论研究目前还相对滞后,在钢管混凝土拱桥设计、施工和检查、测试和养护等领域,国内外尚无正式的规范,相关的理论方面的积累也极少,对此类桥梁的常规检查和测试、桥梁运营状态评定尚处于起步阶段。

因此,早期兴建的钢管混凝土拱桥或多或少地存在着设计、施工等方面的局限性,后期缺乏必要的养护和维修,本文结合依托工程,对钢管混凝土拱桥进行了相应的结构检查及安全性评估,从而为该类桥梁的安全评估提供参考借鉴。

某上承式系杆拱桥自2000年桥梁竣工通车以来,桥梁已投入使用十余年为评定桥梁的使用功能,为制定管理养护计划提供基础数据,检查各部件的功能是否完善有效,构造是否合理耐用,特进行全面检测。

2、典型病害经过检测,钢管混凝土系杆拱桥与其它桥型相比,病害主要集中在钢管拱、吊杆、锚具、系梁、横梁以及拱座处混凝土结构。

其余部分的病害同简支梁结构桥梁。

2.1 钢管拱常见病害分析2.1.1 钢管混凝土空隙、空鼓钢管混凝土拱肋为钢管混凝土结构,管内灌注混凝土,由于施工工艺及质量控制体系的问题,可能造成管内混凝土的不密实或与钢管结合不紧密,即空隙、空鼓。

用榔头轻敲拱肋可以断定是否空隙、空鼓。

空隙是由于钢管拱内混凝土收缩引起的,主要分布在钢管拱顶部。

原因为施工中为方便施工,增加混凝土的和易性,水灰比较大。

由钻孔抽测发现,混凝土收缩形成的空隙量较小,对钢管拱的整体安全性没有不良影响。

2.1.2 钢管锈蚀在检测过程中发现钢管涂层由于碰擦或施工质量等原因,发生表面龟裂、起皮、剥落,进而在雨水的侵蚀下使钢管产生锈蚀。

钢管混凝土拱桥拱肋损伤识别的理论分析

钢管混凝土拱桥拱肋损伤识别的理论分析

中 的损 伤识别 。 关键词 : 管混凝 土 ; 桥 ; 钢 拱 拱肋 ; 损伤 ; 力特性 动
中 图 分 类 号 : 4 82 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 :0 9 7 1 ( 0 0)9 0 8 — 5 U 4 .2 A 10 — 7 6 2 1 0 — 2 9 0
一 ● . . ] 『 _
21 年 9 00 月第 9 期
单 元 , 图2 见 。
析 过 程 中 , 现 有 损 与无 损 模 型 的各 阶频 率 变 化 发 不 明 显 , 各 阶振 型 的 变 化 很 明显 。本 文 从 各 阶 而 振 型 着 手 , 析 拱 肋 各 个 部 位 损 伤 程 度 , 结 规 分 总 律 。 在 本 文 的振 型 变 化 图 中 , 损 模 型 与 有 损 模 无 型 的 振 型 ,按 图 中说 明 的 顺 序 依 次 从 左 到 右 , 从

(. 2 y 3 + . 8 96M a 01 f/ 5 04 ) =3 .( P ) 9 2 8 ̄
其 中 : = . , 90 31 5×1 4 0 6 / = .0 2 E 0




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= 39 62 ( a 4 5 .2MP

组合抗弯刚度 :
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21 年 9 00 月第 9 期
城 市道 桥 与 防 洪
餐1
科技研究
垦 盟
29 8
盟 塑 盟 钢 管混凝 土 拱桥 拱 肋损 伤识别 的理论 分析

邹 德 义
( 上海 市政工 程设 计研究 总 院 , 海市 20 9 ) 上 00 2


要: 钢管混凝 土拱 桥拱肋 的损 伤 已经 成为 其致命 伤 , 如何 正确判 断拱 肋 的损伤 已经成 为亟需 解决 的问题 。 文 以黄河上 该 座 已建 的钢 管混凝 土拱 桥 为例 , 进行 拱肋 损 伤的 动力 特性 理论 分 析 , 通过 理论 的分 析计 算得 到 的结 果可 以 指引 实 际工程

