组合梁桥常见病害分析及加固策略研究
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析【摘要】混凝土梁桥是公路桥梁中常见的结构形式,但在使用过程中常常出现各种病害,如裂缝、锈蚀、扭曲变形和荷载超限等。
本文针对混凝土梁桥的常见病害进行了分析,并提出了相应的加固处理方案。
在处理裂缝病害时,可以采用预应力加固或搭接加固等方法;对于锈蚀病害,可使用疏松砂浆修补或钢板覆盖等措施;扭曲变形病害可以通过增设剪力墙或加固梁底弯矩等方式加以处理;荷载超限病害可以通过减载或扩大截面等手段解决。
通过对混凝土梁桥的常见病害及加固处理进行系统的分析,可以延长桥梁的使用寿命,保障道路交通的安全畅通。
【关键词】混凝土梁桥、常见病害、裂缝、锈蚀、扭曲变形、荷载超限、加固处理、结论1. 引言1.1 引言混凝土梁桥是公路桥梁中常见的一种结构形式,因其具有较高的承载能力和耐久性而被广泛应用。
随着时间的推移和使用条件的变化,混凝土梁桥也会出现各种病害,影响其使用功能和安全性。
对混凝土梁桥的病害及加固处理进行分析和研究具有重要意义。
本文旨在介绍混凝土梁桥常见的病害及相应的加固处理方法,包括裂缝病害、锈蚀病害、扭曲变形病害以及荷载超限病害。
通过对这些病害的分析,可以帮助工程师和技术人员更好地了解混凝土梁桥的结构特点和性能表现,及时发现并处理桥梁存在的问题,确保桥梁的安全运行和使用。
在接下来的章节中,我们将对混凝土梁桥的常见病害进行详细描述,并提出相应的加固处理建议,以期为混凝土梁桥的维护和修复工作提供参考和指导。
结合实际案例和工程经验,我们将探讨如何有效地应对混凝土梁桥的病害问题,保障桥梁的安全性和可靠性。
2. 正文2.1 常见病害混凝土梁桥是城市道路交通中常见的桥梁形式,其承载能力和使用寿命直接影响着交通安全和道路运行的顺畅性。
随着时间的推移和环境的影响,混凝土梁桥也会出现各种病害,严重影响其正常使用。
在进行桥梁维护和加固处理时,首先需要了解混凝土梁桥常见的病害类型,以便有针对性地进行修复和加固。
桥梁工程常见病害及加固技术分析
桥梁工程常见病害及加固技术分析摘要:桥梁工程维修加固技术是确保桥梁适用性和耐久性的重要保障,加大检测频率并采取有效加固措施可有效消除桥梁隐患、避免事故产生。
本文从桥梁病害成因入手探讨并形成切实有效的桥梁维修加固技术,延长桥梁有效使用寿命。
关键词:桥梁工程;病害;维修加固1桥梁工程病害表现及成因分析桥梁工程常见的病害主要为墩柱开裂、桥面裂缝、地基不均匀沉降、桥头搭板问题、伸缩缝、混凝土崩裂等。
其中,地基不均匀沉降主要是受自然环境的影响所致,若现有工程周围再进行其他工程不合理的打桩施工,则会破坏已有工程的地基,施工设计前未对工程周围环境进行充分的考察,存在设计缺陷和施工材料配比不合理,进而也会出现不均匀沉降。
2常用的桥梁维修加固方法2.1基础加固处理技术一般实践中经常发生问题是旧桥的主梁部分,这时应当采取的加固方法是设置挑梁。
设置的时候要把握好正确的区域,通常要求在桥墩顶的上侧进行,因为在这一个区域有两个孔,在它们两端之间存在充分的空间,挑梁设置起来更为合适。
按照现代桥梁加固处理技术决定挑梁的种类,这里所说的旧桥主梁的挑梁最好是现浇横向式悬臂型。
提前要预制微弯板,才能使其正确安装到挑梁之上。
通过实践经验可以知道当旧桥发生质量问题时,损坏最常见的是桥面,而针对这一部分的加固处理依赖于现浇作业,通过拓宽桥面和铺装的方式可以解决问题。
当然在这一环节中另外一个重要的内容是钢筋网的选择,钢筋网一般设置在桥面的铺装层和桥面拓宽部分,从而整体上提升桥梁的质量。
为了保证加固处理达到要求,最好是在桥梁的中心部位设置桥梁伸缩缝。
2.2拓宽加固处理技术拓宽加固处理过程相对复杂,因为一般需要考虑到加固期间车辆行人的通行问题,所以要与交通部门相互配合进行交通管制,从而达到一边施工一边通车的效果,保障人们正常生活的同时保障施工的进度。
桥面的拓宽加固处理需要充分应用已经存在的桥梁部分,例如旧桥的墩台,这样一来不仅可以使得拓宽加固的部分与桥梁整体协调,还能够节省拓宽加固处理的成本。
桥梁常见病害的成因及加固措施
桥梁常见病害的成因及加固措施随着经济的发展和人口的增加,桥梁成为了现代交通建设中不可或缺的一个重要部分,但桥梁在使用过程中往往会受到各种各样的损坏和病害,如裂缝、腐蚀、疲劳、变形等,这些病害不仅会影响桥梁的使用寿命和安全性,也会对人们的生命和财产造成威胁。
因此,对桥梁常见病害的成因及加固措施进行了解和研究,将有助于更好地维护和管理桥梁。
一、桥梁病害的成因1. 裂缝裂缝是桥梁病害中最常见的一种,主要成因有以下几点:(1)桥梁本身结构设计缺陷。
(2)桥梁荷载超载或荷载作用下受到冻融、沉降等自然因素的破坏。
(3)施工过程中的疏漏或错误,如过早拆模、振捣不足等。
2. 腐蚀桥梁在长期使用过程中会受到外部腐蚀因素的侵蚀,导致钢筋锈蚀、混凝土表层起砂起灰、甚至混凝土质量下降等问题。
主要成因有以下几点:(1)地表水、雨水和海水等。
(2)空气中的腐蚀性气体和颗粒物等。
3. 疲劳桥梁在交通荷载、风荷载等作用下,会发生疲劳损伤,通常表现为钢筋的裂纹、变形等。
主要成因有以下几点:(1)交通荷载频繁作用。
(2)荷载循环次数达到材料的疲劳极限。
4. 变形桥梁在使用过程中由于长期荷载作用和温度变化等因素会发生不同程度的变形,主要成因有以下几点:(1)桥梁施工中的误差。
(2)桥梁设计不合理或者荷载超载。
(3)桥梁在使用过程中由于展开梁、易拆卸等工艺需要拼装等而导致变形。
二、桥梁病害的加固措施1. 裂缝(1)前置法:建立预应力钢梁拱桥和混凝土岩石墙桥等。
此种方法在解决桥梁斜拉索、混凝土桥梁大比跨度上应用较多。
(2)后置法:彻底消除桥面裂缝的方法是用锚具联接桥面两侧,实现拉升连接与弥补裂缝。
此种方法在钢、混凝土桥梁上应用较多。
2. 腐蚀(1)先进材料:应用新型材料,使桥梁表面具有自洁功能,减少表面附着物的堆积,如纳米环保涂层。
