桥梁病害安全问题分析与加固研究
道路桥梁工程结构的病害与加固技术探究
道路桥梁工程结构的病害与加固技术探究1. 道路桥梁工程结构病害概述随着城市化进程的加快,道路桥梁工程在国民经济和社会发展中的地位日益重要。
由于设计、施工、材料、维护等多方面原因,道路桥梁工程结构在使用过程中可能出现各种病害,如裂缝、变形、振动、腐蚀等。
这些病害不仅影响道路桥梁的正常使用功能,还可能导致交通事故、环境污染等问题,甚至危及人们的生命财产安全。
对道路桥梁工程结构的病害进行及时有效的检测、诊断和加固处理具有重要意义。
国内外学者已经对道路桥梁工程结构病害的成因、类型、发展规律等方面进行了较为深入的研究。
通过对大量实际工程案例的分析,发现道路桥梁工程结构病害的主要原因包括设计缺陷、施工质量问题、材料性能不足、环境因素等。
由于桥梁结构的复杂性和不确定性,病害的发展过程往往呈现出非线性、随机性等特点,给病害的诊断和加固带来了较大的挑战。
为了提高道路桥梁工程结构的安全性和使用寿命,需要加强对病害成因的研究,完善病害检测与诊断技术,发展适合不同类型桥梁结构的加固方法。
还需要加强桥梁工程的设计、施工、材料等方面的管理,降低病害的发生概率。
1.1 桥梁结构病害的分类受力构件病害:包括梁、板、柱等受力构件的裂缝、变形、断裂等病害。
这类病害主要与材料的强度、刚度、韧性等因素有关,以及施工工艺、使用环境等因素的影响。
支座病害:包括桥墩、桥台的支座损坏、脱空、移位等病害。
这类病害主要与支座的设计、施工质量、使用环境等因素有关。
连接病害:包括桥面铺装、护栏、伸缩缝等连接部件的损坏、脱落、松动等病害。
这类病害主要与连接部件的设计、施工质量、使用环境等因素有关。
排水设施病害:包括桥梁排水系统的设计、施工质量、使用环境等因素引起的堵塞、渗漏等问题。
这类病害主要影响桥梁的结构安全和使用寿命。
防腐涂装病害:包括桥梁结构的防腐涂装层破损、剥落、老化等问题。
这类病害主要与防腐涂装材料的质量、施工工艺、使用环境等因素有关。
为了确保桥梁结构的安全性和使用寿命,需要对各类病害进行及时的检测、诊断和加固处理。
道路桥梁病害情况及加固技术研究
筋 混 凝 土 结 构 的损 坏 。如 果 混 凝 土 碳 化 和 钢 筋 锈 蚀 的程 度 日益
2 研 究 工 作 流 程 图
从收集数据 、 研究到最后 的总结 , 一系列 的研究 工作流程 图
严 重, 桥梁会产生较多的顺筋裂缝 , 这 就会 对桥梁 的安全性和使 用寿命产生严重的危害 , 降低它 的安全性和缩 短它 的使用寿命。
断的增加 。近年来, 桥 梁坍塌 的事件是屡屡发 生, 给 国家和人 民带来 巨大的经济损失和恶劣的社会பைடு நூலகம்响。本文对我国的桥
梁现 阶段 存在 的病 害和 其 加 固技 术这 两方 面进 行 阐 述 , 并提 出一 些意 见 。 关键词 : 道路 ; 桥梁 ; 病 害; 加固 中 图分 类号 : U 4 4 5 . 7 文 献 标 识码 : B 文章 编号 : 1 6 7 2 — 1 6 7 5 ( 2 0 1 3 ) 2 1 — 0 1 9 0 — 0 2
的 重 要 内因 。
设 计 的 需 要 ,使 用 的 建 筑 物 资 不 恰 当等 等 问题 都 会 导 致 桥 梁 从
一
3 . 2 混凝 土 中存有 裂缝病 害
开始的使用 就存在质量的隐患。在桥梁 长期 的使用过程当中,
干 缩和徐变等现象 , 预应力构件 在我 国的钢筋混凝土桥梁 中, 桥梁的裂缝是一种非常普遍和 混凝土随着时间推移 出现凝固、 环境中的有害的物质对桥梁结构产生腐化 , 钢筋 常见 的病害 ,以至于可 以说是 没有 不产 生裂缝的钢筋混凝土桥 的预应力损 失, 使得混凝 土的强度 明显 下降, 从而 使桥 梁出现一种或 梁 。一 般 来 说 , 桥 梁 裂 缝 的 出 现 是 由多 种 原 因 同 时作 用 引 起 的 。 产生锈蚀 ,
桥梁常见病害成因分析及维修加固建议
桥梁常见病害成因分析及维修加固建议摘要:随着交通量的增长、汽车载重量的增加和桥梁运营时间的增长,一些公路桥梁结构构件已出现不同程度的破损,对于桥梁改造和维修以及加固工作是当前我国交通部门的重要工作内容。
了解使用中的公路桥梁的病害及发生的原因,及时掌握桥梁的损坏实际状况,严格按照一定的加固手段,对当前存在的病害问题有针对性的预防和解决,才能够延长桥梁的使用寿命,实现我国交通道路事业的快速发展。
关键词:桥梁;病害;维修加固引言1桥梁中容易出现的病害问题1.1上部结构主要病害类型裂缝是主梁(板)的最常见病害,主要发生的位置在跨中、梁(板)端、梁(板)侧以及梁(板)底等,不同位置的裂缝其发生的原因也大不相同。
一般来说:跨中竖向及梁(板)端斜裂缝主要是结构性受力裂缝,其余位置处的裂缝主要是非结构性裂缝。
横向裂缝:大多数情况下梁(板)底横向裂缝病害主要是由于梁(板)在荷载作用下产生的正弯矩裂缝,也有部分横向裂缝是由于梁(板)底保护层厚度不足,梁(板)体内箍筋锈胀所致。
纵向裂缝:纵向裂缝的产生原因主要有: ①早期空心板梁设计由于经济因素制约,其底板厚度较薄,薄壁结构在纵向受力时其截面将发生畸变变形,同时在底板上下缘产生畸变弯曲应力,当畸变拉应力超过混凝土的抗拉强度,势必导致底板产生纵向开裂。
若底板横向构造配筋较少,则钢筋无法限制纵向裂缝的扩展,这也是底板纵向裂缝宽度一般较大的原因之一。
②施工工艺引起空心板梁底板产生纵向裂缝的因素较多,其中预应力因素较为关键。
正常状态下施加预应力,预应力将对截面产生轴向压力和弯矩,由于混凝土材料的泊松效应,在轴向压力作用下底板将产生横向拉应力,此应力与截面的畸变应力组合后往往大于混凝土的抗拉强度,这就是产生纵向裂缝较为普遍的原因之一。
③此外,空心板梁混凝土质量较差、振捣不密实、内模下沉导致底板厚度偏薄等因素均可引起底板产生纵向裂缝。
主梁(板)常见裂缝情况表空心板(或普通钢筋混凝土T梁)板(或梁)间铰缝开裂、脱落、渗水,桥面有大量反射纵缝,单板受力趋势明显。
