桥梁病害的检测与病害原因分析_毕业论文

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桥梁检查及病害原因分析

桥梁检查及病害原因分析
纵 向裂 缝 ;梁 ( 板) 跨 中 、支 点 、变 截 面处 、悬 臂 端 牛腿 或 中间 部 位 的混 凝 土 开裂 和钢 筋 锈 蚀 等 缺 陷状 况 ;装 配 式梁 桥 联 接部 位 的 缺损 状况 。 ( 3 ) 拱 桥 的 吊杆 和锚 头 检 查 内 容 如下 :各 吊
1 桥梁病 害检查 内容及 结果
和车辆行驶 的安全 ,直接关 系到人 民生命 财产的 安 全 。为 了保 证桥梁 经常处 于完好 的技术状 态 , 满 足承 载 能 力 和 通 行 能 力 的 要求 ,保 障 道 路 安 全 畅通 ,保 护 人 民生 命 财 产 的 安 全 ,就 必 须 对 桥 梁 进 行 现 状 检 查 和 评 估 。为 此 ,对 义 乌 市 城 区 的 2 7 座 桥 梁 进行 了检 查 ,总 结 和病 害 分 析 。
中图分 类号 : U 4 4 5 . 7 1 文献标识 码 : B 文章编 号 : 1 0 0 9 — 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 0 6 — 0 1 5 6 — 0 3
0 引 言
城 市桥梁是 城市基 础设施 的重要 组成部 分 。 城 市 桥 梁 在 城 市 中 的社 会 效 益 、环 境效 益 以 及 文 化 与 艺 术 内涵 非 常 显 著 。 随 着 城 市 的 建 设 和 发
移 、沉陷等 降低 或丧失挡 土能力 的状 况。锥坡 、 护 坡 有 否 冲 刷 、滑坍 、沉 陷等 现 象 ,造 成 坡 顶 高 度 显 著下 降 。 1 . 3 桥梁上部结构检查 ( 1 ) 检 查 支 座功 能 是 否 完好 ,组 件 是 否 完 整 、 清洁 、有无 断裂 、错位和脱空想象 ,包括 :橡胶 支 座 是 否 老 化 、变形 ;盆 式 橡 胶 支 座 的 固定 螺 栓 有 否 剪 断 ,螺 母 是 否 松 动 ;活 动 支 座 是 否 灵 活 , 实 际 位移 量 是 否正 常 。 ( 2 ) 钢筋混凝 土和预应 力混凝 土桥跨结 构检 查 内容 如 下 :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 的整体龟裂现象 ;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

公路桥梁常见病害及其原因与危害分析

公路桥梁常见病害及其原因与危害分析
可 能破坏 至水泥铺 装层 造成 露筋 。
桥 面推移 、拥包 容 易诱发 高速行 驶 的车 辆 的 侧 滑或 颠簸 ,还可 能导致 刹车 效果不 足 ,引发重 大 交通 事故 ,雨雪 天气尤 为严 重 。如 果拥包 过大
则可 能导致低 底盘 轿车托 底 ,高速行 驶 的车 辆尤
其 危 险。
天f 工 { } 嶷
2 年 1( 8 ) 0 第期总 3 1 0 第期
公 路桥 梁 常见病 害及 其原 因与危 害分析
郝合 锁 王 迎 (. 1市政工程研究院;2 第一市政公路mf有限公司 ) . r s .
摘 要 :我 国公路桥梁由于设计 ,施工,养护等方面 的原 因,常常出现各种病害 。本文结合对 多座公路桥梁的实际检测经验 ,以 实例形式对桥梁结构的常见病害做 了较为系统的分类 总结,并对其产生的原因和引发 的危害进行了具体分析。结果表明,公路桥梁病 害 诱 因 多 ,表 现 形 式 多 样 , 危害 巨大 ,是 引起 各类 工 程 与 交 通 事 故 的严 重 安 全 隐 患 。 关键 词 :公 路 桥 梁 ;耐 久性 ;病 害 : 危害 ;安 全 隐 患
示 。诱 发该类 桥梁 病害 的主要 原 因包 括 :① 桥面 铺 装层 施工 前 ,主 梁顶 部清理 不彻底 ,有残 余杂
2 桥 梁病害 的类型、诱 因及危害
21 桥面 系 .
物 ,造 成铺 装层与 主梁 结合欠 佳 ;② 支架沉 降 与
预应 力反拱 估算不 足或 主梁施 工质量 欠佳通 常 引 起 主梁 实 际标高 与设计值 不符 ,如果 调整 不力 ,
1 引言
伴随着 近年来 我 国高速 公路铺设 里程 的迅猛 增长 ,公路 桥梁 的数量 不断增 多 。与 此 同时 , 由 于设计 、施 工及养 护不 当等诸 多原 因 ,我 国现有 公路桥 梁普遍 出现 了一些 病 害,耐久 性难 以满足 使用 要求 。各种形 式 的桥 梁病 害会对 结构 的承载 力和 正常使 用造成 严重影 响 ,甚至威 胁到过 往车 辆 的安全 ,因而有 必要对 桥梁病 害 的发生及 危 害 进行系 统的 总结与 分析 。本文 结合作 者多年 的桥