(2)修复铁筋锈蚀:打孔、嵌补、喷涂复合材料等。
3. 疲劳(1)分析疲劳裂缝,做出补救措施。
(2)加强构造完整性和疲劳寿命,通过补强、更换,甚至新建桥梁等方式实现。
道路桥梁的常见结构病害与加固技术应用分析
道路桥梁的常见结构病害与加固技术应用分析道路桥梁是连接城市交通的重要组成部分。
尽管在设计和施工过程中采用了严格的标准和规范,但长期的运行使用和自然环境的影响也会导致道路桥梁出现一些结构病害,影响其安全性和稳定性。
因此,研究和应用加固技术是保障桥梁正常运行和延长其使用寿命的关键措施。
一、桥梁结构病害类型及原因1. 钢筋锈蚀钢筋锈蚀是桥梁结构病害中最常见的一种。
钢筋在受到空气中氧气和水的侵蚀后,会逐渐失去原有的强度,从而导致桥梁的承载能力下降,甚至威胁到桥梁的安全性。
主要原因包括大气环境和长期的使用。
2. 混凝土裂缝混凝土裂缝也是道路桥梁中常见的结构病害之一,其形成原因主要与混凝土的收缩、温度变化和荷载变化等有关。
如果不及时修复,裂缝会逐渐扩大,导致整个桥梁的结构强度下降,严重时甚至会导致桥梁的坍塌。
3. 桥墩沉降桥墩沉降是因桥墩基础不牢固或土层变形等原因引起的,使得桥墩发生位移。
桥墩的沉降会导致桥梁产生变形和扭曲,从而影响其承载能力和稳定性。
严重时,桥墩甚至会塌陷。
二、桥梁加固技术1. 钢板加固钢板加固是一种常见的桥梁加固技术,通常使用高强度的钢板对基础或结构进行覆盖和固定,从而提升其强度和稳定性。
钢板加固还可以应用于破损区域的修补和加固,比传统的修补方式更具有优势。
2. 碳纤维增强碳纤维增强是一种新型的加固技术,通过在预制的槽中覆盖碳纤维板或薄膜,以增加桥梁结构的强度和承载能力。
碳纤维增强具有重量轻、易施工、防腐耐久等优点,是一种受欢迎的加固方式。
3. 传统加固技术传统的加固技术包括钢筋加固和混凝土补强等,具体通过混凝土块覆盖破损的区域并使用钢筋进行加固。
这种加固方式虽然简单易行,但基本上不会解决混凝土裂缝的形成原因,因此长期来看其效果并不理想。
三、结论为了保障道路桥梁的安全和稳定性,必须及时发现和修复桥梁结构上的病害,而加固技术则是一种重要的手段。
在实施加固技术时,应该结合具体情况选择最合适的方法,保证其可靠性和实用性。
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。
桥梁结构常见病害及加固方法
桥梁结构常见病害及加固方法桥梁作为连接两地的重要交通设施,承载着车辆和行人的通行,一旦出现病害会对交通造成严重影响甚至危害通行安全。
桥梁结构常见病害包括裂缝、混凝土病害、锈蚀、变形等,这些问题如果不及时处理会对桥梁结构的稳定性和安全性造成严重影响。
对桥梁结构常见病害的加固方法进行研究和实施对于维护和延长桥梁使用寿命具有重要意义。
一、桥梁结构常见病害及成因1. 裂缝裂缝是桥梁结构中较为常见的病害,其成因主要包括施工质量、材料变形、外载荷作用等。
裂缝会导致桥梁结构的变形和强度减弱,严重时甚至引发结构破坏和安全隐患。
2. 混凝土病害混凝土病害包括表面剥落、空鼓、碳化等,主要由于混凝土质量不达标、保养不当或结构受外界环境影响而导致。
这些病害会降低混凝土结构的承载能力和耐久性,增加了结构的维护和修复成本。
3. 锈蚀桥梁结构中的钢筋和钢构件长期受到潮湿、雨水、盐雾等腐蚀因素的影响,容易出现锈蚀病害。
锈蚀会减少钢材的截面积和抗拉强度,导致结构的安全性下降。
4. 变形桥梁结构由于外界环境、荷载作用以及自身老化等原因,容易出现变形和沉降。
这些变形问题会影响桥梁结构的使用功能和安全性。
二、桥梁结构常见病害的加固方法1. 裂缝加固对于桥梁结构中的裂缝,可以采取注浆加固、粘结加固等方法。
注浆加固是通过向裂缝中注入特定材料,填充裂缝使其恢复原有的受压性能;粘结加固则是在裂缝表面贴附钢板或碳纤维布,增加结构的受拉强度。
这些方法可以有效修复裂缝,提高结构的整体性能。
2. 混凝土病害修复对于混凝土病害,常用的修复方法包括拆除、清理受损部分,然后进行混凝土修复和保护。
修复材料可以选择高强度、抗渗透、耐久性好的材料,如高性能混凝土、聚合物修复材料等。
对于加固效果更好的方法是增加外部预应力或粘贴碳纤维布。
3. 防止和修复锈蚀为防止桥梁结构中的钢筋和钢构件发生锈蚀,可以应用防护涂层、防锈涂料等技术进行防护。
而对于已经发生锈蚀的部分,可以采用磷酸盐激发胶、阴极保护等方法进行修复。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路交通中常见的桥梁类型之一,它具有一定的结构稳定性和承载能力。
但长期使用后,由于各种外部因素的影响,桥梁可能会出现各种病害。
本文将介绍混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析。
1. 裂缝裂缝是混凝土梁桥中最常见的病害之一。
裂缝可以分为表面裂缝和深层裂缝两种。
表面裂缝主要是由于混凝土的收缩和膨胀引起的,深层裂缝主要是由于施工不当、负荷过重、地震等原因引起的。
2. 锈蚀梁桥使用一段时间后,钢筋可能会发生锈蚀。
这不仅会降低梁桥的承载能力,还可能导致钢筋断裂,从而影响桥梁的安全性。
3. 空鼓和开裂由于混凝土的材料和环境原因,混凝土与钢筋之间可能会出现空鼓和开裂的问题。
这些问题严重影响了梁桥的整体强度和承载能力。
4. 拱度梁桥可能会因承载车辆的重量而出现拱度。
拱度不仅会降低桥梁的承载能力,还会影响行车安全。
对于表面裂缝,可以通过填充材料进行修补。
而对于深层裂缝,则需要进行深度修补,加固裂缝处的钢筋,增加梁桥的结构稳定性。
针对钢筋锈蚀问题,可以进行涂层保护和钢筋防腐处理。
对于已经发生断裂的钢筋,则需要进行更换。
可以采用注浆技术将灌注材料注入混凝土中,填补混凝土空缺,提高梁桥的整体强度和承载能力。
对于梁桥的拱度问题,可以进行对称载荷测试,确定拱度情况,然后采取适当的加固措施,增强梁桥的承载能力和稳定性。