T型桥梁病害原因与加固技术探讨
T型桥梁病害原因与加固技术探讨我国大部分T型梁桥为钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁。
其截面设计经济合理,在不考虑梁高影响净空的前提下,充分利用了钢筋的抗拉能力和混凝土的抗压能力,最大限度地减少了受拉区混凝土的面积,使得T型梁桥结构的质量得到极大的减小。
1、T型梁桥常见的病害T型梁桥常见的病害有:1)横隔板损坏;2)翼缘板纵向裂缝开裂、破碎;3)T型梁腹板竖向、斜向裂缝;4)T型梁底横向裂缝、纵向裂缝;5)桥面铺装破碎,特别是湿接缝处的反射裂缝;6)支座劣化等。
下面通过一工程实例来论述T型梁桥维修加固技术的应用。
2、工程概况某省道桥共4跨,上部结构为4×20m钢筋砼简支T梁,T梁采用300级砼,每跨共有5片T梁、纵向共有横隔梁5道。
原设计荷载等级:汽-20级,挂-100。
经过定期检查,最终评定等级为3类。
主要病害如下:①主梁腹板存在较多超限的竖向和斜向裂缝,最大的裂缝宽度0.39mm,超限;底板也有较多的横向裂缝;②翼缘板纵向接缝开裂、渗水,其反射至桥面产生较多的纵向裂缝;③横隔板局部错位,焊接钢板普遍锈蚀。
3、T型梁验算在分析主梁病害之前对原结构按"85规范"和"04规范"进行必要验算。
采用检验法确定本桥的相关折减系数:①承载能力检算系数Z1:1.08;②承载能力恶化系数ξe:0.0517;③构件截面折减系数ξc:0.98;④钢筋截面折减系数ξs:0.95。
一跨T型梁图1)"85规范"验算结果T梁横向联接为铰接结构,根据横向分布计算结果取一片最不利的2号中梁计算:主梁汽车横向分布系数为0.51;主梁挂车横向分布系数为0.394;人群荷载取3kN/m2,人群横向分布系数为0.39;主梁冲击系数μ取0.191;桥面铺装、人行道板和栏杆等作为恒载加载。
考虑旧桥折减后的结果如下表:"85规范"主梁验算结果表从表中得出:承载能力极限状态下主梁跨中最大弯矩Mmax=2528kN·m>抗力R=2085kN·m,不满足规范。
公路桥梁常见病害及加固措施分析
道路桥梁常见病害及加固措施分析随着交通运输事业的蓬勃进展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载本领和正常使用。
因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以削减桥梁更新的投入,便成为广阔桥梁工极为挂念的问题。
一、高速道路桥梁常见病害原因分析纵向裂缝是预应力空心板结构的常见病害,一般有以下几个成因:1、常见裂缝分析桥台竖向裂缝,一般显现在扩大基础的重力式桥台上,在设计阶段由于地质勘察精度不够,试验资料不精准,没有充分把握地质,就设计、施工,在运营过程中,由于结构荷载差异较大,引起台身不均匀沉降产生的;桥台横向裂缝,一般为荷载裂缝,它重要是由台背自动土压力过大、荷载以及温度作用效应产生的。
另外钢筋锈蚀膨胀、混凝土收缩也是产生桥台裂缝的重要原因。
盖梁(墩顶及悬臂处)产生的裂缝(缝宽约0.04mm~0.2mm),是结构正应力即盖梁顶面负弯矩区受力钢筋不足引起的。
盖梁其它类型裂缝重要是由于钢筋锈蚀膨胀以及混凝土收缩产生的裂缝。
此类裂缝重要存在于连续预应力T梁桥中,病害最重要的原因是:设计方面,由于横隔梁间距过大,自身刚度偏小,致使桥梁横向联系较弱,横隔梁在拉剪应力下开裂;施工方面,横隔梁一般实行湿接缝施工,后浇混凝土未考虑收缩补偿,造成新旧混凝土收缩速率差而产生混凝土收缩裂缝;养管方面,由于超载重车反复作用,使桥梁的横隔梁承受宏大于设计的荷载,导致横隔梁混凝土竖向开裂。
另外雨水及融雪盐水沿横隔板接缝下渗,致使连接钢板锈蚀,将混凝土保护层胀开。
空心板横向裂缝一般包括荷载裂缝、温差产生的混凝土干缩裂缝、空心板板底钢筋锈胀裂缝等几种形式。
其成因重要为:设计荷载等级小于目前超载车辆的荷载等级,较大荷载作用下板底混凝土开裂形成横向裂缝;施工时由于水泥用量过大、温差过大或养生不适时等显现的干缩裂缝;模板底座不牢,沉降不均匀显现的横向开裂;空心板吊装或堆码,受力支点不当显现的开裂;施工时板底厚度偏小,简单造成板底横向开裂。
浅谈桥梁工程常见病害分析与维修加固措施
浅谈桥梁工程常见病害分析与维修加固措施摘要:随着我国经济的飞速发展,我国交通基础设施建设也得到了快速的发展。
桥梁工程作为我国交通基础设施中的重要部分,桥梁工程质量的好坏,不仅关系着人们生命财产的安全,也关系着我国交通运输行业是否能够正常运行。
但是随着我国社会经济的快速发展,特别是中、重交通的增多,在荷载和环境的共同作用下,导致桥梁工程出现各种病害问题,严重影响了桥梁工程的质量。
本文通过对桥梁工程常见的病害进行分析,并提出相应的维修加固措施。
关键词:桥梁工程;常见病害;维修加固一、我国桥梁工程常见的病害(1)桥头跳车病害桥头跳车病害指的是桥梁或者通道等构造物两侧与路堤填土相接处产生非常大的差异沉降,从而使路面出现非常明显的刚度变化和纵坡变化。
桥头跳车导致的路面高低不平,会使行驶至该处的车辆产生颠簸、跳跃的现象。
这一现象不仅会让驾驶人员和乘车者感到不适。
严重时也会造成车辆失控,出现翻车情况,给行车安全带来了安全隐患。
桥梁工程产生桥头跳车病害的原因有以下几个方面:第一、桥头路堤与锥坡范围内的地基填土处理的不够彻底。
桥头路堤与锥坡通常位于天然地基上,如果施工人员在填土之前处理不够彻底或者不做处理时,桥头路堤就会在路堤土的重力作用下产生极大的变形。
而桥梁构造物一般采用桩基础或者扩大基础等,其沉降量非常小,若桥头路堤土在重力作用下产生的变形,不能在桥头路面铺筑时完成,就会产生路沉而桥不沉的现象。
第二、路面水渗入到路基,导致路基水土流失、路基土软化,造成桥头路基引道下沉。
第三、桥台台背压实度不达标,导致高填土引道路堤出现压缩变形。
第四、后台填土材料选择不当或者填土时含水量偏大。
