公路桥梁维修加固技术交流PPT培训课件

一、我国公路桥梁发展及管养现状
1.2 建设成就
世
界
排
名
前
2011
十
的
跨
海
大
桥
12
一、我国公路桥梁发展及管养现状
1.3 公路桥梁现状
我国现有公路桥梁有很多 是根据20 世纪70 年代或80 年代初期颁布的设计标准 建造的, 其设计荷载均较低。 随着各种重型车辆, 尤其是 工程用重型运输车的不断 出现, 公路桥梁负荷日趋加 重, 加之旧桥部分老化、破 损或受原设计标准的限制, 己不能适应现代交通运输 的要求。截至2006年，全 国病害桥梁超过10万座。
3.桥梁运营阶段的养护重要性认识不足，对桥 梁病害产生的基础研究不够
4.超载、超限车难以控制
5.缺乏有效的管养机制
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
我国的桥梁管养现状，从行业角度看：
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
• 我国的桥梁管养现状，从从业单位角度看：
1、部分桥梁的养护针对性不强； 2、针对养护的专项设计还处在起步阶段； 3、检测、养护和维修从业单位的水平不均衡； 4、技术水平高又负责任的企业偏少，部分企业过分追求自身利益。
负责任 有水平
追求自 身利益
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2 斜拉桥病害及维修加固技术
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2.1 斜拉桥病害
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
2.1.1 结构特点 • 斜拉桥是一种主梁（加劲梁）受压（密索）或受弯（稀
索）为主，支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥 梁。斜拉桥的上部结构由梁、塔、索三类构件组成。 • 斜拉桥通常按照功能、梁体材料、塔的数量、索的布置 以及主梁的机构体系等进行分类，例如双塔双索面混凝 土斜拉桥等。
对于预应力混凝土主梁，开裂和下挠是其主要病害，梁的下挠同 时也与塔有关，塔、梁收缩徐变产生下挠，同时也导致主梁开裂，斜 拉索索力也会重新分布。 再一个是斜拉桥这种大型结构的大型伸缩缝， 往往也是病Biblioteka Baidu多发的部位。
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
2.1.3 斜拉桥病害 • 裂缝：分为结构性裂缝和非结构性裂缝。 • 结构性裂缝一般规律性比较明显，主梁跨中及支座处的
裂缝，以及桥塔上横梁处的裂缝主要是结构裂缝。 • 其余位置处的裂缝主要是非结构裂缝。如：环境侵蚀、
铺装层厚度不足等腐蚀破坏造成的裂缝，和由于底板混 凝土拉应力超过其抗拉强度造成的底板横向裂缝等。
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2.2 斜拉索快速更换技术
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
斜拉索快速更换技术
工期紧张
斜拉桥为大型桥梁 通常处于交通咽喉要道
• 部分现有桥梁的现状堪忧，造成大量病害桥梁的主要 成因有：
病害
1.建国初期修建的大量桥梁，建设标准低，耐久性考虑 不足，并且年久失修
2.九十年代到本世纪初，桥梁建设起飞时期，大 量大跨度复杂桥梁建成，但行业整体设计、施工 水平发展相对滞后，而且在那一阶段，优化也比 较盛行，同时耐久性设计也没有引起重视
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
2.1.2 关键构件
塔
梁
索
斜拉桥
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
2.1.3 斜拉桥病害
1 索体、防护套、锚头腐蚀
斜拉索的病害，主要是PE破损、钢丝锈蚀、索导管积水、锚头锈蚀等。
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
2.1.3 斜拉桥病害 2 上锚固区、主梁、主塔裂缝
据统计, 美国桥梁总数约为60 万座, 其中约20 万座被美国联 邦公路总局(FHWA ) 列为不符 合要求, 12 万5 千座被列为具 有结构缺陷, 每年需替换 5000~8 000 座, FH2WA 规划 的桥梁修复与替换方案估计耗 资＄455亿; 英国运输部曾1990 年抽样调 查过200 座混凝土公路桥, 大 约有30% 的桥梁运营条件不良。 在前南斯拉夫, 大约有19% 的 桥梁运营条件不良; 这些情况 在发展中国家更为严重。
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
21世纪初
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
“世界桥梁建设七十年代看欧美，九十年 代看日本，二十一世纪看中国”
主席
前国际桥梁协会 伊藤学先生
一、我国公路桥梁发展及管养现状
截至2012 年底
71.3万座 5.7万座
• 我国桥梁工程无论在建设规模还是科技水平上，
均已跻身世界先进行列。
公路桥梁维修加固技术交流
报告人：
主要内容
1 我国公路桥梁发展及管养现状
2 斜拉桥病害及维修加固技术 3 钢管拱桥病害及维修加固技术 4 梁式桥病害及维修加固技术
5 小结
1 我国公路桥梁发展及管养现状
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
20世纪80年代
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
20世纪90年代
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
1.2 建设成就
世 界 排 名 前 十 的 大 跨 径 斜 拉 桥
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
1.2 建设成就
世 界 排 名 前 十 的 大 跨 径 悬 索 桥
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
1.2 建设成就
世 界 排 名 前 十 的 大 跨 径 拱 桥
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一、我国公路桥梁发展及管养现状
• 近年桥梁垮塌事件
福建：武夷山公馆大桥
四川：宜宾小南门桥
新疆：库尔勒孔雀河大桥 四川：攀枝花金沙江大桥 14
一、我国公路桥梁发展及管养现状
• 近年桥梁垮塌事件
浙江：杭州钱塘江三桥 黑龙江：哈尔滨阳明滩大桥引桥
辽宁：盘锦田庄台大桥
北京：怀柔宝山寺大桥 15
一、我国公路桥梁发展及管养现状
斜拉桥换索 的工程特点
要求不断交通或部分中断
外部干扰多
外部干扰多，安全风险大
控制难度大 结构运营使用多年
结构内力状态不明确
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
斜拉索快速更换技术
张拉控制 目标 更换顺序
同步更换 数量
快速牵引 张拉设备
斜拉桥实现快速 换索的基础条件
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二、斜拉桥病害及维修加固技术
斜拉索快速更换技术
成功引入：秦顺全院士的无应力状态法 确定最优的快速换索顺序和同步更换的拉索数量
一定的外荷载、结构 体系、支承边界条件 、单元的无应力长度 和无应力曲率组成的 结构, 其对应的结构 内力和位移是惟一的, 与结构的形成过程无 关。
结构单元的内力和位 移随着结构的加载、 体系转换和斜拉索的 张拉而变化, 单元无 应力长度只有人为地 调整才会发生变化。 当荷载和结构体系一 定时, 单元的无应力 长度的变化必然惟一 地对应一个单元轴力 的变化。