总之,混凝土梁桥在使用过程中难免会出现各种病害,为了保证交通安全和行车畅通,必须及时加固处理。
以上为混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析,希望对大家有所帮助。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析1. 引言1.1 研究背景混凝土梁桥是交通建设中常见的桥梁形式,由于长期受到车辆和自然环境的影响,梁桥往往会出现各种病害问题。
这些病害不仅影响了桥梁的使用寿命和安全性,也给交通运输带来了诸多隐患。
对混凝土梁桥的病害及加固处理进行研究具有重要的意义。
混凝土梁桥的病害主要包括裂缝、锈蚀、拱形变形等。
这些病害可能导致梁桥结构的失稳和强度减小,严重时甚至会导致桥梁的倒塌。
对混凝土梁桥的常见病害进行分析,可以帮助我们更好地了解桥梁的健康状况,及时制定有效的加固措施。
通过对混凝土梁桥的病害及加固处理进行研究,可以为桥梁维护管理提供科学依据,延长桥梁的使用寿命,提高交通运输的安全性和效率。
探讨混凝土梁桥病害及加固处理的相关问题具有重要的研究意义。
部分结束。
1.2 研究目的混凝土梁桥是公路和铁路交通中常见的桥梁结构形式,其承载能力和安全性直接关系到交通运输的顺畅和人民生命财产的安全。
由于混凝土梁桥长期受到外部环境和车辆荷载的影响,容易出现各种病害问题,如裂缝、锈蚀、碳化等,严重影响了桥梁的正常使用。
本文旨在对混凝土梁桥常见病害进行全面分析,并探讨相应的加固处理方法,旨在提高混凝土梁桥的使用寿命和安全性。
具体研究目的包括但不限于:1.详细分析混凝土梁桥常见病害的类型、成因和发展规律,为后续的加固处理方法提供依据;2.探讨不同的加固处理方法对混凝土梁桥的效果评价,评估其对桥梁结构性能的改进程度;3.分析各种加固处理方法的经济性,综合考虑成本和效益等因素,为桥梁维护管理提供经济合理的建议;4.探讨对混凝土梁桥加固处理技术的创新和应用,为工程实践提供新的思路和方法。
通过本次研究,我们希望能够为混凝土梁桥的加固处理提供科学、有效的技术支持,推动桥梁结构的安全运行和长期发展。
1.3 研究意义混凝土梁桥是城市道路交通系统中重要的组成部分,具有承载能力强、使用寿命长等优点,在城市交通中起着不可替代的作用。
列举混凝土梁桥上部结构存在的主要病害及常用加固方法
列举混凝土梁桥上部结构存在的主要病害及常用加固方法1. 引言在桥梁的设计和使用过程中,混凝土梁桥上部结构存在着一些常见的病害问题,如裂缝、变形、腐蚀等,这些问题在一定程度上会影响桥梁的使用性能和安全性。
对于混凝土梁桥上部结构病害的识别和加固方法显得尤为重要。
本文将列举混凝土梁桥上部结构存在的主要病害,并介绍常用的加固方法,以期启发读者从多个角度去理解和处理这些问题。
2. 混凝土梁桥上部结构存在的主要病害(1)裂缝裂缝是混凝土梁桥上部结构常见的病害,主要包括龟裂、径向裂缝、斜裂等。
这些裂缝可能是由于材料的收缩、温度变化或荷载作用引起的,严重的裂缝会导致桥梁的承载能力和使用安全性下降。
(2)变形混凝土梁桥上部结构的变形主要表现为挠度、非对称变形等,这些变形会影响桥梁的舒适度和驾驶体验,甚至会减少桥梁的使用寿命。
(3)腐蚀腐蚀是混凝土梁桥上部结构的另一个重要问题,主要包括碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀等。
腐蚀会导致混凝土变得松软,钢筋失去截面积,从而影响桥梁的承载能力和使用寿命。
3. 常用的加固方法(1)加固裂缝对于混凝土梁桥上部结构的裂缝问题,可以采用填充材料注浆、粘贴玻璃纤维布、喷涂聚合物等方法进行加固,以提高桥梁的承载能力和使用安全性。
(2)加固变形针对桥梁上部结构的变形问题,可以采用预应力加固、加固背反杆、增加跨向梁等措施,以减少桥梁的挠度和变形,提高桥梁的舒适度和使用寿命。
(3)防止腐蚀为了防止桥梁上部结构的腐蚀问题,可以采用防护层涂覆、防腐涂料涂刷、陶瓷涂层覆盖等方法,以延长桥梁的使用寿命和减少维护成本。
4. 个人观点和理解混凝土梁桥上部结构存在的病害问题是一项复杂的工程问题,需要我们综合考虑材料、结构、施工等多个方面的因素。
在加固方法的选择过程中,应该根据实际情况,灵活运用各种技术手段,达到经济、可行、效果显著的目的。
另外,预防病害的发生同样重要,通过科学的设计、施工和维护,可以延长桥梁的使用寿命,减少病害的修复成本。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥作为道路交通的重要组成部分,承载了大量行车荷载和地震荷载,随着使用年限的增加,桥梁常见病害和安全隐患逐渐显露出来。
本文针对混凝土梁桥常见的几种病害及加固处理进行分析。
1.裂缝混凝土梁桥的裂缝是比较普遍的病害,主要分为龟裂、弯曲裂缝和纵向裂缝等。
龟裂是由于混凝土收缩和温度变化引起的,弯曲裂缝则是由于桥梁荷载和变形引起的,纵向裂缝是由于桥梁伸缩缝位移不足引起的。
2.钢筋腐蚀混凝土梁桥中的钢筋会受到氧化、碳化和化学侵蚀等因素影响,导致钢筋腐蚀,从而引起混凝土表面龟裂、脱落等病害。
3.混凝土表面剥落混凝土梁桥的混凝土表面可能会因为长期受到海浪、雨水、紫外线、温度等自然因素的侵蚀而发生剥落,一旦出现表层脱落,就会加速桥梁龟裂和钢筋腐蚀,导致结构失稳。
4.桥梁承重墩沉降桥梁承重墩是支撑梁桥承载荷载的重要构件,承重墩沉降是混凝土梁桥的比较严重的病害之一,如果不及时修复,可能会导致桥梁结构严重变形、破坏。
1.钢板加固钢板加固是一种比较常见的加固方式,可以利用钢板加固桥梁裂缝和剥落部位。
将钢板焊接在桥梁的龟裂和脱落部位上,给桥梁增加强化、抵抗承载荷载以及抗震能力等。
但是这种加固方式对桥梁施工规范、钢板选择和加固方式等要求严格,否则会影响桥梁的正常使用。
2.用碳纤维增强复合材料加固碳纤维增强复合材料是一种适用于桥梁加固的新型材料,在桥梁加固方面具有优异的性能和优秀的加固效果。