(2)桥梁墩台基础病害桥梁墩台基础病害,不仅会使墩台基础损坏,引起桥梁墩台倾斜、倒塌,也会降低桥梁下部结构的承载力。
桥梁墩台基础病害的成因有以下几个方面:第一、外来物的撞击力。
桥梁墩台在漂浮物或者船只等外来物撞击作用下,会导致墩台局部损坏,使墩台混凝土产生脱落与剥离。
石拱桥病害成因分析与加固措施研究
石拱桥病害成因分析与加固措施研究1引言石拱桥由于其就地取材、施工简洁、不需要大型设备等优点,在50年月~80年月被广泛推广使用。
然而,随着我国经济建设的高速进展,重型车辆与日俱增,加之桥梁建设时设计荷载较小,导致现阶段多数石拱桥已无法满意正常使用要求,处于超负荷状态,因而消失病害状况较多,需要修理加固,提高其承载力量。
本文将就石拱桥常见病害的成因与加固处理措施作一些浅要分析。
2石拱桥常见病害及成因分析2.1主拱圈裂缝拱圈裂缝是石拱桥最常见的病害。
主拱圈开裂严峻影响桥梁的安全性,根据开裂方向可以分为主拱圈横向裂缝与纵向裂缝。
2.1.1主拱圈横向裂缝及成因分析主拱圈横向裂缝多发生在拱顶下部或拱脚上部,其主要成因分析如下:1)主拱圈截面太薄或石料强度不够。
对石拱桥主拱圈进行内力分析可知,拱顶承受最大正弯矩,拱脚承受最大负弯矩,当截面抗力小于荷载内力时,拱顶下部或拱脚上部受拉部位开裂。
2)拱圈受力不对称。
这种状况主要发生在坡桥或弯桥上。
有些坡桥坡度较大,而主拱圈水平设置,造成拱圈受力不对称;车辆在弯桥上转弯时产生向心力,造成拱圈弯道外侧开裂。
3)基础匀称沉降,墩台移动。
石拱桥多按无铰拱设计,为超静定结构。
基础沉降或墩台位移将引起主拱圈巨大的附加应力,造成拱圈横向开裂,且多发生在L/4处。
4)设计时拱轴系数选择不当5)施工质量差。
如砂浆不饱满、砌筑工艺不规范等。
主拱圈横向裂缝对原结构的影响:假如主拱圈消失横向裂缝并进展到肯定深度,开裂面的抗弯惯性矩将大大降低,相当于形成铰,转变原结构体系,内力随之发生变化,结构的稳定性降低。
假如消失多条横向裂缝,形成三铰以上时,结构将变成可变体系,失稳破坏。
2.1.2主拱圈纵向裂缝及成因分析主拱圈的纵向裂缝成因分析如下:1)拱圈多采纳分环砌筑,如在施工时,未留意环与环交叉搭接,则会在拱腹发生纵向开裂;2)基础非匀称沉降;3)结构自身的受力特征影响,如弯桥受离心力作用; 4)局部温度应力。
关于对道路桥梁结构病害与加固的研究与探讨
在桥梁结构发生病害后,需要采取措施进行加固维 修或者更换。桥梁加固工程—般应遵循以下工作程序: 结构可辖 陛 鉴 定—加固方案确定—加 固设计—施丁 组织设计—施 工—验收。 结构同. 靠性鉴 定, 主要是对病害结构的病情诊断 加 固方案好比处方,加固设计是现行规范及有关标准对加 固方案的 ̄  ̄ 1 5 t 程 。加固施工是对 Ⅱ 固结构按加 固设
法。
增设纵梁加固法在桥梁墩 、 台基础 8 § 定. 并具有足够 承载能力 的隋况下,可采用增设承载能力高和刚度大 的 新纵梁 , 这些新梁与旧梁连括在 —起共同受力。由于应用 中的车辆荷载在新增 主梁后 的桥 梁结构中重新分布 , 使 原梁中所受荷载得以减少 ,加固后的桥梁承载能力和 刚 度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的—侧或两侧时, 兼 有拓宽的作用。 此法适用于梁体结构基础完好 。 而承载能 力不能满足要求的场合
条件 不 同 。 可分 为以 加大 截面 面 积 为 主和 加 配钢 筋 为主 两种 加 固方 案。
其运输、 浇注、 捣固合并为一道工序、 设备简单、 占地面积 小、 施 工初椭化程度高、 速度快、 效率高、 节省劳动力 ; 可设
表面 , 喷射—层密实而 目粘度高的水泥砂浆保护层 , 来封 4 . 不重视桥梁后期养护工作 . 没有及哺 肖 除己产生的 病害。 闭裂缝 的f 钎 方法。喷浆前 , 需要把结构表面的剥离部分 除去, 再用水冲洗清洁 , 并在开始喷浆 之前把基层湿润, 然
后再开始喷浆。
人们把喷
5 拱 水等自然灾害使桥梁产生损坏。 6 地质条件差 , 如滑坡 、 软基等 导致桥梁产生病害。
构病害, 并防治病 害的产生具有非常重要的意义。本文首先分析了道路桥梁普遍存在的结构病害, 然 后分析了产生这些病害的原因, 最后提 出了若干加 固 措施。
桥梁支座病害成因分析及防治措施
桥梁支座病害成因分析及防治措施桥梁是连接道路的重要设施,而桥梁支座病害是影响桥梁使用和安全的重要问题。
本文将从桥梁支座病害的成因分析入手,对其进行详细的防治措施探讨。
1. 设计不合理:桥梁支座设计不合理是导致桥梁支座病害的重要原因之一。
包括支座尺寸选取不当、支座工艺不合理等。
2. 材料质量问题:材料质量问题是导致桥梁支座病害的重要原因之一。
在桥梁支座的制作过程中,如果选用了质量不合格的材料,就会导致支座的使用寿命大大缩短。
3. 环境因素:环境因素也是导致桥梁支座病害的重要原因之一。
比如桥梁所处的环境潮湿、多雨、多风等因素都会对支座产生不利影响。
4. 维护不当:桥梁支座的维护不当也是导致病害的重要因素之一。
长期不进行支座的维护检查,会导致支座产生各种问题。
以上就是桥梁支座病害的成因分析,接下来我们将对其进行防治措施的探讨。
二、桥梁支座病害的防治措施1. 加强设计质量:为了防止桥梁支座的病害发生,首先要加强设计质量。
在设计过程中,要对支座的尺寸、材料、工艺等进行合理选取,确保支座的承载能力和使用寿命。
2. 严格材料管理:对于选用的材料,要进行严格的质量管理,确保材料的质量符合相关标准,避免因材料问题导致支座病害。
3. 加强环境保护:对于环境因素造成的影响,可以通过加强环境保护来减少对支座的影响。
比如在潮湿多雨的地区,可以采取防水防潮措施,延长支座的使用寿命。
4. 定期维护检查:对于已经建成的桥梁支座,要进行定期维护检查,及时发现支座的问题并进行修复。
5. 治理措施:如果支座已经出现病害,就需要进行相应的治理措施,比如修补、更换等。