浅谈桥梁的病害成因及检测与防治

浅谈桥梁的病害成因及检测与防治

浅谈桥梁的病害成因及检测与防治随前时间的推移,我省已建桥梁病害将会不断出现,桥梁的维修、加固和改造工作已经成为一项十分重要而艰巨的任务。

为了能够更好地对桥梁进行维修和养护、加固和改造,以便更好地延长使用寿命。

一、我国现有桥梁的类型统计文章针对桥梁类型进行了统计设计、施工找出质量控制可行办法,达到防范于未然的作用。

二、桥梁病害主要有如下列几种形式:(一)裂缝。

裂缝是钢筋混凝土桥梁中最普遍、最常见的病害之一,加之裂缝会引起其它病害的发生,裂缝对钢筋混凝土桥梁的危害程度不一。

裂缝的成因也是比较复杂的,往往是几种因素共同作用的结果。

(二)桥面破损开裂,冲击荷载是引起这一病害的主要原因。

另外桥梁本身结构及车道铺装结构也都是引起桥面破损开裂的原因。

(三)混凝土碳化及钢筋锈蚀。

这种现象在桥梁中也是普遍存在的。

长期碳化、锈蚀也会引起其它病害的发生。

混凝土炭化和钢筋锈蚀最终会降低桥梁的安全性,缩短桥梁的使用寿命。

(四)剥蚀。

剥蚀是对混凝土桥梁结构表面混凝土发生蜂窝麻面、露石、酥松起皮和剥落等病害的统称。

根据机理不同,剥蚀的形式也不完全一样。

(五)结构构造的破坏。

伸缩缝和支座是结构构造的破坏的两个易发部位。

结构构造破坏直接影响了桥梁的安全运行。

桥梁结构的关键部位不合理构造,不严谨施工,都是引起桥梁结构构造破坏的方面。

另外桥梁使用年限以及维护不当也都会造成结构构造破坏。

(六)地基不均匀沉降引起的破坏。

地基不均匀沉降引起的破坏对结构的影响也比较大的。

如:墩台的裂缝,桥面的开裂等。

(七)钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原体积的l0倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥落,使截面有效尺寸减小,导致结构承載力下降。

(八)桥面铺装中的病害在施工方面存在的问题有:(1)高程控制不准或粱体拱度控制不准,导致铺装层厚度不足或厚薄不均匀,混凝土铺装层内钢筋网保护层厚薄不均使荷载作用下厚度不足部分首先破碎;(2)铺装层施工前梁体顶面浮层处理不彻底,导致铺装层与粱体混凝士结合不紧密:(3)防水层施工不精细出现漏水或渗水现象,雨水和含有空气中多种有害化学物质的水渗入混凝土铺装层内引起钢筋锈蚀,导致混凝土开裂、破碎。