这种加固材料可以有效地抵抗桥梁龟裂、剪切力和增加桥梁的延性。
同时,这种材料还可以使用在桥梁结构的部分加固,降低加固成本。
3.拉杆加固拉杆加固是一种经济、实用的梁桥加固方式,主要用于桥梁的弯跨和竖向加固。
通过在桥梁上下部添加拉杆,提高桥梁的强度和稳定性。
4.混凝土自养固化材料加固混凝土自养固化材料是一种适用于混凝土结构加固的新型材料,主要作用是在混凝土结构的损伤部位自行养固化,增强混凝土材料的强度和耐久性。
桥梁结构常见病害及加固方法
桥梁结构常见病害及加固方法桥梁是连接城市和乡村的重要交通枢纽,承担着车辆和行人的重要通行任务。
随着时间的推移,桥梁结构也会出现各种病害,给桥梁的安全和稳定性带来隐患。
需要及时发现并加固桥梁结构的病害,以保障桥梁的安全通行。
一、桥梁结构常见病害1.混凝土开裂混凝土开裂是桥梁结构常见的病害之一。
混凝土在施工和使用过程中,受到温度、荷载变化等因素的影响,容易出现不同程度的开裂。
开裂使得混凝土内部的钢筋暴露在外,加速了钢筋的锈蚀,从而影响了整个桥梁结构的稳定性。
2.钢结构腐蚀桥梁中的钢结构容易受到大气、水汽等化学物质的腐蚀,特别是在潮湿和盐雾环境下,腐蚀速度更快。
钢结构的腐蚀会减弱其强度和刚度,从而影响桥梁结构的承载能力和使用寿命。
3.桥墩病害桥墩是桥梁结构的支撑点,承载着桥面和行车荷载。
在桥梁使用过程中,桥墩常常受到地震、水流冲刷等外力影响,容易出现裂缝、变形和松动等病害,严重影响了桥梁的安全性和稳定性。
4.桥梁基础沉降桥梁结构的基础是其稳定的基石,然而在地质条件恶劣的地区,桥梁基础容易出现沉降和变形。
桥梁基础沉降会导致桥梁整体结构的不稳定,严重时可能造成桥梁倾斜甚至坍塌。
5.桥面铺装开裂桥面铺装是供车辆通行的道路部分,而在长期的使用过程中,由于车辆荷载、温度变化等原因,桥面铺装容易产生裂缝和坑洼,影响行车安全。
二、桥梁结构加固方法对于混凝土结构的桥梁,可以采取表面加固或深部加固的方法。
表面加固采用粘结剂和玻璃纤维布等材料,加固混凝土表面,提高其抗拉强度和抗剪强度。
深部加固采用碳纤维布、预应力钢筋等材料,加固混凝土内部,提高其整体承载能力。
2.防腐保护针对钢结构的腐蚀问题,可以采取防腐涂料、防腐涂层、阴极保护等措施,延长钢结构的使用寿命。
定期对桥梁进行防腐检测和维护,及时发现并修复腐蚀部位。
对于桥墩的裂缝、变形和松动等病害,可以通过注浆加固、外包加固、加固筋加固等方法,提高桥墩的稳定性和整体承载能力。
钢混组合箱梁桥病害原因分析及处置措施
/THESIS论文96责任编辑/曹晶磊 美术编辑/王德本钢混组合箱梁桥病害原因分析及处置措施史毅杰(邢台路桥建设总公司,河北 邢台 054001)摘要:钢筋混凝土组合箱梁桥是目前公路工程中较为常见的一种桥梁结构形式,受到环境、气候、人为设计失误等主客观因素的影响,钢混组合箱梁桥极易发生钢筋裸露、锈蚀、泄水管受损等病害,导致桥梁使用寿命缩短,严重的也会埋下重大的交通安全隐患。
基于此,本文结合钢混组合箱梁桥实例,分析病害产生的原因,对如何消除病害所采取的有效处置措施予以阐述。
关键词:公路桥梁;钢混组合箱梁;病害;原因分析;处置措施某城市互通立交含一个东西走向跨越市区三环路的主线桥,以及进入市区的匝道桥。
主线桥共分为三联,第二联跨越三环路,单向三车道设计,桥面净宽度为11m,两侧防撞护栏的宽度为0.5m,桥梁主跨跨径为48m,其中第二联主线桥为38m+48m+41.5m的预应力钢混凝组合梁桥。
经过近三年的实际运营,质量检测机构于2019年11月对该桥梁整体结构质量检测时发现,箱梁内部钢板与螺栓出现锈蚀现象,局部区域出现混凝土病害,部分箱梁内部底板积水严重,泄水管的排水功能丧失。
一、钢混组合箱梁桥病害类型与原因分析(一)箱梁内部螺栓、钢板锈蚀经现场检测,锈蚀部位发生在箱梁内部钢板的底板与肋板、腹板与肋板接合部位,钢板拼接部位的螺栓也出现锈蚀现象。
同时发现箱梁底板局部区域存在少量积水,而且箱梁内壁有水珠沁出,根据这一现象可以确定产生锈蚀的主要原因是在对现浇混凝土养护作业时,由于箱室内部缺少排水通气设施,养护用水无法及时排出箱室,箱室内壁在积水的长期浸泡下,导致钢板与螺栓出现铁锈,尤其在积水较多的区域,锈蚀现象更为严重。
(二)桥面板混凝土脱落露筋在混凝土桥面板锚固区周围及箱梁钢腹板的位置,部分混凝土呈现出松散状态而脱离面板层,而且混凝土脱落部位的钢筋裸露在外。
产生这一病害的原因主要是由于裸露的钢筋与空气中的水或雨水相结合,产生锈蚀现象,随着锈蚀程度的加深,处于混凝土内部的钢筋出现鼓胀,造成包裹钢筋的混凝土剥离本体。
钢-混组合桥梁病害及维修加固
钢-混组合梁桥施工质量及施工工艺的研究一.立项背景和依据1、研究背景钢-混凝土组合箱梁桥是目前城市桥梁中的一种新型桥梁,该结构形式最早出现于19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深人、细致、全面地研究和应用,自20世纪70年代开始快速发展。
这类桥梁充分发挥了钢材与混凝土的材料性能,在我国运用越来越多,具有广阔的应用前景。
与此同时,这类桥梁由于本身特点,在施工过程中往往会出现一些质量问题。
严重影响结构的耐久性和运营安全。
本文以以广吉高速宁都北互通宁都北跨线桥钢混叠合梁为依托,以可能出现的施工质量问题为研究对象。
研究钢-混组合梁施工工艺等关键技术问题。
2、研究目的与意义随着经济的发展,江西省高速公路网的不断建设,必将带动本省经济的发展,同时还可通过公路建设造就出一条条沿线经济增长带,拉动区域经济发展,以达到整个本省经济全面发展的目的。
高速公路建设过程中必将遇到众多桥梁。
将混凝土桥面板与钢箱梁组合成整体共同受力的结构形式,充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的材料优点。