以上就是对桥梁支座病害的防治措施的探讨,通过加强设计质量、严格材料管理、加强环境保护、定期维护检查、治理措施等手段,可以有效预防和减少桥梁支座病害的发生,保障桥梁的安全和可靠使用。
桥梁支座病害是桥梁结构中一个重要的问题,需要我们引起足够的重视。
只有通过加强管理和维护,才能确保桥梁支座的安全、可靠地为交通运输服务。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨桁架拱桥是一种常见的桥梁结构,其具有结构简洁、施工便利、造价低廉等优点,因此在公路交通中得到广泛应用。
然而,由于桥梁长期受到车辆和自然环境的作用,不可避免地会出现各种病害,影响桥梁的安全使用和寿命。
本文将针对单跨桁架拱桥的常见病害进行分析,并提出相应的维修加固方法。
一、桥梁变形桥梁变形是单跨桁架拱桥常见的病害之一,主要表现为桥面和桥墩的沉降、倾斜等。
这种变形一般是由于桥梁的承载能力不足,超载车辆通行导致的。
如果桥梁变形过大,会影响车辆的通行安全,需要立即进行维修加固。
维修加固方法:1. 在桥墩处进行加固。
加固方式可以采用外加预应力钢束、加固钢板等,增加桥墩的承载能力,从而减小变形。
3. 加强管理。
通过定期检测桥梁的承载情况,并加强管理,及时清理桥梁上垃圾等杂物,防止超载车辆通行,从而减小变形。
二、钢结构腐蚀单跨桁架拱桥中,钢结构是承载桥面和行车荷载的关键部分,其腐蚀病害对桥梁的安全性能有很大影响。
桥梁的钢结构腐蚀主要是由于抗腐蚀涂层磨损、氧化性环境等原因造成,如果不加以处理,会导致钢材损失严重,进而影响承载能力。
1. 治理桥梁环境。
加强桥梁环境管理,降低大气污染程度,减少腐蚀的发生。
2. 进行局部修补。
对较小面积的腐蚀可采用防腐涂料进行修补。
3. 进行全面防腐。
对性能较差的桥梁可采用防腐钢板复合材料等进行全面覆盖,提高钢结构的防腐能力。
三、混凝土龟裂混凝土龟裂是单跨桁架拱桥上常见的水泥混凝土结构病害之一,主要原因是由于混凝土本身材质老化、荷载产生的应力过大、温度变化等原因引起。
混凝土龟裂如果不及时加以处理,会扩大破坏区域,严重影响桥梁的安全使用。
2. 进行加固处理。
对较大的龟裂面积可采用钢筋混凝土复合材料加固或增加预留混凝土量等方式进行维修加固。
3. 增强管理。
加强桥梁定期检测,及时发现龟裂病害,进行修补和加固处理,减少病害发生,延长桥梁的使用寿命。
结论:。
有关桥梁病害加固处理技术的
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道由于高等级公路运营时间的不断加长,多数桥梁产生了各种病害,因此,病害对桥梁的运用性能造成巨大影响,要是不按时进行修补、加固,可能危及到桥梁安全。
所以,应该把握桥梁的确切病害情形,根据病害成因以及实际问题,研究出有关的加固处理技术,最终保证高等级公路能安全使用。
桥梁常见病害分析钢筋锈蚀造成的病害当钢筋出现锈蚀的时候,锈蚀位置的体积至少能膨胀到之前体积的10倍,就附近混凝土造成挤压,致使混凝土发生开裂或者剥蚀,降低了截面有效尺寸,使结构承载能力减少。
钢筋断面积降低是锈蚀造成的直接后果,针对钢筋当作抗拉材料的桥梁而言,断面积的降低对结构抗弯及抗拉能力造成直接影响。
钢筋锈蚀也能减少混凝土对钢筋的握裹力,对物外流锈蚀,于结构表层产生锈迹,对结构美观产生影响。
所以钢筋锈蚀巨大地危害着桥梁,可能还是致命的,其为影响桥梁结构安全以及寿命的关键要素。
基于各类原因,桥梁结构钢筋锈蚀极大地存在着,为确保桥梁能顺利运营,应对产生钢筋锈蚀的桥梁实施维修。
桥面铺装病害桥面铺装开裂混凝土桥面铺装层这一病害经常见到,通常体现于比较规则的横及纵向裂缝,没有规则的网状裂缝,还有比较严重的破裂。
出现这些病害,因为桥面板没有足够的刚度,通过重载、冲击荷载的作用,造成比较大变形,致使桥面板铺装层产生裂缝,发展还比较迅速。
同时铺装层和桥面板以及主体结构变形没有协调性,出现附加内力还能导致横及纵向裂缝。
还有之前修建的桥梁,那时因为人类就铺装功能、病害了解的局限性,常有着配筋量过小以及钢筋直径太细的这些问题。
于高等级公路之上,铺装层病害带来的危害极其严重。
铺装层出现损坏,让车辆冲击荷载得以增加;在防水功能失效之后,雨水渗进到主梁内,让主梁受力钢筋发生锈蚀,此点针对钢筋混凝土结构来说,危害更为巨大;铺装层发生损坏,还使设计荷载的横向分布状态发生变化,让横向刚度降低,每梁板受力不均匀,主梁实高减小,纵向刚度变弱,挠度变大。
道路桥梁常见结构病害与加固分析
道路桥 梁常见结构病 害与加 固分析
张字 李 月
上 海 市基 础 工 程 有 限公 司
摘要 : 在对道路桥梁加固的必要性进行详细分析的基础上, 详细分析了道路桥梁常见的结构病害 以及造成典型病害的主要原
因。基 于结 构病 害 的加 固原 则 , 详 细分析 了道 路桥 梁 常见 的结 构加 固措 施 , 为道 路桥 梁 的加 固提 供参考 。 关键 词 : 道 路 桥梁 ; 加 固; 病 害 例如 , 车辆在 行驶 过程 中, 通 常会 存在 紧 急刹车 的现 象 , 部分 汽车 深圳 还 存在 超载 的 问题 。 在 这些 因素 的持 续 作用下 , 路桥 的铺 装层 在长 期 的磨损 、 挤压作
加固处理还可以恢复并提高道路桥梁的通过能力 ,延长桥梁的使用寿命 , 满 足 现代 城 市对交 通 需求 的增 长 。
1 2加 固道路桥 梁满 足使 用 需求
2 . 5混 凝 土 出现 碳 化
造 当空气 中 的二 氧化 碳 和混
定 的积极 作 用 。
1 、 道路 桥梁 加 固的必要 性
1 1 加 固道 路 桥 梁满足 经 济性 需求