浅析桥梁工程常见病害及检测技术

浅析桥梁工程常见病害及检测技术

浅析桥梁工程常见病害及检测技术摘要:目前我国基础设施建设的步伐不断加快,桥梁工程也随之有了前所未有的发展。

然而,随着时间的推移,桥梁病害也不断出现,严重影响了人民的生命和财产安全,引起了社会各界的高度关注。

文章针对这一问题分析了我国桥梁工程中常见的病害、桥梁养护中存在的问题,并提出了一些桥梁工程常见病害的检测技术,期望能对做好桥梁工程常见病害检测工作起到借鉴和参考作用。

关键词:桥梁工程;常见病害;检测技术引言目前,我国基础设施建设工作已经步入一个全新的发展时期。

但是,近些年连续不断的桥梁事故引起了人们的普遍关注,因为桥梁垮塌等问题不仅给国家的经济建设带来了不利影响,同时也危及了人民的生命和财产安全。

无数个惨痛的例子告诉我们,桥梁工程的病害不仅危害极大,而且病害的存在也十分顽固。

加强对桥梁工程病害的分析和探测是势在必行之举。

1桥梁工程常见病害分析桥梁工程的常见病害有很多种,主要包括桥头跳车、高填土下沉、预应力结构孔道压浆不实三方面,以下对其进行简要分析。

1.1桥头跳车现象桥头跳车现象就是我们常见的桥梁构件与桥梁台背路基之间发生一定程度的高低沉降,进而引起桥梁表面的不平整现象。

沉降指数会随着时间而增大,汽车高速行驶在这种桥面上极易引起腾空。

桥头跳车对桥梁的安全使用造成了严重影响,会缩短桥梁的使用寿命,降低桥梁的经济和社会效益。

造成桥头跳车现象的原因是桥梁梁段地基地面条件欠缺、桥台两端软基处理方式及施工技术不达标而致,这样桥梁就会表现为沉降高差。

在填土过程中出现的桥台沉降不均匀,出现伸缩缝和搭板两者结合不严,从而形成严重的桥台台阶,台阶会对驾驶员和行车安全造成致命影响。

桥头跳车现象可以采取以下措施加以避免:第一,回填材料的选择要符合相关规定,尽量选择夯实效果良好的材料,在压实过程中必须执行相关的工艺规定,达到工艺单要求的效果,从而减少路桥沉降高差。

第二,在桥基允许的情况下可以选择填方的方式,填方就是建桩,建桩可以起到降低填土与结构沉降高差的作用。

桥梁常见的缺陷与病害及成因分析

桥梁常见的缺陷与病害及成因分析

桥梁常见的缺陷与病害及成因分析摘要:随着交通事业的发展,我国的桥梁建设取得了较大的进步,但桥梁设计缺陷是桥梁建设者一直关注的话题。

针对桥梁建设中所发现的问题,通过实地调查,对我国桥梁常见的病害和缺陷的表现形式做了介绍,并分析出现的原因,为今后的加固和维修提供参考。

关键词:桥梁缺陷病害随着时间的推移,已建桥梁的病害将会不断出现,桥梁的维修、加固和改造工作已经成为一项十分重要而艰巨的任务。

为了能够更好地对桥梁进行维修和养护、加固和改造,我们应当注意收集基础资料,充分了解和掌握桥梁常见的缺陷和病害,并分析其形成的原因。

1桥梁常见的缺陷和病害1.1上部构造的缺陷和病害主梁或主拱圈受拉部位开裂、破损、承载力下降;桥面铺装有裂缝、沉陷、龟裂;桥头跳车;防水层排水功能不完善;水渗漏病害引起钢筋锈蚀、混凝土剥离;支座位置不正确或损坏引起倾斜、错台及位移等。