它具有受力性能好,抗震性能优良,自重轻,施工快速方便、省脚手架和模板,保护环境,不影响下部交通等优点,同时,相比以单一材料的混凝土结构和纯钢结构,组合结构可以在结构的力学性能与经济性之间寻求一个更好的平衡点。
这类桥梁结构轻巧、跨越能力大、施工速度快且不影响交通为主要特点的钢混组合连续梁能最大程度满足建设要求。
比如,在城市立交桥建设中,钢-混组合梁也以其跨越能力大,建筑高度小,抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用,取得了较好的技术经济效益。
但是由于钢材与混凝土本身的材料特点及组合桥梁的结构特征,在施工过程中会出现一些质量问题。
桥面板的后浇剪力槽孔、纵横向板缝、钢梁焊缝、剪力连接件等部位都易出现问题。
鉴于上述原因导致组合梁桥的质量和安全得不到保证,而且影响交通及行人的身体安全。
严重影响了桥梁的工作性能和使用寿命。
因此,为保证该类桥梁的安全运营,延长其使用寿命。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路交通中常见的桥梁结构形式,由于其长期受到车辆荷载和自然环境的影响,容易出现各种病害。
混凝土梁桥的病害严重影响桥梁的使用寿命和安全性,因此需要及时进行加固处理。
本文将对混凝土梁桥常见的病害及加固处理进行分析,以期为相关领域的专业人士和工程技术人员提供参考。
一、常见病害1. 裂缝病害混凝土梁桥裂缝是常见的病害,主要分为伸缩缝裂缝、渗漏裂缝和龟裂等。
伸缩缝裂缝是在梁桥伸缩缝处产生的,主要由于温度和荷载引起的混凝土表面应力差异导致。
渗漏裂缝则是由于梁桥构造中的钢筋受到腐蚀膨胀导致混凝土裂缝和渗水。
而龟裂则是因为混凝土内部应力不均匀引起的。
2. 钢筋锈蚀混凝土梁桥中的钢筋长期受潮受水易发生锈蚀,导致钢筋截面积减小,强度降低,影响桥梁的承载能力和使用寿命。
3. 混凝土表面鼓包和剥落混凝土梁桥的使用年限较长后,表面容易出现鼓包和剥落现象,主要是由于混凝土内部集料的膨胀和受力不均匀造成的。
4. 混凝土坍塌和空洞由于混凝土设计施工不当或者长期荷载作用,混凝土内部易发生坍塌和形成空洞,严重影响桥梁的承载能力和安全性。
二、加固处理分析对于伸缩缝裂缝,可以采用填充密封材料加以处理,改善桥梁伸缩缝处的应力分布,减少裂缝的产生。
对于渗漏裂缝,需要先对梁桥的排水系统进行彻底清理和修复,然后采用防水涂料或者堵漏剂对渗漏部位进行处理。
而对于龟裂,可以通过修补和加强梁桥结构来保证桥梁的安全。
对于钢筋锈蚀严重的桥梁,可以采用钢筋外加固的方法来增加桥梁的承载能力。
对于锈蚀严重的钢筋,需要进行清理和防锈处理,然后进行局部或整体的钢筋更换。
对于混凝土表面鼓包和剥落,可以采用混凝土修补材料进行修复,同时加强表面的防水涂层,以保护混凝土的表面免受水分和化学腐蚀的影响。
对于混凝土坍塌和空洞,需要进行深入的检测和评估,确定坍塌和空洞的原因和范围。
然后可以采用填充材料或者灌浆技术进行处理,同时加固桥梁的结构,以保证桥梁的安全性。
分析桥梁工程的常见病害及施工处理技术
分析桥梁工程的常见病害及施工处理技术桥梁工程是交通工程中非常重要的一部分,它承载着行车和行人的重量,因此在使用过程中会出现一些病害。
下面将对桥梁工程的常见病害及施工处理技术进行分析。
1. 沉降:桥梁长期使用后,由于地基不稳定、沉降等因素,桥梁会出现沉降现象。
处理技术主要有两种,一是对桥梁进行加固,例如增加支座、加固梁段等;二是对地基进行加固,例如进行注浆、加固土体等。
2. 裂缝:桥梁在施工过程中或长期使用后,由于温差、荷载等因素,会产生裂缝。
处理技术包括注浆、局部修补、扩大裂缝并填充等。
3. 锈蚀:桥梁钢结构长期受到环境氧化、湿度等因素的作用,会出现锈蚀现象。
处理技术主要是进行钢结构的除锈和防护涂层的涂装。
4. 鼓包:桥面铺装材料与桥面混凝土层之间存在空隙,长期受到荷载和气候变化的影响,会导致桥面松动、鼓包等现象。
处理技术包括重新铺装、桥面结构加固等。
5. 螺栓断裂:桥梁中的螺栓连接紧固件,由于材质、施工质量等因素,会发生螺栓断裂。
处理技术包括更换断裂的螺栓、加固相邻的螺栓等。
7. 混凝土剥落:桥梁混凝土表面受到风化、水蚀等因素的作用,会发生剥落现象。
处理技术包括修补剥落部位、加固桥体等。
8. 桥墩倾斜:桥墩由于地基不稳定等原因,会发生倾斜现象。
处理技术主要包括对地基进行加固、设置支撑等。
桥梁工程的常见病害主要有沉降、裂缝、锈蚀、鼓包、螺栓断裂、氧化、混凝土剥落、桥墩倾斜等。
针对不同病害,需要采取相应的处理技术,包括加固、注浆、填充、涂装等。
通过及时的维护和修复,可以延长桥梁的使用寿命,保障交通安全。
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述一、连续梁桥的主要病害1. 裂缝连续梁桥由于受到温度变化、荷载作用和施工质量等因素的影响,容易在梁板、支座、桥墩等部位产生裂缝。
裂缝的形成主要包括混凝土收缩、徐变、钢筋锈蚀等因素,严重影响桥梁的使用安全性和美观性。
2. 挠度超限挠度是桥梁结构的一个重要指标,过大的挠度会影响桥梁的正常使用,甚至引起桥梁的破坏。
连续梁桥在长期使用后,由于荷载作用和环境因素的影响,其梁板可能产生过度挠曲,严重影响桥梁的使用安全性。
3. 锈蚀由于连续梁桥长期受到雨水、空气等环境因素的影响,桥梁的钢筋可能会发生锈蚀现象,从而导致钢筋的截面减小,影响了钢筋的受力性能,严重危及桥梁的安全使用。
1. 加固原理体外预应力加固是一种常用的桥梁加固手段,其原理是通过在桥梁结构外部加固预应力构件,改善桥梁的受力性能,提高桥梁的承载能力和使用安全性。
加固后的桥梁结构在受力时,由于外加预应力的存在,可以有效地减少结构的裂缝宽度、提高结构的刚度和承载能力,从而延长桥梁的使用寿命。
2. 加固材料体外预应力加固的加固材料主要包括预应力束、锚具、预应力套筒、保护管等。
预应力束是加固结构中的主要受力构件,其预应力可以有效地改善结构的受力性能。