道路桥梁工程的常见病害与治理策略探讨

道路桥梁工程的常见病害与治理策略探讨

道路桥梁工程的常见病害与治理策略探讨道路桥梁工程是城市交通建设中不可或缺的一部分,但长期使用和外界环境的影响会导致桥梁出现各种病害。

为了确保桥梁运营的安全性和可靠性,必须对这些病害进行及时的治理和修复。

本文将探讨道路桥梁工程中常见的病害种类以及相应的治理策略。

常见病害种类:1. 裂缝:桥梁中常见的一种病害,主要有水平裂缝、垂直裂缝和斜裂缝等。

裂缝的形成可能是由于桥梁结构的变形,设计不合理或施工质量等原因。

2. 锈蚀:钢结构桥梁常见的病害,主要是由于钢材表面受到氧化和腐蚀的影响,导致钢材强度下降以及钢材截面减小。

3. 混凝土病害:包括混凝土龟裂、混凝土剥落和混凝土鼓包等。

这些病害可能是由于混凝土内部存在的缺陷、骨料反应或外界环境的侵蚀等原因引起的。

4. 梁体变形:由于桥梁长期承受荷载和变形,可能导致梁体出现变形,如下沉、变形等。

这种病害可能会引起桥梁的不稳定和安全隐患。

治理策略:1. 定期检查:对桥梁进行定期检查,及时发现和记录桥梁的病害情况,并进行评估。

可以采用无损检测技术,如超声波和雷达等,对桥梁进行全面的检测。

2. 加固修复:根据桥梁的具体情况,采取相应的加固修复措施。

如使用钢板加固、碳纤维加固等方法,对裂缝和锈蚀进行修复和加固。

3. 防水处理:在建造和维护过程中,对桥梁进行防水处理,以防止水分渗入桥梁内部,导致混凝土的龟裂和剥落。

4. 草坪养护:在桥梁的两侧或上部设置草坪,有助于保护桥梁结构,减少外界环境的影响。

5. 变形监测:采用变形监测系统进行实时监测,及时了解桥梁的变形情况,预测潜在的病害,避免事故的发生。

道路桥梁工程中的常见病害包括裂缝、锈蚀、混凝土病害和梁体变形等,治理策略主要包括定期检查、加固修复、防水处理、草坪养护和变形监测等。

这些策略的实施可以确保桥梁的安全性和可靠性,延长其使用寿命,提高城市交通的可持续发展。

钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施(1)

钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施(1)

钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施(1)钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施来源:互联网发布时间:2009-12-11钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施吴明峰(福建省交通科学技术研究所,福建福州350004)摘要:二十世纪九十年代以来,我省陆续修建了十余座钢管混凝土拱桥,今后在许多地方还将陆续兴建。

这些桥梁经过十余年的运营后,出现了较多的维修和养护问题。

本文针对钢管混凝土拱桥的自身结构特点,钢管混凝土拱桥各关键部位的常见的病害检查和养护方法进行初步的探讨,提出一些检查和养护的思路和方法供桥梁养护部门参考。

关键词:钢管混凝土拱桥日常检查养护1 引言九十年代初,在国外应用较广的钢管混凝土拱桥开始引入我国。

这种复合结构具有安装施工方便,用料经济合理,承载能力大的优点,是大跨度拱桥的一种比较理想的型式。

1990年在四川旺苍建成了第一座主跨115米的钢管混凝土拱桥后,迅速在全国推广,在十年间建成了数十座这类拱桥,如主跨200米的广东三山西大桥和主跨270米的广西三岸大桥。

1998年建成的主跨360米的广州丫髻沙大桥是一个代表作,标志着钢管混凝土拱桥在中国已走向成熟。

但在这十余年里,由于对钢管混凝土拱桥的建造质量检测手段和养护方法的不足,造成该体系桥梁出现重大问题的报道屡屡发生,直接影响到人民的生命和财产安全,在社会上造成不良的影响。

重庆綦江桥和重庆南门大桥就是显著的例子。

为此,针对钢管混凝土拱桥的结构特点以及常见的病害,提出检查和养护的思路和方法。

2 钢管混凝土拱桥的结构特点钢管混凝土拱桥由钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、行车道系、下部构造等组成。