注意:裂缝是桥梁最常见的缺陷和主要病害,而桥梁的病害往往也是从裂缝形成而开始的。

因此,我们应对桥梁裂缝病害引起高度重视。

1.2下部墩台及基础的病害基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂。

桥墩、桥台缺陷和病害主要表现为:水平、竖向和网状裂缝;混凝土脱落、空洞、材料老化;受外力冲击产生破坏;钢筋外漏和锈蚀;结构变形、位移等。

2缺陷与病害的成因分析桥梁缺陷和病害关键原因还是桥梁承载力不足。

造成桥梁承载力不足的原因很多,归纳起来主要是因为桥梁设计荷载偏低、设计原因、施工原因和外界因素等造成。

2.1桥梁设计荷载偏低设计荷载偏低的原因是由历史局限性、设计规范不完整和公路桥梁设计荷载的演变等三方面引起。

2.1.1历史局限性在我省公路事业的发展过程中,大量的桥梁是在当时的经济环境下建设的,已经不适应当今国民经济快速发展的需要。

当年,在修建公路的时候,对于仅作为人行桥或马车使用的古代和近代的桥梁,未作任何改造就加以利用。

桥梁结构的典型病害及原因分析

桥梁结构的典型病害及原因分析

164YAN JIUJIAN SHE桥梁结构的典型病害及原因分析Qiao liang jie gou de dian xing bing hai ji yuan yin fen xi张宇桥梁结构病害的类型多样,造成桥梁病害的原因较为复杂,桥梁病害不仅影响桥梁结构的稳定性,而且也会造成较大的使用安全隐患,影响着桥梁的使用寿命。

应当加大桥梁隐患的排查修复工作,形成综合性的桥梁病害分析防控体系,达到有效控制桥梁病害问题的效果。

一、桥梁结构的典型病害类型分析1.混凝土病害我国大部分桥梁建设都使用的是混凝土结构,我国是世界上建设混凝土桥梁占比最大的国家,近些年来混凝土结构的桥梁病害事故不断增加,混凝土结构桥梁危害要比其它类型桥梁的危害更严重,而且修复的费用较高,混凝土桥梁结构病害得到全世界的广泛关注。