2 . 4剥 蚀 问 题 从 经济 性 的角度 出发 , 通过 对道 路桥 梁 的加 固能 够节 省 重建 桥 梁 的巨 额 路桥的剥蚀问题主要是人为和 自然因素造成 , 在实际的路桥 中通常表现 费用, 同时也满足交通发展对道路桥梁的需求, 收到很好的经济效益。 通过采 蜂窝面 , 甚至是整体性剥落等问题。 剥蚀问题不但影 用合适的加固技术与拓宽措施 ,减少由于旧桥拆 除以及重建需要 的工程费 为铺装层表面出现掉皮 、 破坏其美观性, 同时还会使得其中的钢筋裸露 , 使得路 用, 同时 还可 以减 少 由于 交通 中断 对交 通运 输造 成 的影 响 。随 着交 通压 力 的 响到路桥 的整体形态 , 桥结构的腐蚀速度增加, 加快路桥的老化。 持续增加 , 早期设计施工的大量道路桥梁已经大部分出现 了病害。 另外, 通过
探讨道路桥梁的结构病害以及加固
探讨道路桥梁的结构病害以及加固摘要:随着我国经济建设的不断发展,对道路桥梁建设的需求也越来越大。
桥梁作为道路的关键部分,在长期的交通流量压力和外界环境的影响下,容易出现结构性病害甚至引起桥梁的坍塌,造成较大的损失。
本文结合实际的工作经验,对道路桥梁的常见病害及其加固技术进行了分析,以期推动道路桥梁建设事业的发展。
关键词:道路桥梁;结构病害;加固技术道路桥梁作为重要的交通枢纽,其安全问题在近年来受到广泛的关注。
道路桥梁一般由路基、路面、隧道和桥梁等工程设施组成,在使用过程中会出现下沉、裂缝等结构问题,需要进行加固处理以保证使用的安全。
一、道路桥梁结构病害的原因道路桥梁结构在使用中需要承载巨大的重力,因此对结构的强度和承载能力的具有很高的要求,道路桥梁出现结构病害的主要原因有以下几个方面:桥梁的混凝土自身存在缺陷,混凝土的使用不合格或者在施工中出现违规操作,导致混凝土结构强度下降,出现裂缝和钢筋锈蚀等问题;道路桥梁设计时对未来的交通流量估计不足,道路桥梁的荷载设计不足,造成桥梁在使用过程中的严重超载,加速了道桥的损坏;道桥结构在设计时所采用的板桥结构不合理等问题造成桥梁的机构在使用中容易出现变形;道路桥梁在施工过程中,没有按照设计规范和技术要求进行施工,导致问题隐患;道路桥梁的地质条件较差,在设计施工对地质的勘察和处理不当,软土、冻土、滑坡等地质灾害一旦出现,对道路桥梁的损失非常严重;自然灾害也是导致道桥病害的一大原因,地震、台风、洪水等自然灾害对道桥的破坏很大,在实际的设计和施工中可以根据实际情况对道桥进行加固处理,预防自然灾害的损害。
二、常见的道路桥梁结构病害类型1、裂缝现代桥梁建筑普遍采用钢筋混凝土浇灌的方式建造,裂缝是混凝土工程最常出现的问题之一。
裂缝的出现会致使混凝土的强度降低,承载力减弱,在桥梁荷载较大时会产生严重的后果,造成人员安全和经济的巨大损失。
道路桥梁出现裂缝的原因很多,总结起来大体上可分为以下几种:一是施工过程中造成的质量隐患。
公路桥梁病害分析与加固措施
目程 技 术
公路桥梁病害分析与加固措施
胡浩然 青海省第六路桥建设有限公司
实的基层 , 整体 性差 , 桥面 板的碎裂和其他损 坏 特 别严重 、混 凝 土质 量或施 工状 况特 别不 良, 无适 用的修补方法时 , 且 就必须采用重新浇 筑 新的 混凝 土桥 面板 的措 施 。即在 f有 桥面 1 3 板上 , 重新加 铺一 层混凝土或 钢筋混 凝土补强 ; 。一般先 凿除 l桥 面 , 层 1 3 使其 与原有 主梁形成 整体 , 必要时锚入适量 短钢筋 , 配置1 层钢 ~2 筋 网, 达到增大 主梁有 效高度 、改善桥梁 荷载 摘 要 ;本文分析 了 桥粱的常见病害的起 因, ()板式 橡胶 伸缩缝 由于施工误差或橡胶 横向分布能力 ,从而达到提高桥梁的承载能力 5 的 目的 。此方法 既修 补已出现裂缝、剥离等损 并提 出了加 固维修方法。 板破坏 引起的伸缩缝处严重跳车 。 又能加 高原 有梁板 的有效高度 , 增 关键词 :桥梁;病 害;加固 i ()板式橡胶 伸缩缝或钢板伸缩缝 由于伸 坏的桥面板 , 6 加 梁板 的抗弯能 力 , 善铰结梁板 的荷载横 向 改 缩装置混凝土施 工先于两端沥青混凝土路面面 分 布,从 而提 高桥梁 的承载能力。 桥 梁是公路 交通的咽喉 , 其使 用功能 的好 层而引起伸缩缝尾端跳车。 22 原桥 主梁加固增强。有以下四种方法 . 坏 直接影 响整条线路的畅通 。公路桥梁 由于 受 ()“ 7 反开槽 法” 施工操 作不 认真 引起伸 到当时局 限的设计、材料、施工加 固等各方 面 ; 缩缝 处跳车 。目前运用 “ 反开槽法”施工修筑
{ 以采 用 : 可
() 1利用墩 顶上 两孔 梁端空 间设 置现浇 横 的影响 , 多数 已经 不能适应现 在交通 量的飞速 的伸缩装置有毛勒缝或暗式 伸缩 缝等。 “ 反开 ; 其上安装预制的微弯板 。 增长 。 槽法 ”施工虽然从理论上解决 了伸缩缝端 头跳 向悬壁挑梁 , () 梁悬壁部 分架设预制 的人 行道梁 , 2在挑 目前 , 已有不少桥梁暴露出缺陷 , 更有一些 j 车的 问题 , 但若 施工时操作不 当, 车辆通过 时仍 两边桥 孔人行 道梁较 主梁长 , 一端支承在 边墩 在远没有达到设计 寿命时 出现耐久性能严重退 有 明显的反应 。 一端支承在路堤 上特设的支墩上 , 此举 化的现象 , 影响其承载能 力和 使用寿命。因此 , 13钢筋锈蚀 。钢筋锈蚀是影 响桥 梁结构 挑粱上 , . 采用适 当的加 固和改造技 术措施 , 恢复和提 高 寿命和安全 的一个 重要因素 。由于各种物理化 系为了避免加宽桥台。 () 行道梁 内侧的凸缘与 I桥面 板间 , 3在人 1 3 桥梁 的承 载能 力及通行 能力 , 延长 桥梁 的使用 学原 因, 桥梁结构钢 筋的锈蚀广泛存在 , 了维 为 用混凝土 浇筑桥 面加宽部 分 , 面铺装层混 凝 桥 寿命 , 以适应现 代化交通运 输的需要 变得十 分 持桥梁 的正常 运营 , 要对 出现锈蚀 的桥 梁进 需 在桥面铺 筑装层及 桥 迫切。 行维修 。钢筋锈蚀主要是 发生了 电化学反应 。 土 同时浇 筑形成 行车道 , 均 使 1 常见病害 钢筋表 面致密 的氧化膜 可使钢 筋免受锈蚀 , 而 面 加宽 部 分 , 设 置 了钢 筋 网 , 整体 性能加 1 1 裂缝 。一座桥梁 从建成到使用 , 涉 氧化 膜的 破坏 直接 导致 了锈 蚀 的发 生 。混凝 . 