钢管混凝土拱肋是主要的承重结构,承受桥上的全部荷载,并将荷载传递给墩台和基础。

钢管混凝土拱桥的拱肋为钢管混凝土结构,钢管内灌注混凝土。

拱桥吊杆采用高强镀锌平行钢丝束,冷铸镦头锚具,热挤高密聚乙烯(俗称PE)套管防护。

吊杆上端固定于拱肋,下端固定于梁底。

拱桥病害处治措施

拱桥病害处治措施

拱桥病害处治措施1.1 一般规定1、拱桥按照拱圈(肋)结构的材料类型大致可分为:圬工拱桥、钢拱桥、钢筋混凝土拱桥等。

按照静力图式可分为:无铰拱、双铰拱、三铰拱等。

按照结构分类可分为:上承式、中承式、下承式拱桥。

2、本次对钢管混凝土拱桥、混凝土拱桥、圬工拱桥主拱圈、桥台、桥墩的裂缝、砌缝脱落及风化现象进行病害识别及处治。

3、典型病害主要为:1)钢管混凝土空隙、空鼓。

2)钢管锈蚀。

3)钢管混凝土拱桥吊杆护套污垢、破损等(可参照斜拉桥执行)。

4)混凝土拱桥主拱圈裂缝(非结构性裂缝)。

5)圬工拱桥主拱圈、墩台的砌体局部裂缝病害(非结构性裂缝)。

6)圬工砌体的风化现象等。

1.2 钢管混凝土空隙、空鼓1、病害识别钢管混凝土拱肋为钢管混凝土结构,管内灌注混凝土。

可用榔头轻敲(敲击法)判断是否存在空隙、空鼓。

2、病害成因导致钢管混凝土拱肋空隙、空鼓的主要原因有:1)钢管拱内混凝土收缩徐变。

2)浇筑时为便于施工,增加了混凝土的和易性,水灰比较大。

3)在日照作用下引起的内外温差和季节温差造成管内混凝土的不均匀收缩。

3、处治措施一般采用二次灌浆法,在脱空处对钢管钻孔,压入高强度水泥浆或改性环氧砂浆填充空隙处。

适用于钢管混凝土空隙、空鼓范围较小的情况。

其余情况应开展专项检测评估和勘察设计。

1.3 钢管锈蚀1、病害识别钢管混凝土拱桥中钢管或其它钢构件锈蚀较普遍,主要为钢构件涂层脱落、锈蚀。

2、病害成因拱肋钢管的锈蚀主要为原涂层施工时基层处理不佳,导致脱落后锈蚀;桥位处气候特性等。

3、处治措施及时对钢管拱进行涂刷油漆养护。

在涂刷前应对锈蚀部位进行除锈防护,对锈点、锈迹彻底擦除后,涂抹防锈漆及面漆等。

1.4 混凝土拱桥主拱圈裂缝1、病害识别混凝土拱桥主拱圈常见裂缝为具有规律性的横向、纵向裂缝或无规律性裂缝。

1)横向裂缝拱顶开裂,在底面出现横向发展的裂缝,而在拱圈侧部出现自下而上的垂直裂缝;而在拱脚结构的上部出现横向裂缝,在结构侧面出现自上而下的裂缝。

浅谈钢管混凝土拱桥的损伤破坏与加固

浅谈钢管混凝土拱桥的损伤破坏与加固
坏 的形 式 的 主要 预 防 与加 固方 法 。

钢管混凝 土拱桥在使用过程 中 , 由于钢管混凝 土拱肋脱 空 , 管内 4 拱肋钢管锈蚀 混凝土不密实 , 焊缝 出现裂缝 , 拱肋钢管锈蚀 , 吊杆破损等原因会使桥 4 . 1 影 响钢管混凝土锈蚀的因素 梁发生不 同程度 的损伤 、 开裂或老化 , 从而使桥的强度降低 。 所 以我们 影响钢管锈蚀的 因素很多 . 主要 是周围环境对钢管 的作用 其 中 在下面分 别对 于以上几种原 因分别解释其产生 的原因及 如何 预防与 主要 因素有大气 、 雨水成分 , 环境杂质 , 温度 , 湿度 , 冰冻等 , 对 于钢 管 处理。 混凝土 的锈蚀主要有环境中的大气 引起 的. 大气腐蚀 的快慢及 主要控 制 因素在很大程度上取决于大气湿度 及其组成成分 钢管混凝土结 构 1 管 内混凝土不密实 工作环境 的 p H值对钢管锈蚀也有一定 的影 响 . 处于海水坏境 的中的 1 . 1 管 内混凝土不密实的原因主要有两个 海工结构 . 以及常年处在撒盐除 冰环 境中的市政结构 . 钢管表 面溶 液 1 ) 是混凝土微膨胀量不足 中氯离子浓度较大 , 是钢管严重锈蚀 环境对钢管锈蚀 的因素还有二 2 ) 是钢管 内排气 不 良. 钢管 内存有空气 . 造成 钢管混凝土存 在空 氧化碳浓度 . 氧气浓度及侵蚀介质的浓度有关 。 隙。它主要 由三种原因造成 : ( 1 ) 钢管排气管堵塞, 钢管 内空气 不能完 4 . 2 防治钢管混凝土锈蚀 的方法 全排 出: ( 2 ) 在混凝 土泵送过程 中. 现场 混凝土供应不 及时 , 混凝 土输 4 . 2 . 1 喷涂式 送泵设备故 障. 泵送 过程 中出现混凝 土间断的现象 . 混凝土泵送 不能 在钢管表面上喷涂相应 的涂料 .能够有效地将钢管与空气隔绝 . 连续不断进行 , 造成钢管内空气排气 不畅; ( 3 ) 混凝土与钢管壁粘 结不 从而使钢管免受大气的氧气 . 水汽 和其他有腐饰性的离子的侵蚀。 良. 钢管壁与混凝土之间形成空隙 4 . 2 . 2 外 包玻 璃 钢 1 . 