锚具是用来固定预应力束的装置,预应力套筒可以有效地减小锚具对预应力束的局部影响,保护管则可以有效地延长预应力束的使用寿命。
3. 加固工艺体外预应力加固的工艺一般包括预应力束的张拉、锚具的安装、预应力套筒和保护管的安装等步骤。
在进行加固工艺时,必须严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保加固结构的质量和安全。
三、实例分析某城市的一座连续梁桥在长期使用后出现了挠度超限和裂缝等病害,为了保障桥梁的运行安全,工程部门决定对该桥进行体外预应力加固。
加固方案主要包括在梁板底部进行预应力束的加固和增设预应力筋带。
具体的加固方法如下:1.预应力束加固采用二次张拉工艺,在梁板底部设置两根预应力束,预应力束的材质为碳纤维,预应力束的张拉力为500kN。
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析
混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥是公路桥梁中常见的一种结构形式,但长期使用过程中容易出现各种病害。
本文将针对混凝土梁桥的常见病害进行分析,并介绍常见的加固处理措施。
混凝土梁桥常见病害主要包括裂缝、碳化、腐蚀和疲劳等。
裂缝是混凝土梁桥常见的病害之一。
梁桥在施工过程中,由于混凝土的收缩和温差的作用,容易出现裂缝。
梁桥在使用过程中也可能因为超载、变形和地震等原因产生裂缝。
这些裂缝会影响梁桥的承载能力和使用寿命。
碳化是混凝土梁桥常见的病害之一。
混凝土中的水泥会与空气中的二氧化碳反应,产生碳酸钙,导致混凝土中的碱性减弱,进而引起钢筋锈蚀和混凝土的脱落。
碳化严重的混凝土梁桥会出现渗漏、掉块和开裂等问题。
在潮湿的环境中,混凝土梁桥易受到腐蚀的影响。
梁桥中的金属筋材和预应力钢束容易被潮湿的环境中的水氧化,导致钢筋腐蚀、断裂和混凝土的破坏。
腐蚀还会引起混凝土表面的开裂和掉块。
疲劳是混凝土梁桥常见的病害之一。
由于长期受到交通荷载的作用,梁桥中的混凝土和钢筋会发生应力循环,导致材料疲劳破坏。
疲劳病害表现为梁桥的裂缝和断裂。
对于裂缝,可以使用胶粘剂填充,以增强混凝土的连续性。
可以采用钢筋箍束加固、预应力加固和外加预制构件等加固方法,提高梁桥的承载能力。
对于碳化病害,可以进行修复和防护处理。
先对碳化部位进行清理,然后使用抗碱胶粘剂进行修补,防止进一步的碳化。
可以进行防水处理,减少梁桥受潮湿环境的影响。
对于腐蚀,可以采取防护措施,如涂覆防腐涂层、使用不锈钢或防腐钢筋、采用外包钢管等。
这些措施可以有效延长梁桥的使用寿命。
对于疲劳病害,可以采取减震措施,如设置减震支座、加装减震器等。
这些措施可以减轻梁桥受交通荷载的影响,延缓材料的疲劳破坏。
混凝土梁桥的常见病害主要包括裂缝、碳化、腐蚀和疲劳等。
为了保障梁桥的安全和使用寿命,可以采取相应的加固处理措施,如填充、加固、防护和减震等,从而提高混凝土梁桥的承载能力和耐久性。
钢-混组合桥梁病害及维修加固
钢-混组合梁桥施工质量及施工工艺的研究一.立项背景和依据1、研究背景钢-混凝土组合箱梁桥是目前城市桥梁中的一种新型桥梁,该结构形式最早出现于19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深人、细致、全面地研究和应用,自20世纪70年代开始快速发展。
这类桥梁充分发挥了钢材与混凝土的材料性能,在我国运用越来越多,具有广阔的应用前景。
与此同时,这类桥梁由于本身特点,在施工过程中往往会出现一些质量问题。
严重影响结构的耐久性和运营安全。
本文以以广吉高速宁都北互通宁都北跨线桥钢混叠合梁为依托,以可能出现的施工质量问题为研究对象。
研究钢-混组合梁施工工艺等关键技术问题。
2、研究目的与意义随着经济的发展,江西省高速公路网的不断建设,必将带动本省经济的发展,同时还可通过公路建设造就出一条条沿线经济增长带,拉动区域经济发展,以达到整个本省经济全面发展的目的。
高速公路建设过程中必将遇到众多桥梁。
将混凝土桥面板与钢箱梁组合成整体共同受力的结构形式,充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的材料优点。
它具有受力性能好,抗震性能优良,自重轻,施工快速方便、省脚手架和模板,保护环境,不影响下部交通等优点,同时,相比以单一材料的混凝土结构和纯钢结构,组合结构可以在结构的力学性能与经济性之间寻求一个更好的平衡点。
这类桥梁结构轻巧、跨越能力大、施工速度快且不影响交通为主要特点的钢混组合连续梁能最大程度满足建设要求。
比如,在城市立交桥建设中,钢-混组合梁也以其跨越能力大,建筑高度小,抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用,取得了较好的技术经济效益。
但是由于钢材与混凝土本身的材料特点及组合桥梁的结构特征,在施工过程中会出现一些质量问题。
桥面板的后浇剪力槽孔、纵横向板缝、钢梁焊缝、剪力连接件等部位都易出现问题。
鉴于上述原因导致组合梁桥的质量和安全得不到保证,而且影响交通及行人的身体安全。
严重影响了桥梁的工作性能和使用寿命。
因此,为保证该类桥梁的安全运营,延长其使用寿命。
组合式拱桥病害分析及加固
交
通
科
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Trn p rain S in e & Teh oo y a s o tto ce c c n析及 加 固
如果 能采取 有效 的加 固措 施 , 复 和 提 高它 们 的 恢
承 载 力 , 可 以 给 国家 带 来 巨大 的 社 会 经 济 效 则 益[ 。因此 , 3 ] 旧桥 加 固 和技 术 改 造成 为越 来 越重
要 的研 究 问题 。
足 , 别是 在长 期超 载和 大交通 量 的营运 情况 下 , 特