牵 () 4桥面 伸缩 缝设置在桥 梁顶中心 , 将行车 到设计、施工、监理 、运营管理等各 个方面 。 士的碳 化、大气污染等都使得混凝土中P 值 H 道 铺装延 伸搭架在挑 梁上形 成 , 挑梁 上桥面铺 设计疏漏 ,施工低劣 ,监理不力 ,均 可能使混 下降 , 钢筋表面氧化膜处于酸性 环境中 , 逐渐被 装 层下垫设 二层油毡 , 使其 能随温度 收缩 。收 凝 土桥梁 出现裂缝 。而裂缝 也有很 多种 , 主 腐蚀 , 样氧化膜 便被破坏 了。钢 筋发生 锈蚀 如 这 缩缝 中充填聚氯脂材料 。 拱 圈裂缝 ( 主拱 圈中波纵 向裂缝 、肋 、波连接 ! , 时 锈蚀部分 的体 积可膨胀 至原 体积的l 倍以 0 2 3增大截面和 配筋加 固。当梁 的强度 、 . 处 裂缝 、拱肋裂 缝 、横 系梁 裂缝 ) 、主 梁裂缝 : , 上 从而对周围混凝土形成挤压 , 成混 凝土开 造 刚度 、稳定性和抗裂性能不足时 ,通常采用增 ( 多发生在锚 跨 中部 梁的 下缘及 悬臂梁 根部上 裂、剥 落, 使截面有效尺寸减小 , 致结 构承载 导 缘)、墩台身裂缝 ( 网状裂缝 、从基础 向上 力下降 。锈 蚀的直 接后果是 钢筋断 面积减小 , 大构件截面 、增 大配筋 、提高配筋率的加 固方 墩台 这 发展至墩 台上部 的裂缝 、墩台身的水平裂缝 、 对 于以钢筋 作为抗拉 材料 的混 凝土桥 梁来说 , 法 , 种方法 是在梁 底面或侧 面加大尺 寸 、增 配主 筋、提高 梁的有效 高度和抗 弯强度 , 从而 翼墙和前墙断裂 的裂缝 、由支承垫石从下 向上 ; 断面积 的减小 会直接影响结构的抗 弯能 力。钢 提高桥梁的承载 力。该 法广泛应用于桥梁及拱 发展的裂缝 、桥墩墩帽 顺桥轴 线横贯墩帽的水 筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋 的握裹 力。 桥和拱桥拱肋的加 固。 平裂缝 、双柱式桥墩下承 台的竖向裂缝 、支承 14支座破坏 。支座破坏 的原 因主要 可归 . 24 粘贴钢板加固法。当交通量增加 ,主 . 相邻不等高的墩盖梁 、雉墙上 的竖向裂缝、墩 纳 为 : 支座安 装的不平 整 ; 支座 本身 质量较差 ; 梁 出现 承载力不 足或 出现严重腐蚀 的情况 时 , 台盖梁 自上而下的垂直裂缝 、镶 面石突出的裂 ; 计选 型不 合理 及施 工 中的其 他原 因 。在正 一 设 梁 板 桥的 主梁 会 出现严 重 的横 向裂缝 。采 用 缝 、悬臂桥 墩角隅处的裂缝等) 。 交桥梁 中, 支座 的受力较 为简单明确 , 其受 力边 粘 结剂及 锚栓 , 钢板粘 贴锚 固在混 凝土结 构 将 12 伸缩缝损坏。造成伸缩缝破坏的原因 界条件也容 易满 足, . 但是 对于斜弯桥梁 , 由于超 的受拉边缘或薄弱部位 , 使其 与结 构形成整体 , 主要有以下几个 : 高和组 合坡的影 响 , 座的标 高是阶梯状 分布 支 以钢板 代替 增设的补强钢筋, 达到提高桥梁承 ( 由于设计不周 引起的伸缩缝 损坏。桥 i , 1 ) 的 若施工 中未能严格按 照设计标高布置的话 , 载 力的 目的。 面采用了 “ 搭接角钢夹橡胶条 ”式 简易伸缩缝 ; 则可能造成某一个支座超载 或脱空 。支座脱空 . 2 5 其他 。其他方 法还有 拓宽加 固 、改 . 装置系统 , 缝顶与现浇桥面混凝土 同高, 上铺沥 时 , 上部梁板的 内力将进行 重分 布 , 显然局部部 变结 构受力体系加 固、桥 台新建辅助 挡土墙加 青混 凝土。 由于设计中着重强调 了解决桥面 在 位可能超 过设计 的控制值 , 如铰接 板板缝 的失 固、墩 台基础的加 固、主拱 圈加 固、悬 壁孔 主 伸缩缝处 的平整度 问题 , 略了桥面混 凝土 与 效 ; 忽 支座超载时 , 则会导致 支座 变形 过大甚至支 梁及挂梁牛 腿的加 固、主梁负弯矩的加 固、主 桥面 板的同步伸缩 , 因此 , 通车后沥青混凝土表 座 被迫压 、剪坏 。此外 , 不同类 型的支座 其力 : 梁及挂梁正 弯矩 区加固 、增设纵梁加 固、拱 圈 面沿缝 出现 不规则开裂 , 冬季加宽 , 夏季拱起 。 学特性 区别较大 , 尤其是抗震性能 。因此 , 设计 增设套拱加 固、增补桩基加固 、塞缝灌浆 、上 在车 辆荷载 的长期作用 下 , 桥面 铺装 层由裂缝 中应该 充分结合本区域的地震情况 以及桥 梁的 部结构加 固改建法等 。 处 向里逐渐 剪坏, 出现 啃边或大范 围的坑槽 , j 给 结构类型选择最佳的 支座 。 3 结束语 E l 后修补带来 了更大的困难 。 15 其他 。桥梁结 构中其他常见的病 害包 . 随着交通运输事业的发展 ,交通运输量大 ()由于选型不 当引起的伸缩缝损坏。 2 括: 主拱 圈轴 线下降 , 牛腿裂缝 , 墩 台基础损 幅度增长 , 再加上许 多桥梁超负荷使用 , 已带来 ()由于桥墩台施工及粱( )预制尺寸导 坏 , 面变形及破碎 甚至脱落 , 混 凝土碳化 速 3 板 桥 严重 的安全 隐患 。利 用既用桥 梁加 固, 施工期 致实际板端预 留f 隙与设计 间隙悬殊而引起伸 ! " l 度快 , 碳化深 度达到钢 筋表面 , 防震 荡块 损坏 , 短, 缓解 当前运输 紧张 状态 , 在当前道路负荷加 缩缝损坏。 桥面破损 ,栏 杆断裂 ,伸缩缝 损坏 , 跳车 , 桥头 重、道路桥梁受损普遍的情况下 ,具有较高的 ( 设计与实际伸缩量 不符 引起的伸缩缝 这些病 害不仅 影响桥 梁的美观 , 4 ) 也影 响桥梁 的 经济效益 和社会 效益 。因此 , 一步加 强对桥 进 破坏。这样导致在伸缩缝处 夏季 出现沥 青桥面 使用。 梁的养护维修 、加 固及技 术改造 的研 究及其工 拱起 , 季出现 沥青混凝土 桥面沿 缝严重开 裂 冬 2加固措施 程应 用有其重要意义。 的现 象。 1 2 1 桥面 补强 。原桥 面多缺 乏稳定 而坚 .