2 提 高钢管混凝土 密实度 的措施 外包 玻璃钢 就是在钢管混凝土结构的外面包上玻璃钢 。 1 ) 设 计合理 的钢管 混凝土 配合 比 钢管 混凝土灌注质量与混凝土 配合比设 计是否合理 有着 直接 的 5 吊杆 破 损 关 系。混凝土 配合 比对砼 的质 量影响主要有 以下几个方 面 : ( 1 ) 水灰 5 . 1 吊杆破损 的原 因 比, 坍落度 对砼 的影响 ; ( 2 ) 微膨 胀剂掺量 的控制 ; ( 3 ) 混 凝土初凝时 吊杆 破损有分为 三种 : 1 ) 钢索破损 , 吊杆钢 索破损 的原因主要有 间的控制 。 强度问题 . 疲 劳问题 和腐蚀 问题 。 2 ) 锚具破损 锚具 的破损主要 由疲劳 2 ) 严格控制钢管混凝 土拌合质量 和腐蚀 引起的。 3 ) 防护破损 防护破损 的原 因有防护材料 自生收缩 , 吊 3 ) 加强 对混凝 土泵送现场 的施工 杆钢索 松弛引起 防护材料变形 .吊杆受交变荷载引起 防护材料变形 , 4 ) 提 高施工人员质量 意识 . 编制科学 的工艺流程 温度变化 引起 防护材料变形 . 防护材料老化等。 2 钢 管 混凝 土拱 肋 脱 空 5 . 2 吊杆破损 的处理方法 1 ) 对 于边 吊杆 , 将边 吊杆 下锚固点置于横梁底 部 , 从 而使边 吊杆 钢管混 凝土拱桥 的拱肋脱空分为两种类型 : 一种是成桥后管 内核 得到延长 . 使根部所受弯剪 效应大为减少 . 从 而可较好 的改善 边吊杆 心混凝土不 密实或产生空洞 .比较常见 的有拱脚处混凝土密实度差 . 受力状 态。 拱顶处混凝 土产生空洞及拱肋处混凝土密实度不均匀 , 或者出现分层 2 ) 为保证索体与水汽完全隔离采用双层无粘结 H D P E 护套 和锚头 离析等 。 它是 由于在施工过程中 . 在泵 送管内混凝土 时, 由于泵送 系统 内灌人油脂 。 泵送混凝 土不到位 . 或者混凝 土搅拌量未达到要求。另一种是钢管与 混凝 土在交界面处产生裂 隙 . 两个脱离 . 他是 钢管混凝 土主要脱空形 6 小 结 与讨 论 式。 这种形式的脱空分两种情况 . 一种是 钢管 与混凝 土的径 向脱空 , 另 本文主要介绍 了钢管混凝土拱桥在使用过程 中,由于钢管混凝土 种 是纵向脱空 ( 拱肋钢管分仓 浇筑混凝 土时 . 分仓隔板 处易发生总 拱肋脱空 . 管内混凝土不密实 . 焊缝出现裂缝 , 拱肋钢管锈蚀 , 吊杆发生 想脱离 ) 。它是 由于桥梁在运 营过程 中, 由于受到轴 向压力 , 混凝土配 破损等几种因素引起钢管混凝土损伤的原因及如何处理。除 了这几种 合 比不合适 , 温 度变化 ( 包括升温 和降温 ) . 或者混凝土收缩 , 徐变及微 因素 . 还有很 多其他的因素也会引起钢管混凝土损伤 , 例如横梁下 吊杆 膨胀剂失效 锚 固部位锚 头部位锈蚀 . 吊杆套环 , 套筒锈蚀 , 吊杆与人行道接缝脱开 , 墩 台开裂严 重 . 墩台帽梁开裂 . 露筋且锈蚀较普遍 , 行车道板和人行道 3 焊 缝 处 出现 裂 缝 板之 间链接处 出现裂缝 . 梁上混凝 土脱 落 , 露筋等原 因也可能会发生 焊缝在 焊接 当中开裂的原 因为应 力 、 拘束力 、 刚性 、 化学成分 、 焊 不同 程度的 损伤、 开裂或老化。由于篇幅 原因, 就不再做介绍。 ● 缝予 留的间隙 、 电流 、 焊道 、 母材清洁度等。这些 因素都 可能是 造成焊 缝开裂 . 因此 . 焊缝 出的裂缝我们也应该十分注意 【 参考文献 】 焊缝处 出现裂缝 的预防方法 : 1 ) 优先采用螺旋 焊管 , 无螺旋 焊接 [ 1 ] 钢管混凝土拱桥 吊杆的破损行 为分析[ D 】 . 天津大学, 2 0 0 5 . 管时 . 也可 以用滚床 自行卷制钢管 . 但 卷管 的方 向应与钢板压延 方向 [ 2 ] 系杆拱吊杆加固方法与研究[ D ] . 长安大学, 2 0 1 2 . 垂直且对管 的内径 有一定的要求 : 2 ) 对于小直径钢管应采用点焊定位 , [ 3 J IL L , 郭 良友, 王朝华. 钢管混凝土拱桥吊杆 索力的误差状况分析 『 J J . 2 0 0 4 对于大直径钢管应另用附加钢筋焊于钢管外壁作 临时固定联焊 。在钢 [ 4 ] 大跨 度钢管混凝 土拱 桥受力性能分析【 D ] . 浙 江大学, 2 0 0 3 . 管对接焊过程 中 . 如发现点焊定位处 的焊缝出现微裂 缝 . 则该微 裂缝 部位必须全部铲 除重焊 ; 3 ) 为了确保联 接处的焊缝质 量 在现场 拼接 [ 责任编辑 : 杨玉洁 ] 时. 在管 内接缝处必须设置附加衬管