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I 桥 梁病 害调 查
盖梁 、 柱 、 座 和 吊杆 等 均存 在较 严 重 的病 害 。 立 支 主要 病害 有 : 墩 台帽 、 台身及 基础 台帽存 在 ① 墩 昆 凝 土剥 落 、 露筋 且 锈 蚀 , 前墙 存 在竖 向裂缝 , 柱 墩
1 6m( ×1 空心 板) ×7 上 承 式钢 筋混 凝 土 +1 2m(
出现 破损 、 老化 严重 、 导致 抗力 不足 等影 响正 常运 营 的结构 缺陷 时 , 们首 先 考 虑应 对 其 进 行 补 强 我
加 固。 因为加 固具 有 施 工 周期 短 、 交 通 的影 响 对
2 号
年建成通车 , 梁立面如 图 I 桥 所示 。
跨
图 1 大 桥 立 面 示 意 图
随着 地 区经 济 的发 展 , 桥 的 交通 流 量 越来 该 越大 , 各种 重 车也越 来越 多 , 出现 大量 严重 超载 并 车辆 , 造成 大桥 长期 处于超 负荷 状 态 , 出现 了许 多
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组合梁桥常见病害分析及加固策略研究SQ0901******* 刘芳摘要:本文通过调研国内外钢一混组合梁桥的运营状况,总结、归纳了该类桥梁出现的几种常见病害,并在病害成因分析的基础上,研究了该类桥梁的加固方法。
并对几种不同的加固方式进行了对比分析,研究了各种加固方法的适用性。
关键词:组合梁桥;病害;加固方法Abstract:This paper studies operating conditions of mix of steel bridge beam both at home and abroad. We summ up and conclud several common diseases of such bridge, and,study of the strengthening methods based on the analysis the cause disease . Comparing the consolidation of several different ways and studying the applicability of various strengthening methods.Keywords: Combination bridge, Diseases, Reinforcement method1引言钢一混组合梁桥是一种在公路尤其城市桥梁工程中应用较多的结构形式之一。
该结构形式最早出现于19世纪末20世纪初,经过几代工程师们近百年深入、细致、全面地研究和应用。
自20世纪70年代开始快速发展。
以法国为例,据该国1990~t993年建设的桥梁上部结构的统计分析,工字钢梁与混凝土桥梁构成的公路组合梁在跨长30--11Om范围内最有竞争力,在60~80m跨长则有明显优势。
组合粱的占有率达85%。
在我国公路和城市桥梁中,组合梁的应用也取得了举世公认的进步,1993建成的上海杨浦大桥(跨径为602m),2001建成的福建青州闽江大桥(跨径为605m)。
其加劲梁均采用了钢一混组合结构,在同类型桥梁中位居世界前列。
2005年我国首座波形钢腹板PC组合箱梁公路桥一泼河大桥建成通车(跨径4×30m),2006年建成通车的常州新运河平陵大桥为国内首例大跨度(主跨llOm)钢一混凝土组合连续梁桥,2005年开工建设中的河南鄄城黄河大桥是目前世界上最长的波形钢腹板PC组合箱梁桥(跨径58X50m)。
在城市立交桥建设中,钢-混组合梁也以其跨越能力大,建筑高度小,抗震性能好以及施工速度快等优点得到了广泛的应用,建成了以北京航天桥(主跨73m)、朝阳桥(主跨64m)、淮安市长征桥(跨径18.5m+30m+18.5m)为代表的一批钢一混组合连续梁桥,取得了较好的技术经济效益。
可以预期进入21世纪后,钢一混组合梁这种结构形式必将得到更大的发展。
钢一混组合粱桥以其施工速度快,建筑高度小,抗震性能好等优点,在我国公路和城市桥梁建设中得到了广泛的应用。
但是由于交通量和重型车辆的不断增加,空气、水汽、工业烟尘以及其他化学和污染物的环境作用,缺乏定期的养护维修等原因,既有钢一混组合梁桥在运营若干年后,出现了不同程度的病害问题。
为保证该类桥梁的安全运营,延长其使用寿命,必须对该类型桥梁进行维修、加固。
2常见病害及成因分析应该指出的是,国内外既有钢一混组合梁桥目前的运营状况较好,出现的问题也不算严重,但是未雨绸缪,随着该类型结构形式桥梁在国内的进一步推广使用,以及由于经济快速发展带来的对桥梁功能要求的提高。
对其进行病害分析及加固策略研究也是必要的。
根据已有文献资料的研究报道以及现场调研表明,既有钢混组合梁桥常出现以下几种病害。
2.1 钢梁的锈蚀钢梁裸露在空气、水汽、工业烟尘以及其他化学和污染物的环境中,容易发生化学反应或者是电化学反应,尤其是当油漆退化以及桥面板防水失效时。
油漆防护是保证钢梁耐久性的重要手段,也是钢桥维护的主要项目。
因此当油漆退化后,其直接后果就是导致钢构件锈蚀,严重锈蚀会导致截面损失,锈坑处产生应力集中,如若发生在设计控制部位,将严重降低结构的疲劳性能及承载能力。
桥梁端部的伸缩装置,支座附近、桥面结构,箱形截面构件里侧以及组合梁接合面处等易于积水和积尘的地方是容易发生锈蚀的部位,造成钢构件板厚变薄。
在钢构件的焊接点处也容易发生锈蚀。
2.2 钢梁疲劳钢结构桥梁在汽车作用下,容易产生疲劳裂纹,可能导致构件脆性断裂。
引起构件疲劳开裂的内因主要是材料缺陷和应力集中,外因主要是重复活载作用下产生的应力循环。
超载、车辆撞击和截面锈蚀等因素增加了裂纹扩展和构件断裂的可能性。
现场检测表明:目前公路桥梁的车辆荷载具有轴重大、行驶速度快、通行流量大的特点,容易导致钢结构桥梁出现疲劳破环事故。