混凝土结构桥梁的病害主要在结构内部,具体表现为混凝土结构的裂缝、混凝土钢筋锈蚀和混凝土结构稳定性差等方面。

这些问题主要是由于混凝土结构的桥梁强度与设计强度有差异,钢筋保护层厚度不足,以及桥梁运营中监管不足,以及存在混凝土结构的空洞或掉块之类问题造成的隐患。

2.缆索承重桥梁危害缆索承重桥梁主要用于大跨度桥梁的建设,一般跨海、跨江大桥,系杆拱桥、县索桥等使用缆索承重方式。

这种桥梁一般处在高应力状态下,桥梁的缆索对外界环境较敏感,因极端特殊天气情况会对桥梁的缆索造成较大的影响。

桥梁使用缆索检查起来不方便,一些维护人员使用的维护手段不足,因此影响了桥梁的正常维护。

缆索防护是桥梁防护的重要任务之一,缆索防护能力直接的影响桥梁的功能和寿命,缆索承重是桥梁的生命线。

修建悬索斜拉桥时会发现缆索使用10年左右会出现严重的锈蚀现象,影响悬索大桥使用寿命的主要原因都在拉索耐久性不足。

例如,广州海印大桥仅使用了10年时间,济南的黄河公路大桥从使用到更换悬索仅用了13年时间。

斜拉索的材料质量问题已经是制约悬索桥使用寿命的主要原因,耐久性防护水平直接影响悬索桥的正常使用。

斜拉桥病害分析与监测

斜拉桥病害分析与监测

斜拉桥病害分析与监测斜拉桥,是一种结构优越的大型桥梁建筑。

它以向吊杆方向倾斜的主桥跨跨越河流或峡谷,由多条钢缆吊索牵引力支撑主桥悬吊在吊杆上方。

由于斜拉桥的受力特点,它能通过极少的支点来跨越宽广的河流和峡谷。

此外,斜拉桥外形美观,建设成本和维护成本较低,成为大型桥梁建设中受到欢迎的方案之一。

然而,随着时间的推移和使用条件的变化,斜拉桥也会出现不同程度的病害。

本文将从斜拉桥的病害分析和监测两个方面,探讨斜拉桥的维护和保养工作。

一、斜拉桥的病害分析1. 钢缆疲劳钢缆是斜拉桥重要的受力构件之一,一旦出现疲劳病害,将会对桥梁安全性产生非常大的影响。

由于斜拉桥经常处于极端气候和复杂地质条件下运行,钢缆经常受风荷载、自重荷载、温度变化、振动等多种因素的影响,导致钢缆产生应力、应变等变形。

当应力超出一定范围时,会产生钢缆疲劳,从而导致钢缆的剩余寿命缩短。

钢缆疲劳病害的表现主要是钢缆表面的裂纹和腐蚀。

2. 螺纹连接松动斜拉桥的螺纹连接件是由钢缆和主桥体组成的,当钢缆和主桥体之间伸缩移动时,连接件就会发生松动,导致组成斜拉桥的组件失去稳定性。

一旦出现螺纹连接松动的病害,需要及时检修和维修。

松动的螺纹连接件,可以通过拧紧和更换来解决。

3. 主桥体变形由于斜拉桥的行车道宽度较大,加之行车量较大,车辆质量也相对较大,因此,斜拉桥主桥体也很容易出现结构变形和位移病害。

主桥体的变形和位移可能会导致整个桥梁的稳定性降低,甚至可能威胁到桥梁的安全。

二、斜拉桥的监测斜拉桥是一种特殊的桥梁,它的特点是结构先进、受力特殊、技术难度大,因此,对斜拉桥的维护和保养工作也必须十分重视。

建立高效的斜拉桥监测系统,对斜拉桥的安全运行保驾护航。

1. 监测流程斜拉桥的监测流程主要包括三个环节:实时监测、数据处理和分析报告。

实时监测通过实时数据采集和传输,及时监测斜拉桥的变化情况;数据处理是将实时监测数据进行处理和分析,得出斜拉桥健康状况的分析结果;分析报告是将得出的分析结果写成系统的报告,提供决策支持。

公路桥梁常见病害及检测维修论文

公路桥梁常见病害及检测维修论文

公路桥梁常见病害及检测维修摘要:目前,在我国经济发展的前提下交通运输事业飞速发展,交通运输量大幅度的不断增长,使得公路桥梁负荷越来越重, 公路桥梁的修复工作越来越多,公路的通行能力和服务水平进一步提高和改善。

本文分析了公路桥梁常见病害及成因,探讨了公路桥梁的检测及维修方法。

关键词:公路桥梁常见病害成因检测维修方法中图分类号:u448.14文献标识码: a 文章编号:桥梁是我国现代化建设的重要基础设施, 由于反复承受着车轮的磨损、冲击, 遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏, 特别是我国交通量和重载汽车的不断增加, 材料老化、设计欠周和施工不当, 造成桥梁结构主要部位出现各种缺陷, 如裂缝、错位、沉降等, 致使其使用功能日趋退化, 不适应甚至中断交通。

从我国公路桥梁出现的病害情况来看,应该不断地加以维修和加固,并在不断检查检测的情况下,对桥梁进行全面调查,保证在桥梁出现严重问题之前就加以维修。

通过对桥梁的定期检查,及时发现桥梁结构的病害, 了解其各部位损坏的程度, 为桥梁的维修加固提供必要的依据, 从而保证桥梁的正常使用。

一、公路桥梁常见病害及成因分析通过大量公路桥梁的定期检测工作, 总结归纳主要桥梁结构典型病害, 简析成因。

主要体现在以下几个方面:1、混凝土的表层缺陷: 主梁底面或侧面部分混凝土沿主筋方向纵裂、剥落、松散, 箍筋裸露、锈蚀或断裂; 部分桥梁主钢筋裸露、锈蚀; t 梁翼板接缝处、板间绞缝、边梁、桥台、盖梁渗水泛白严重, 泄水孔处流水侵蚀主梁, 使得该处混凝土松散、劣化, 表层开裂。

主要原因是混凝土保护层过薄, 混凝土表面碳化等使钢筋锈胀, 从而导致混凝土胀裂剥落。

此外由于桥面防水差, 排水不畅或泄水孔设置不合理, 伸缩缝橡胶止水带开裂、脱落等使构件长期受水侵, 更加剧了钢筋锈蚀, 致使构件表面混凝土大面积剥落。

混凝土不密实、蜂窝、麻面、空洞、露筋等现象。

这主要是由于施工不当造成的。

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桥梁病害的检测与病害原因分析毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见摘要桥梁是道路的咽喉,在我国道路事业上发挥着重要作用。