拱桥常见病害及原因探讨

拱桥常见病害及原因探讨

拱桥常见病害及原因探讨本文主要介绍了圬工拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、肋拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥、钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥等各类拱桥的常见病害,并对可能产生的原因进行了探讨。

标签:拱桥;病害拱桥是我国公路和城市道路上使用广泛且历史悠久的一种桥梁结构型式,外形宏伟壮观,经久耐用。

拱桥与梁桥不仅外形上不同,而且在受力性能上有着本质的区别。

梁式桥梁在竖向荷载作用下,梁体内主要产生弯矩,且在支承处仅产生竖向支反力,而拱式桥梁在竖向荷载作用下,支承处不仅有竖向反力,还有水平推力。

由于这个水平推力,使拱体内的弯矩大为减小。

拱桥在全国桥梁中约占比重61%左右,特别在西部地区高达80%以上,而且拱桥的型式多样,构造各异,将拱桥按材料及结构型式分为:石拱桥、双曲拱桥、钢筋混凝土箱形拱桥、钢筋混凝土肋拱桥、钢筋混凝土桁架拱桥、钢筋混凝土刚架拱桥、钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥。

由于拱桥类型的多样性,判明各类拱桥的病害类别和成因就不可避免的成为运营养护中的技术难点。

1、圬工拱桥圬工拱桥系石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥,跨越能力较小。

我国圬工拱桥数量巨大,特别是在石料丰富、山高谷深的西南山区,圬工拱桥占90%以上。

圬工拱桥结构多以超静定为主,受力相对复杂,承重结构属圬工材料,脆性大,抗弯拉能力差,且容易受风化、水蚀而削减强度。

由于圬工拱桥修建年代久远,设计荷载普遍偏低,再加上自然环境的侵蚀等影响,造成桥梁的损伤和局部破坏。

圬工拱桥常见病害主要包括:主拱圈及腹拱纵横向裂缝、腹拱与拱上立柱开裂、侧墙开裂与外倾、拱圈屈曲变形、拱石脱落、拱圈渗水以及拱脚裂缝、变形、缺角等病害。

①主拱圈横向开裂。

是圬工拱桥最常见到,也是最严重的病害。

常见的横向开裂一般发生在拱顶区段,特点是沿砌缝开裂,贯通拱圈底面全宽,有两条以上裂缝,在封拱石一侧或两侧,开裂后有部分砂浆脱落。

裂缝形成主要原因是:主拱圈过薄;砌缝材料强度过低;基础沉陷,墩台移位;拱圈受力不对称;拱轴线偏离压力线。

钢管混凝土拱桥的病害及防护措施

钢管混凝土拱桥的病害及防护措施

预 热后 用 C O 保护 焊修复 。修 复完毕应 进行 兴建桥梁不仅合理地应用了地面空间资源 , 也有效缓解 轮 打磨干净 , 了地 面交通运行的压力 , 促进 了 区域 交通流 动水平 的上升 。 无损检查 , 确认焊 缝缺陷 不复存在 , 否则 应重新 修补。修复 钢管混凝土拱桥是 比较先进的桥梁组合 , 适用 于大跨度 流域 工作进行前 , 应制定 相应修补 方案及 焊接修 复工艺 , 焊 接工 之上 的交通设施。 由于钢管混凝土拱桥的特殊性 , 现场施 工 艺应进行必要的测试与评定。对重要部位焊缝修复 , 应征得 或后期使用会发生多种 病害 , 降低 了桥梁原 有的使 用功能 , 有关专家认可后方可实施 。 ( 2 ) 涂层技术 。依据涂层 检查进行 综合评定结果 , 在补 这就要求施工单位注重拱桥病害 的检测与处理 。 修之前要查明其退化原因。修补大致可分为全面和局部两 1 钢管混凝土拱桥常见的病害 选择时应考虑涂层的退化状况 、 经历年数和环境等 。 我国交通行业快速发展带动 了建筑工程 的广泛实施 , 桥 种方法 , 常倾 向于在 出 梁工程在 现代交通运输 系统 中的应用 价值更 为 明显。钢管 全面修补 是为 了使 防锈效果长期 地保 持下去 , 现初期退化 时 , 全面重新 涂刷 ; 部分修补 是将部分 退化显著 混凝土拱 桥在交通工程改造 中得到 了普及应用 , 显现了此种 由于混凝 土桥 面板 裂缝漏水 , 对 下 新型桥梁结构 的功能特性 , 为桥面车辆行驶提供了安全稳定 的部位重 新涂刷 。例如 , 的环境。由于桥梁车流量 的持续增加 , 钢管混凝土拱桥承受 面钢构件涂层 受到侵害的部位重新涂刷。 ( 3 ) 包裹技 术 。在 拱座 与裸 露 的钢管 混凝土 交界段 以 的重力荷载越来越 大 , 早 期建成 拱桥 的承载性 能受到破 坏 , 若涂 层 出现褶 皱 、 龟裂, 在排 除涂层 质 进而导致钢管混凝 土拱桥发生了诸多病害现象。主要包 括 : 上露 出的钢管表 面 , 气温 、 老化 等原 因外 , 宜再将包裹混凝土 向上延长。若拱 ( 1 ) 拱肋病 害。白天钢管 吸热迅速 膨胀 时 , 管 内的混凝 量 、 龟裂、 裂纹, 当元 明显变 形时 , 可 土吸热慢 , 管 内混凝土不可能与钢管一起膨胀 ; 到了夜晚 , 钢 座的外包混凝土出现褶 皱、 管遇冷收缩时 , 管 内的混凝土 因降温慢 而阻 止钢管 的收缩 , 暂用水泥砂浆涂抹 。待稳 定后再根 据情 况进行修 复。对拱 保持 清洁干燥 , 每年冬夏来 临之前 , 导致在大直径钢管 中钢管与核心混凝土脱空。此外 , 当大气 座处 的积水要及时排除 , 的相对湿度大于 6 0 %时, 钢材表 面就 会形 成 一层 肉眼看 不 对裸管段与有外包混凝土 的管段交界处要涂厚油脂 。 ( 4 ) 综合养 护。吊杆 的养 护 是钢管 混凝 土拱桥养 护工 见的水膜 , 产生电化学腐蚀 。 吊杆养护的重点部位是上、 下锚头处, 应经常检查 ( 2 ) 吊杆病害。通过对部分钢 管混凝 土桥 的调查 , 发 现 作的重点, 吊杆两端 的锚 固部位 是否浸水 、 锈 蚀和开 裂、 松 动等。冷铸 平行钢丝拉索 P E护套 一般 在几 年 内就开 裂。相关 资料 表 要 注意 防水 、 防锈。定 期对 明, 拉索 P E护套最短不到 1 年, 最长不到 1 O 年就产生开裂。 锚 头和螺栓是暴露 在大气 中的 , 对发现的锈蚀 立即进行 除锈 , 重新涂 装 , 防护 腐蚀是吊杆比较多见的病害现象 , 其是造成钢丝疲劳断裂的 锚头进行检查 , 当发 现锚头锈 蚀 , 应 将锚具 以及承垫块 基本原因 , 钢索腐蚀的主要 原 因是 防护措施 开裂 失效 , 导致 层损坏应 及时修复 ; 外的原有防锈 材料及 锈迹擦 净 , 再涂 防锈材料进行 防护 。 水、 氧气及其它有害物质与钢索直接接触引起锈蚀。 ( 3 ) 系杆病 害。系杆病 害主要集 中于锈蚀 、 拉力 失衡等 3 结 论 受到多方面条 件的限制 , 国内钢管混凝土拱桥的病 害率 方面 。首先 , 雨水 由桥面混凝 土裂 缝渗入 钢箱 内 , 钢箱 底部 较高 , 若依 旧采 用传 统施 工方 法则 难 以取得 预期 的工程 价 又未做任何特殊 排水 处理 , 雨水 就 聚集 在钢 箱 内而无 法排 提 高混凝 土拱 桥 的使用 功 出, 这加剧 了系杆的锈蚀 。其次 , 由于在施 工过程中 , 预 留孔 值 。为了防范交通 事故 的发 生 , 应注重钢管混凝土常见病 害的处理 。这就要求施 工单 位 道偏小导致穿索较为 困难 , 造成 钢绞线 排列不 整齐 , 张拉力 能 , 先进行系统性的病害分析 , 再结合 日常检测方法掌握处理问 失去均衡导致钢绞线被拉断 。 题 的有效措施 , 从 多个 方面 强化 钢管混 凝土 拱桥 的使用 功 2 钢管混凝土拱桥病 害的防护措 施 能 。 通过检查与检验 , 系统 地掌握 桥梁 技术状 况 , 较早地 发