连接件是把混凝土桥面板和钢梁连接为一个整体且保证组合梁协同工作的关键部件,也是组合梁抗疲劳的一个重要因素。
栓钉是应用较为广泛的一种连接形式,试验研究表明,在保证焊接质量的前提下,组合梁的疲劳破坏大多是由于栓钉的剪切疲劳破坏造成的。
2.3 桥梁承载力不足,不能满足既有交通荷载要求该类情况的既有钢-混组合梁桥本身并没有出现明显的病害现象,只是一方面由于桥梁本身的原因,例如使用时间较长,从桥上所通行的车辆载重及流量的增长等,使得桥梁功能退化,不能达到原有设计功能;另一方面是由于经济水平快速增长的需要,既有桥梁已不能满足经济的需求,需要对现有桥梁进行加固加宽。
因此将该种情况列为既有钢-混组合梁桥所面临的一种问题,通过加固或可解决。
2.4 钢-混组合连续梁混凝土翼板纵向开裂剪力键在钢-混凝土组合梁中起着重要作用,主要是用来承担钢梁与混凝土翼板之间的纵向水平剪力,并抵抗两者之间的掀起作用。
钢-混凝土组合梁中,相当宽的混凝土翼板沿一个狭窄的接触面承受钢梁通过剪力连接传来的剪力,将在混凝土翼板的结合面附近产生较大的剪应力。
所以在组合梁中,尤其是单排栓钉连接T形截面组合梁常发生混凝土纵向开裂。
混凝土翼板的纵向开裂将导致混凝土翼板的纵剪强度成为梁破坏的控制条件,如果没有足够的横向钢筋来约束裂缝的发展,组合梁的剪力连接程度就有会降低,而使得组合梁达不到设计承载力而提前破坏。
2.5 钢-混组合连续梁负弯矩区混凝土桥面板横向开裂混凝土翼板受压,钢梁受拉是钢-混凝土组合梁的最有利受力状态,但是在连续梁中支点负弯矩区不可避免的会出现混凝土翼板受拉而钢梁受压的不利状态,易在中支点负弯矩区出现混凝土开裂的情形,当负弯矩区处混凝土裂缝较大时,将会导致混凝土板中钢筋锈蚀,影响结构耐久性,同时开裂严重还会使得箱内漏水、腐蚀,影响结构的外观,给人们以不安全感。
2.6 剪力键剪断剪力键的作用是保证桥面板混凝土及钢梁共同工作,因此它承受着巨大的纵向剪力作用。
对于经常超载的桥梁,由于纵向剪力过大或者反复作用导致剪力键疲劳将会导致剪力键弯曲或剪断。
出现这种情况时会明显地发现梁段的钢梁与混凝土桥面板间发生相对错动,这时,剪力键起不到应用的作用,组合桥梁已演变成迭合梁桥。
2.7 混凝土桥面板局部破裂或腐蚀由于重载交通的反复作用、桥面防水失效及融冰盐的化学腐蚀作用,使得混凝土桥面板局部或大面积开裂、损伤严重。
混凝土板中的受力钢筋出现锈蚀,进而使得混凝土桥面板承受局部车轮荷载的能力明显下降。
即降低桥梁的承载力,同时也降低了桥梁的适用性和耐久性。
2.8 其他问题早期较低设计荷载水平的钢-混凝土组合梁桥,由于超载严重,再加上长期暴露在空气和雨水等环境中,容易使连接螺栓或铆钉松动或断裂,因此需要进行更换或加固。
对于钢-混凝土连续梁桥,钢梁受压区的腹板或底板会因偶然的超载或升温作用而产生局部鼓包,即局部失稳现象。
这种局部失稳如不及时修复,亦会降低整体结构的抗失稳能力,进而间接降低桥梁的承载能力。
3 加固策略钢-混凝土组合梁桥,不管是简支梁还是连续梁,均为 RC(或PC)板与钢结构由剪力键组合成一整体,因此检测、维修、加固可由上述三部分入手;此外,钢-混组合梁的特有的施工过程,也会形成不同的内力分布特点、缺陷及病害。
鉴于上述原因,进行钢-混组合梁桥检测、维修、加固时,混凝土或预应力混凝土桥面板的病害及其处理方法,可参考钢筋混凝土梁、板的方法;钢梁的缺陷及处理方法可遵照钢结构的方法;钢-混组合梁桥特有的缺陷及病害,例如剪力键的锈蚀、疲劳及剪断等,可在分析缺陷及病害成因的基础上,采取相应的加固措施。
另外,众多的桥梁破坏事故表明,每个破坏实例往往并不是由单一因素引起的,而是多个因素相互诱发共同作用的结果,就钢-混组合梁桥而言,漏水导致腐蚀或锈蚀、疲劳、应力集中,焊接残余应力以及焊接缺陷可能是最主要的。
因此进行钢-混组合梁桥维修加固时,可以视桥梁状况,采取集中加固措施相结合的方法,重视预防,提倡变被动加固为主动加固的设计理念。
常用的桥梁加固改造技术方案有:施加体外预应力、减轻荷载、加固临界杆件、补充新杆件、改善原结构受力体系、加固受力杆件等方法。
3.1 施加体外预应力加固当钢-混组合梁桥出现负弯矩区桥面开裂、主梁挠度过大、荷载等级不够,需要提高主梁承载力等问题时,可以采用体外预应力加固法。
该法具有加固、卸荷、改变结构内力三重效果,适用于中小跨径的梁式桥,是一种行之有效的加固方法。
工程实践表明,体外预应力加固技术能够较大幅度地提高旧桥承载能力。
加固后所能达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关,一般情况下可将原桥承载力提高30%-40%。
采用本方法加固时宜同时配合其他加固方法进行综合加固,以达到较好的加固效果。
3.2 粘贴碳纤维片材加固纤维复合材料质量轻、强度高,而且具有较好的耐腐蚀性和抗疲劳性能,因此是进行桥梁维修和加固的理想材料,国内外对采用CFRP加固钢-混凝土梁已经有了比较系统的研究并进行了相关的试验。
研究表明采用碳纤维骗财加固钢-混组合梁桥可以有效的提高原桥地承载能力,减小主梁挠度。
3.3 钢梁裂纹或锈蚀等缺陷的修补当钢梁出现裂纹进行修补时,如仅以焊接和增加盖板等将裂纹堵塞一下,是不能解决问题的。
必须充分调查裂缝发生部位的钢材质量、焊接状态、应力状态、锈蚀状况和疲劳状态等,依据调查的结果采取对策。
有时,为了改善材质,必须更换构件,为了改善应力状态,必须优化构造细节或变更结构。
当钢梁发生锈蚀时,必须及时除锈,并按钢结构的防腐要求进行防腐处理。
3.4 混凝土桥面板更换由于受到车辆局部荷载的反复作用及混凝土碳化、钢筋锈蚀,板抗弯能力相对较弱,钢一混凝土组合梁桥的桥面板使用寿命一般应低于其钢梁的使用寿命。
当混凝土桥面板局部破裂或腐蚀严重时,需要局部或整体更换混凝土桥面板。
在凿除混凝土桥面板后应同时检查剪力连接件的使用情况,必要时可更换或增加剪力连接件数量后,再重新浇筑桥面板。