但在已经运营的线路上,有些桥梁却未达到其使用寿命而过早地发生损坏,一些建成工程已暴露出了较严重的耐久性问题,使用寿命远低于设计寿命标准。

如我国第一座城市大型立交桥?北京西直门立交桥,1980年12月建成,由于受到冰盐侵蚀、反复冻融、钢筋锈蚀等作用严重破坏,于1999年3月即拆除重建,寿命不到19年。

位于京广线正线上的某百孔大桥,1976年交付使用,1995年在预应力梁体上发现沿预应力筋的裂缝,此后病害不断发展,到2000年又发现第52孔曲线内梁的腹板箍筋和一束预应力钢丝锈断,经诊断查明其病害根源在于梁体本身的碱硅反应和外界氯盐侵蚀,为彻底消除隐患,最终花了近两个月的时间在2002年底进行换梁大修,耗资数千万元。

桥梁是生命线工程的重要环节,若因耐久性不足及早进行大修或更换,不仅耗资巨大,给政府构成沉重的财政负担,还会由于交通的临时中断而引发更多的社会、经济问题。

所以,研究桥梁混凝土结构的耐久性,以及病害发生的原因和处理、防治措施技术等,都具有重要意义。

随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,尤其是重型车辆增多,再加上许多桥梁超负荷使用,已带来严重的安全隐患。

而改造又限于资金的紧缺,只能采取投资较少,施工期短,又能缓解当前运输紧张状态的维修与加固技术措施。

因此,桥梁病害的检测与病害原因分析就显得尤为重要。

引言桥梁的病害防治问题非常广泛,本文对桥梁下部机构的病害问题进行了分析。

用科学发展观和可持续发展的观点审视桥梁的安全耐久性问题,实施桥梁结构的全寿命设计,加强健康监测,适时养护维修,以桥梁全寿命期内的综合费用评价桥梁的经济性和社会效益,这一新的理念应在桥梁的设计中得以充分体现。

有专家提出,设计者所设计的结构应具有6个特性,即可检、可控、可换、可修、可强及可持续性,以达到在桥梁使用过程中对其构件可检查、可控制、可维修加固。

设计是灵魂,施工是关键。

在设计阶段采用高度发展的计算机辅助手段,进行有效的快速优化和仿真分析,运用智能化制造系统在工厂生产部件,利用GPS和遥控技术控制桥梁施工,精心设计、精心施工是建设精品工程的必备条件。

第1章病害的起因1.1 一般表现桥梁混凝土和钢筋混凝土结构的使用寿命一般为50年,但是从现实情况来看,桥梁在建造和使用的过程中,受各种有害化学物质的侵蚀,并承受车辆、风、雨、雪、冻融、地震、疲劳、超载以及人为因素等外部作用,许多桥梁建筑物过早出现各种各样的缺陷和病害,甚至尚未建成时,就出现严重的工程缺陷,或者刚投入使用,就不得不进行维修。

基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂。

桥墩、桥台缺陷和病害主要表现为:水平、竖向和网状裂缝;混凝土脱落、空洞、材料老化;受外力冲击产生破坏;钢筋外漏和锈蚀;结构变形、位移等。

1.2 起因归类引起混凝土病害是一个复杂的问题,不考虑洪水、地震、超载及船舶的撞击,主要取决于以下几方面因素:(1)钢筋锈蚀钢筋的锈蚀过程是一个电化学反应的过程,主要是因为钢筋表面的钝化膜破损而引起钢筋锈蚀。

(2)冻融破坏由于混凝土结构内部各种毛细孔的存在,水存在于这些毛细孔中,当温度下降至冰点,结构孔隙中的水份逐渐变成冰时,体积逐渐膨胀,这种膨胀会产生一种局部张力,使其周围的水泥基质断裂,造成结构破损而引起钢筋锈蚀。