浅谈钢管混凝土拱桥及质量检测的研究现状

浅谈钢管混凝土拱桥及质量检测的研究现状

民 解放 军总后勤部 的 GB 12 20 (0 1 等。这些标 准、 J44 — Oo 2o )
规范对于钢管混凝士结构 的推广 应用都有着重要 的意义 。 综上 所述 , 目前为止 , 到 虽然 世界上 关 于钢管 混凝 土 的
设计规程 有很 多 , 但还没有 钢管 混凝土 的检测 规程 , 钢管 而 内混凝土浇筑质量直接 影响 到钢管混 凝土拱 桥设 计 目标 的

在缺陷 , 找出缺陷位置 , 圈出缺陷范围 , 特别是对钢管内壁与 内部混凝土之 间的胶 结脱 离或完 全脱空可 以定量地进行 检
测 , 钢管内混凝土缺陷采用首波声时 、 对 波形 、 首波频率的综
直没有一个适 当、 可靠和简便 的方法 , 对该 问题 的研 究 , 仍
是 国内外桥梁界的热点问题 , 前在 钢管混凝土拱桥质量检 目 测 中使用的方 法比较 多 , 如人工 敲击 法、 钻芯取样法 、 超声 波 法、 表面波法 以及光纤监测系统等 , 中超声波法 、 其 人工敲击
() 3 超声波检 测法 。钢管 内部 混凝 土 的密实程度 和均
匀性以及钢管壁与混凝土之间的胶结脱离的检测, 可以运用 波在传播过程中声时、 声幅、 频率的相对变化, 对钢管混凝土
的质量 进行 分析判 断。实践证 明, 波检测技术对钢管混 超声 凝 土拱桥 的钢管混 凝土构 件进 行检测是 行之有效 的。它可
(94 、 19 ) 日本的 A (9019 )澳大利 亚和加拿 大等 国学 U 18 , 7 ; 9 者, 正在编制 自己的设计规程 。 在我 国, 一些钢管混凝土结 构的设 计规程也相继颁布 实 施 , 中包括 : 其 国家建 筑材料 局 的 J J1 8 , C0 — 9 中国工程 建设

桥梁结构病害报告

桥梁结构病害报告

桥梁结构病害报告1. 简介桥梁是现代交通运输中不可或缺的基础设施之一,而桥梁结构病害的发生对交通运输的安全性和稳定性产生了重要影响。

本报告旨在系统地介绍桥梁结构病害的种类、原因、识别方法以及预防与修复措施。

2. 桥梁结构病害的种类桥梁结构病害可以分为以下几类:2.1 裂缝裂缝是桥梁结构中最常见的病害之一。

裂缝的出现主要是由于混凝土或钢结构在承载荷载下的变形引起的。

裂缝的类型有横向裂缝、纵向裂缝和弯曲裂缝等。

2.2 锈蚀桥梁结构中的金属部分,如钢梁和钢筋,容易受到氧气和水的作用而发生锈蚀。

锈蚀会导致钢材的截面减小,从而降低桥梁的承载能力。

2.3 翘曲翘曲是指桥梁结构中的某一部分受到不均匀荷载作用时发生的变形现象。

翘曲可能导致桥梁垮塌或破坏,对交通安全产生严重威胁。

2.4 桥面沉降桥面沉降是指桥梁上铺设的道路表面发生下陷现象。

桥面沉降可能由于基础不均匀或地基沉降导致,给行车带来不便甚至危险。

3. 桥梁结构病害的原因桥梁结构病害的发生原因多种多样,主要包括以下几个方面:3.1 材料质量问题桥梁结构使用的材料质量直接影响桥梁的耐久性和抗荷载能力。

材料质量问题包括原材料质量不合格、生产工艺不合理等。

3.2 设计问题桥梁的设计不当也是导致结构病害的一个重要原因。

设计问题包括荷载计算错误、结构设计不合理等。

3.3 施工问题桥梁施工中的操作失误、施工质量不达标等问题也会导致桥梁结构病害的发生。

3.4 自然环境因素自然环境因素如温度变化、湿度变化、地震等也会对桥梁结构产生影响,加大结构发生失稳的风险。

3.5 荷载问题桥梁在使用过程中所受到的荷载也是导致结构病害的一个重要原因。

荷载问题包括超载、频繁大范围的荷载变动等。

4. 桥梁结构病害的识别方法为了及时发现和修复桥梁结构病害,需要进行定期巡检和识别。

以下是常用的桥梁结构病害识别方法:4.1 目视检查目视检查是最简单、常用的一种识别方法。

通过观察桥梁结构的裂缝、锈蚀、翘曲、沉降等病害,以及听、摸等方法,判断是否存在病害。

钢管混凝土拱桥检测与养护探讨

钢管混凝土拱桥检测与养护探讨

钢管混凝土拱桥检测与养护探讨早在19世纪后期,钢管混凝土结构就已经出现。

钢管混凝土在力学性能方面具有承载能力大的优越性,在施工方面也有用料省、施工简便、安装重量轻等许多优点。

因此,钢管混凝土拱桥近年来发展迅速,钢管混凝土材料在我国桥梁工程中的应用,可以追溯到上世纪60年代在山西省中条山铜矿的某条输送线中的跨径为27m一座的析架桥的应用,这座小桥是南昌有色冶金设计研究院设计的桥梁,其析架压杆为外径14厘米的钢管混凝土。