桥梁结构的病害分析与加固技术
于桥体承受 了周期性 的荷载造 成的一种破 坏。按照裂 纹扩展 理论来进行 分析 , 当桥梁 由于超载而形 成 了内部 的微 裂纹 , 周
期荷 载作用后 , 在 桥 面 和 桩 基 的 结 合 处 产 生 了一 个 早 周 期 状
量和使 用寿命 带来 了巨大考验 。文章结合个人 实践简述桥 梁结构病 害 , 并重 点介 绍二级公路上 水泥混凝 土桥 梁的病 害
成 因及 相 应 的 处 理措 施 。
关键词 : 桥 梁结 构 ; 病 害 分析 ;ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加 固技 术
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6—8 5 5 4 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 3 0 0 引 言
碳 化后 的 混凝 上 不 再 显碱 性 , 同 时还 带 有 酸 性 , 这 样 加 快 了 内
的沉 降作 用 , 所 以在短期 内不会对桥梁 的使用构成威胁
1 . 4 桥 桩 破 坏
桥 桩 破 坏 是 桥 梁 的 病 害 之 ~ 。桥 桩 的 破 坏 属 摩 擦 桩 最 多
一
般都是摩擦 桩 , 有 少 部 分 是 摩 端 承 桩 。 所 渭 摩 擦 桩 就 是 主 土层 而达 到深 层 坚 实 土 的 一 种 桩 , 上 部 结 构 荷 载 主 要 桩 尖 阻力 来 承 担 。 桩部 破 坏 也 是 桥 梁 经 常 发 的 病 害 , 特 别 在 二 级公 路桥 中 , 由于 施 工 技 术 和 材 料 的 限 制 , 几 乎 所 有 桥 梁 都 发
用 的结 果 , 所 以 桥 面 裂 纹 病 害 目前 尚 无 最 佳 的 处 理 方 法 。
分析桥梁病害以及桥梁加固施工技术
分析桥梁病害以及桥梁加固施工技术摘要:随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,我国很多桥梁均出现了破损,因此研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。
通过对目前我国大部分桥梁修复的实例分析,桥梁加固是维修病害桥梁、提高桥梁承载能力的最基本、最常用的方法。
本文主要针对公路桥梁常见病害,提出了桥梁加固的常见方法及特点,探讨如何做好加固施工的质量控制。
关键词:桥梁病害;加固技术中图分类号:u445.7+1文献标识码:a文章编号:桥梁是公路的重要组成部分,随着交通运输量大幅度提高,行车密度及车辆载重越来越大,跨河桥梁和高架桥梁在交通工程中的重要性与日俱增。
我们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,已需要大量的资金和技术来维护或改建,已成为迫切需要解决的问题。
解决桥梁加固中存在的问题,运用方法对旧桥进行维修加固,提高承载能力,确保交通运输安全是目前乃至今后面临的主要任务。
1.架结构系统的构成桥梁是由多种材料、不同结构组合而成的复杂系统。
桥梁结构系统的要素、结构、功能及环境的简要示意图。
桥梁结构系统是桥梁工程大系统的一个子系统,不同的桥梁结构体系又构成各个更低层次的子系统。
要素中的各种基本构件也构成一个层面上的系统,有其自身的要素、结构、功能和环境。
桥梁结构系统整体不等于部分之和。
单个基本构件,比如单个梁构件,是无法实现跨越峡谷甚至海峡的目的的,而多个构件按照一定的构造规则组成悬索桥或斜拉桥就可以实现。
结构系统的整体功能取决于构件单元、结构体系和环境状况,其中起决定性的是系统的结构,通常只有大跨斜拉桥和悬索桥才能作为跨海大桥的候选桥型,对抗震性能要求较高的地区,应选用抗震性能较好的结构系统,如连续刚构、斜拉桥等,或对连续梁等桥型进行结构的改进,设计支座单元,达到减震目的,桥梁体系结构系统如图下:图1:桥梁体系结构系统图耗散结构理论认为,在远离平衡状态的非平衡区内,在非线性的非平衡作用下系统演化方向是不确定的,系统的平衡可能失稳,发生突变或分又,系统呈现出新的结构稳定状态。
太原市迎泽大桥病害分析与加固处理研究
环而降低沥青混凝 土的强度 , 以上 由于降雪而引起沥青混合料强
一
科学 之 友
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21年0月 00 6
度 降低 , 导致 出现坑洞 、 松散 、 落病害 ; 剥 另外 , 化的雪水 将通 融 过 沥青混凝土进入水泥混凝 土调平层表面 的空 隙中积聚并在低 于 一 75 1.℃的情 况下再结 冰 ,使混凝土表 面产 生冻胀而破坏 , 随 着时间的推移 , 沥青混凝 土容易产生推移 、 脱层病害 。 23 主梁下有 白色析 出物和泄水孔有水排出 . 以上现象说明桥面铺装 ( 包括沥青混凝 土层 、 防水 层及混凝 土铺装层 ) 已不防水 , 水可从桥 面下渗 , 且该 桥面铺装 的 防水 层
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图 1 迎 泽 大桥 立 面 示 意 图
桥面裂缝频繁 出现 , 且在轮迹部位 出现龟裂 , 分析其原因 , 除 交通条件外 , 沥青铺装 层裂缝 的产生 主要 与气 温骤 变时沥青层内 产生温度应力 ( 变 ) 应 有关 , 也与桥梁结构在交通荷 载作 用下调平 层产生结构性 开裂有关 。主要表现为 : () 1荷载裂缝 : 钢筋混凝土铺 装层 : 迎泽大桥有 的轮迹部位出 现纵 向裂缝或龟裂 , 且曾进 行修补过 的位置再次 出现网裂 、 龟裂 , 判断这均是由于荷载作用引起的疲 劳裂缝。分析原因主要是钢筋 混凝土铺装层 开裂所导致沥青层开裂 。 沥青层和粘结层共同作用所致 : 迎泽大桥铺装层较薄仅为 4 m, c 沥青铺装层与混凝土铺装层间可能未设粘结层 , 也可能采用防水 效果 较差 的粘结 材料 , 因此 , 反复剪应力 的作 用下和桥梁 震动 在 作用下 , 水侵入铺装结构内 , 在界面间产生冻融和水剥离 , 降低了 界 而的粘接效 果 ,使得荷载通 过桥面在沥青层 产生较大 的内应 力 。由于 以上因素的作用 , 在荷载 的反复作用下 , 强度遭受损害的 沥 青铺装层 因承受较大的 内应 力而导致铺装层 产生龟状疲 劳开
探讨钢结构桥梁的常见病害及防护措施
探讨钢结构桥梁的常见病害及防护措施钢结构桥梁作为现代交通建设的重要组成部分,承担着连接城市交通的重要角色。
长期以来,由于环境腐蚀、结构疲劳等原因,钢结构桥梁普遍存在着各种病害问题。
这些病害不仅影响桥梁的使用寿命和安全性,还影响到整个城市的交通运输。
对钢结构桥梁的病害及防护措施进行深入探讨,对于维护和延长桥梁的使用寿命具有重要意义。
一、常见钢结构桥梁病害1. 腐蚀病害由于钢结构桥梁长期受到大气、水和土壤的腐蚀作用,容易出现腐蚀病害。
主要表现为表面铁锈、凹坑、脱层等现象,严重影响桥梁的承载能力和使用寿命。
2. 疲劳破坏钢结构桥梁在长期受到交通荷载、温度变化等作用下,易发生疲劳破坏。
疲劳病害主要表现为裂纹、变形等现象,严重影响桥梁的结构安全性。
钢结构桥梁在高湿度环境下易发生锈蚀,导致桥梁表面失去保护层,加速结构损坏,严重影响桥梁的使用寿命。
4. 螺栓松动由于环境变化和车辆荷载作用,桥梁结构中的螺栓易出现松动现象,严重影响桥梁的稳定性和安全性。
5. 面板开裂钢结构桥梁的面板在长期使用过程中易出现开裂现象,严重影响桥梁的承载能力和使用寿命。
1. 防腐涂层对钢结构桥梁进行表面防腐涂层处理,可以有效阻止氧化和腐蚀,延长桥梁的使用寿命。
常见的防腐涂层包括喷涂涂料、浸热镀锌等。
2. 加固修复对已经出现病害的钢结构桥梁进行加固修复工程,包括补强、补救、更换损坏部件等措施,以恢复桥梁的结构完整性和稳定性。
3. 定期检测对钢结构桥梁进行定期检测,包括表面腐蚀、裂纹、变形等病害的检测,及时发现并处理桥梁的问题,确保桥梁的安全可靠性。