在这之后工程实际中还曾将钢管混凝土应用于铁路系统,如应用在铁路隧道中用做拱形支撑。

这些实例都为钢管混凝土结构在拱桥中的应用,提供了工程实践经验。

一、钢管混凝土拱桥具有几个优点抗压承载力高。

钢管混凝土是一种组合材料,当将二者分开来考虑的时候,由于薄壁钢管材料对局部缺陷很敏感,因此这种材料的承载力很不稳定。

当在薄壁钢管中灌注混凝土形成钢管混凝土组合材料结构时,由于外侧钢管的套箍作用,就能延迟混凝土结构受压时的纵向开裂,同时核心混凝土也可以增强外侧薄壁钢管的局部稳定性,所以二者的互补作用使得钢管混凝土组合材料结构的承载力大大的提高了。

钢管混凝土结构的柔韧性较好,动力稳定性好。

两端受压时纯混凝土的破坏特征一般情况下表现为脆性破坏,当核心混凝土在外侧钢管的约束下,组合材料破坏时就能产生很大的塑性变形,因此这种钢管混凝土组合材料具有优良的动力性能。

钢管混凝上拱桥施工简便,工期较短。

钢管混凝土结构在施工工艺方面也具有很多优点,主要表现在以下几个方面:一是外侧的薄壁钢管本身就是耐侧压的模板,因此没有普通混凝土拱肋施工时支模、拆模的麻烦;二是拱肋外侧的钢管也兼有箍筋的作用,制作钢管也相对省时省力;三是钢管混凝土拱肋的自重较轻、便于安装,也能有效缩短工期。

钢管混凝土拱肋没有普通混凝土拱肋的开裂问题,高温性能较好。

普通的钢管软化点较低,当钢管内填充了混凝土形成钢管混凝土组合结构时其软化点有了很大的提高,因此钢管混凝土结构具有较好的高温性能。

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傅 斌1 2 , ,许晓锋2 ,黄福伟2
l 重庆交通大学, (. 重庆 引 刃 4 2 X 7; 重庆交通科研设计院, . 重庆 粼 X 7 叉场 )
摘要: 近年来钢管混凝土拱桥在我国得到了 迅速的发展, 但也存在着许多问 题。通过对现有钢管混凝土拱桥的实地调查 以及对相关文献资料的分析与整理, 对其出 现的问 题进行总结与分类,可为钢管混凝土拱桥的理论研究 和养护维修技术提供
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随着钢构件的腐蚀威胁整个大桥 的安全。如果在施工过程中由于 方法不当以及后期养护未能及时
1 倍,钢管的套箍作用可以提 . 4 高混凝土的塑性, 使得高强混凝
土脆性的弱点得到克服。混凝土 充满钢管后, 还可加强钢管管壁 的稳定性 ,刚度远远大于钢结 构,使钢管的整体稳定性有很大
提高; 另外, 在施工方面钢管本
造成截面损失已达1 5 左右, . 3% 造成吊杆的安全度降低; 重庆武
隆县峡门口乌江二桥上同样出现 了吊杆的下锚具严重锈蚀且锚孔 内充填的混凝土不密实, 造成吊 杆端部钢筋锈蚀的现象;在广西 三岸 琶江大桥的养护施工 中发
条, 属质量不合格。 缺陷焊缝的 长度共计为1 3 m 36 ,占探察焊 c 缝总长度6 8 m的2%,合格 00 c 2
ul r t u a hb d sadt nl i f t o e e a di rao,t xii r l sa sm a bac r ie rg n h a s ea y sO h r rr t l m tn h ef m Ie 1 o f i ee sn o e r u m tgp b m e - i r dadc sfdi h ae,s t r i st asf h ho ta s d n h a t ac e z n l s e nt ai i eppr oi p v e h s o et ri t yadt o d eb i rt e c u e l em ie ne nn t hi e. e n us c q K yw r : oc t i ds e t l a s cnref e t luu r hb de; ia s i e itnadc sfao eo d e l e bar c i r gs d e e;n s邵 i n ls ctn ss vt o ai i i
检的结果来看,该桥因钢丝锈蚀
凹坑 、咬边、表面气孔、表面夹 渣、未焊满等缺陷,缺陷深度在
在宜宾市小南门金沙江大桥
4m sm m 一m 范围内;焊缝评定等
级为1级的有5 1 条、W级的有6 8
坍塌事故中发现, 破坏之前吊杆 下锚头就出现了锚头松动和周边 混凝土局部有裂缝的情况。
. 2 2 防护套破坏 . 2 在对重庆武隆县峡门口乌江
力混凝土变截面连续箱梁桥、现浇预应力混凝土变截面连
及钢束布置、 施工要点, 可供广大设计者在类似桥 梁设计中参考。
续刚构桥、现浇预应力混凝土斜弯变宽连续箱梁桥等。
收稿 日期:2 ) 一9 ( 刁7 1 07
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成的,此状况削弱了钢管对混凝 土的套箍作用; 在对广东佛陈大 桥的检测中同样发现管内的混凝 土与钢管发生了剥离。
式。据统计, 近年来我过各地相 继建成的钢管混凝土拱桥有2 0 多座, 在钢管混凝土拱桥设计与 施工方面有许多成功的经验, 但
是由于桥梁界对钢管混凝土结构
.2 2 . 钢管涂层损坏和剥落,钢 1
矩大9 %, . 6 差异不大, 但大边跨跨中的最大弯矩 是小边跨跨中最大弯矩的1 倍, . 2 9 差异较大。设计 时考虑施工阶段的对称、平衡悬浇施工,两个墩支 点的顶板悬浇束采用一致设计; 两边跨的底板钢束 设计不同, 小边跨底板钢束采用8 束巧少12 5 ,大 边跨底板钢束采用1 5 5 。 2 少1. 束1 2
由于雨水深人吊杆内部造成钢丝
( 尤其是短吊 也非常复杂,主 杆)
要病害有以下表现。 . 1 2 . 横梁锚垫板下混凝土周围 2
出现微裂缝
( 按照G l 58检验标准) Bl 4一9 3 以 上标准的 1条, 3条焊缝 有1 其余7
均有在某一区间呈现不同程度的
大量锈蚀, 其锈蚀形态为坑蚀, 这易引起钢丝应力集中, 脆性增 加, 存在突然拉断的隐患。从抽
身又可以作为劲性骨架以及施工
时的模板和支架。以上这些优点 都是钢管混凝土结构得以广泛应
温差大、 气温变化大的季节, 这 类作用就更加突出了。这样 日 积 月累地反复作用,钢管受残余变 形的影响将相对地变大,而管内 混凝土因徐变、收缩的影响将相 对地变小, 这样钢管与混凝土产 生一定的脱离是很难避免的。若 混凝土配合比设计不当, 混凝土 收缩严重或在浇注过程中混凝土 并不是很严实, 钢管与混凝土的 脱空现象将相当明显。 以上情况导致在大直径钢管 中钢管与核心混凝土脱空,尤其 表现为拱顶混凝土脱空和管肋混 凝土密实度不均匀,拱脚密度较 差 ,严重者还会有整体脱空现
万方数据
1 前言
钢管混凝土拱桥是我国近年
来桥梁建筑发展的新技术,其具 有 自重轻 、强度大、抗变形能力 强、承载能力强的优点, 并且用 料省、安装重量轻、施工方便、 工期短、养护工作量小,是大跨
度拱桥的一种比较理想的结构型
混凝土仍有许多问题值得研究。 由于设计和施工等方面的原因 , 使得钢管混凝土拱肋在成桥以后 呈现出以下病害特征。
6 结语
徐沙河大桥采用斜桥正做的方案,主桥桥墩按 错孔反对称布置 、边孔不对称设计。目前该桥正在 顺利施工中。本文主要介绍了该桥的结构设计特点
作者简介:金庆利( 7一 ,男,山东邹城人,毕业于重庆 9 1 6) 交通学院土木工程系桥梁工程专业,大学本科,工程师, 现从事桥梁设计研究工作。毕业以来,参加 了京福徐州绕 城、宿淮、宁杭、润扬大桥世业洲互通、西安至合肥西部 大通道丹凤至陕像界等多条高速公路的设计工作,主要担 任桥涵组长;主持完成了 徐沙河大桥设计、徐州新城区1 号 路跨陇海铁路大桥的设计咨询工作; 进行过多种桥型的设 计,其中有简支板梁桥、先简支后连续预应力混凝土组合 连续箱() T 梁桥、 现浇预应力混凝土斜腿刚构桥、现浇预应
象。在对重庆武隆县峡门口乌江 二桥的检查中就发现管内顶部填 充的混凝土与管壁有空隙,空隙
跟上,在钢管混凝土拱桥中就会 出现涂层的各种病害。 浙江新安江大桥的钢管虽然 经过除锈和刷漆, 但由于江面雾 多潮湿,使钢管锈蚀得很快 ,完 工后仅5 年拱肋就出现了严重的 锈蚀,于19年进行了重新除锈 99
速混凝土的收缩和徐变。在昼夜
引起的腐蚀主要是大气腐蚀,大 气腐蚀的快慢及主要控制因素在 很大程度上取决于大气的湿度和 其组成成分。大气湿度较小时, 钢材表面无水膜,表面不生锈 , 腐蚀速度慢, 属化学腐蚀,危害 较小 ;当大气的相对湿度大于 6% 0 时, 钢材表面就会形成一层 肉眼看不见的水膜, 产生电化学 腐蚀, 使表面生锈, 其腐蚀速度 快, 危害较大。如对拱桥的防腐 处理不当, 在一段时间后,则会
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依据 。
关键词: 钢管混凝土拱桥; 病害;调研与分类
中图分类号:U 8 4. 2 文献标识码:A 文章编号:1 2 8 (080一 20 0 ) X ( 一7620 ) 02一 4 4
T eDsae n e i t na dCas ct no C nrt ie h i s e sIvsg i n I i a o f oce t ao sf i i eFId I
管本身锈蚀 钢管混凝土拱桥由自 然环境
理论的 研究滞后于工程实践, 故
将钢管混凝土结构应用于拱桥仍
有许多问题值得研究。
2 病害分类及调研 通过对查询 资料 的分 析整
理, 可将目 前钢管混凝土拱桥的
主要病害情况大致归纳为以下几
个方面。 21 钢管混凝土拱肋 . 钢管混凝土拱肋是钢管混凝 土拱桥的主要受力构件,它由钢 管和管内的混凝土组成, 应用于 以受压为主的构件中。由于钢管 内混凝土的径向变形受到钢管的 约束而处于三向受力状态,可使 其承载力提高约为一般混凝土的
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