4. 加强维护对钢结构桥梁进行加强维护,包括清洁、涂漆、保养等工作,建立桥梁维护档案,做好桥梁的长期管理和维护工作。
5. 采用新技术随着科技的发展,新型材料和技术的应用对钢结构桥梁的病害防护起到了重要作用。
采用高性能混凝土、碳纤维等材料,以及应用先进的防腐技术和检测手段,都可以有效延长钢结构桥梁的使用寿命。
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桥梁病害安全问题分析与加固研究
发表时间:2013-01-05T13:45:20.263Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年10月供稿作者:赵可肖
[导读] 随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建的桥梁负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。
赵可肖安徽省交通规划设计研究院有限公司 230088
摘要:随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建的桥梁负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。
由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限,先天不足,加上不能适应目前交通量的迅猛增长,使得桥梁的检测和加固成为必要,桥梁结构是典型的不可逆结构,受自然因素如腐蚀、冲刷、预应力损失等,非自然因素如意外损伤、超载、开裂等的影响,一旦建成,其结构性能会随运营时间的增长而不断下降。
本文对钢筋混凝土梁式桥的常见病害进行了分析,并介绍了常用的加固方法。
关键词:道路工程梁式桥梁加固方法
随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密集及车辆载重越来越大,尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后,重型车辆日益增多。
现有桥梁中的相当一部分(主要是50、60和70年代修建的桥梁)已满足不了使用上的要求。
桥梁造价昂贵,在运输中发挥着重要的作用,但由于运营时间及设计施工等方面的原因,部分桥梁不适应当今经济快速发展的需要,并出现各种病害和缺陷。
采用适当的加固技术对恢复和提高旧桥的承载力和通行能力,延长桥梁的使用寿命,以满足现代化交通运输的需要,对于我省相对贫困的省份,可以节省大量资金和缩短建设时间,取得良好的经济效益。
对于一座需要进行加固的混凝土桥梁来说,首先需要对桥梁的技术状况及其缺陷、病害进行全面而细致的调查。
一、桥梁加固的目的与意义
1、桥梁加固的目的
自桥梁建成之始,不久就会产生已建桥梁的维修、改造和加固的需求,也就是针对已经变旧的桥梁,不能满足继续使用的状况进行处理的方法。
2、桥梁加固的意义
桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性。
加固桥梁可以预防和避免桥梁的坍塌造成物资损失和人身伤亡。
二、桥梁病害成因
在加固与补强之前,应确定结构的劣化和损伤的原因,以便确定维修加固方案。
除有偶然荷载急剧作用于桥梁造成梁板断裂等重大损坏外,常见的桥梁病害有裂缝、撞损、剥落、蜂窝、冲刷、钢筋锈蚀等。
其中裂缝是混凝土桥梁最常见的病害表现之一,是影响桥梁承载力和耐久性的重要因素。
混凝土裂缝引起钢筋保护层破坏,致使空气侵人导致钢筋锈蚀,钢筋锈蚀是钢筋混凝土构件破坏的重要原因。
造成以上病害的主要原因如下:
1、桥梁设计、施工及运营对桥梁的影响。
在桥梁的建造过程中,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、品质不良等等。
这些方面如果出现问题将使桥梁在使用伊始就存在质量隐患。
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,造成裂缝产生、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,导致混凝土强度降低,钢筋产生锈蚀。
此外,交通超载、车辆的撞击损坏、桥面磨损等人为因素的破坏是经常发生的;严寒酷暑的温度影响、洪水的冲击、地震造成的破坏也不可避免。
2、环境因素对桥梁病害产生的影响。
严寒酷暑的温度、气候、洪水的冲击等桥梁外部环境对桥梁会产生影响,以致混凝土桥梁的劣化现象。
多种原因相互作用,恶性循环,形成桥梁的劣化与损伤。
常见的劣化现象有裂缝、撞损、剥落、蜂窝、冲刷、钢筋锈蚀等。
裂缝是混凝土桥梁最常见的劣化现象。
钢筋锈蚀是钢筋混凝土构件破坏的主要原因。
3、超载超限对桥梁的危害。
车辆的超载超限对桥梁的损伤很大,出现了不同程度的病害和损坏,桥面板严重坑洼不平,梁板出现较多的裂缝、断裂、受力钢筋外漏、锈蚀。
车辆的超载超限已成为严重的桥梁的杀手。
超限产生过大的弯矩和剪力使梁板产生过大弯曲变形和剪力破坏,产生弯曲裂缝,支座附近产生剪切裂缝。
过大的荷载使装配式板桥的铰缝混凝土开裂,导致桥面横向分布削弱,桥板承受荷载增加;严重时铰缝混凝土破坏,形成单块板受力,使桥板断裂,产生险情,严重威胁桥梁和行车安全,如不及时采取措施,将形成事故。
4、地震对混凝土桥梁的破坏地震因其发生的突然性和巨大破坏力而被列为各种自然灾害之首。
三、钢筋混凝土桥梁安全评估及加固原则
按照养护管理部署和要求,对管养的桥梁进行全面检查、现场堪察,并对照《养护技术规范》逐项登记,发现病害及时上报。
对出现病害的桥梁认真分析原因,在未施工维修加固前,实行跟踪监测并做好预防性的安全工作。
1、评估。
为保障对现役桥梁的安全运营,管养单位必须建立有效的桥梁检测和预警系统。
定期对桥梁的劣化与受损情况进行全面检测,依据受损情况现状进行安全性评估,确定实际荷载能力,判断是否对桥梁的承载力和耐久性构成威胁。
桥梁的承载力评估,我国目前主要采用检测与计算相结合的方法对桥梁安全的承载力进行评定。
管养单位在日常管养过程中对管养桥梁主要按照《桥涵养护规范》(JTGHll一204),对照桥梁技术状况评定标准对管养桥梁按照五类桥梁的划分进行区分并分别采取养护措施。
需要时委托具有桥梁检测资质的单位进行检测并采取措施进行加固维修。
2、桥梁补强加固原则。
采用加固方案之前,须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。
补强加固是通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。
因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则,只有在较复杂的情况下,才可考虑更改结构形式。
如果采用补强加固的方式仍不能达到交通运输要求,则必须考虑进行重建桥梁的部分或全部。
选择桥梁加固方式时,必须考虑旧桥现状、承载能力减弱的程度以及日后交通量,最好参考已经成功完成补强加固的桥梁的施工。
采用扩大或增加桥梁构件断面的方法进行加固前,应考虑增加部分与原有部件的结合效果。
四、结束语
由于桥梁病害发生的不确定性,桥梁维修加固又无现成的理论体系,因而桥梁维修加固工作是项探索性、实践性较强的工作。
只有不断地积累经验,总结分析后期的使用效果,才能判断维修加固方法的科学性、适用性和针对性。
随着我国桥梁建设的发展以及现有桥梁的老化,安全评估和加固补强必将成为桥梁工程中的一门新兴学科,推动桥梁工程发展特别是桥梁的加固技术要求新工艺、新技术的不断出
现。
随着科研工作的不断深入以及广大科研设计等人员的共同努力,新材料、新技术的应用将在今后的桥梁加固改造中发挥日益重大的作用。
参考文献
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