(3)碱骨料反应碱骨料反应可以导致混凝土结构膨胀并产生严重开裂,主要是由于混凝土中的某些骨料,如某些硅质类骨料,它们与水泥中的、、等成分发生反应,在骨料表面生成一种凝胶体遇水后发生膨胀,产生张力而导致周围混凝土发生开裂,一旦发生开裂,就会有更多的水渗透进入混凝土结构内部加速碱骨料反应的发生和发展,同时还会导致冻融破坏进入恶性循环。

(4)混凝土碳化空气中的二氧化碳气体,逐渐中和混凝土的水泥水化物,把结硬的水泥浆中的氢氧化碳转化为碳酸钙,使混凝土失去碱性而变成中性化。

这种现象称为“碳化”。

当碳化深度达到超过钢筋保护层时,使表层混凝土丧失碱性环境,其ph值低于10,保护作用就消失了。

(5)氯离子侵蚀氯离子对钢筋钝化膜的破坏作用最强,氯盐通过混凝土中的毛细孔或微裂缝渗入到钢筋的表面,直接攻击钝化膜。

当钢筋表面的氯离子量超过临界值,钢筋保护膜遭到破坏,如果能供给氧气和水,就会造成钢筋局部发生腐蚀,较典型的是含盐环境。

如化冰盐、海洋环境、含盐地下水等,并且其渗透深度很可能超过钢筋的深度。

因此氯盐是威胁桥梁耐久性最危险的化学物质,且对钝化膜产生局部性的破坏,使钢筋表面产生点状坑蚀。

(6)设计荷载标准偏低桥梁的承载能力是根据设计时所采用的荷载等级来确定的,早期建造的桥梁,特别是二十世纪六、七十年代建造的桥梁,设计荷载大多偏低。

随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有些桥梁已经出现严重病害。

(7)通行能力不足这主要表现在桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低;桥上通车净空或桥下通车净空不足。

(8)人为及自然因素引起结构的损坏比如超出设计最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击等作用,河道不恰当开挖,桥梁基础下存在岩溶、矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损坏。

(9)自然老化早期公路桥梁的设计龄期为50年,随着时间的推移,已建桥梁会不断损坏和老化,其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降,这是一个不可改变的客观。

(10)超期服役这部分桥梁并不是太多,但主要是建造时期较早,比如五、六十年代建造的桥梁,设计使用寿命只有30年到50年,这些桥梁目前仍有部分在使用当中。

(11)超负荷使用随着我国改革开放的深入,运输业竞争在不断加剧。

按路线等级或者预期设计荷载等级来说,这一部分设计荷载等级并不低,但由于一些特殊的原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期处于超重荷载作用下运营,加速了桥梁的损坏。

(12)设计施工的先天不足有些桥梁设计上不是很合理,结构构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。

有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等的限制和影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐显露。

(13)养护维修及加固措施不当有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。

比如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁本身自重过大,承载力相对提高较小或未提高;桥面排水处理不当,桥面渗水;又如支座维修不当,改变了整个结构的受力状态等。

有些桥梁则是加固不当引起的。

比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次病害;又如结构体系改变不合理,致使结构的关键部位应力超限等。

综上所述,我们可以看到:造成混凝土桥梁的损坏是个错综复杂的问题,但是基本上有害物质是以气体或水为载体,以混凝土的裂缝、毛细孔为通道在结构中扩散,和混凝土中的一些物质发生反应,使结构发生破坏。

病害混凝土桥梁的处理措施包括提高混凝土密实度和防水抗渗性以及钢筋的耐蚀性,对防止病害的发生、提高桥梁的使用寿命有着重要的意义。

1.3 深入考究裂缝与腐蚀问题由于混凝土的裂缝与钢筋的腐蚀是整个病害中重要的两个角色,故需要进行更深入的探索。

(1)混凝土的裂缝实践表明,混凝土结构的任何损伤与破坏,一般都是首先在混凝土中出现裂缝,裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。

混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。

引起裂缝的原因很多,但可归纳为两大类:第一类:由外荷载引起的裂缝,称为结构性裂缝又称为受力裂缝,其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。

这种裂缝的出现,预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。

第二类:由变形引起的裂缝,称为非结构性裂缝,如温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构变形受到限制时,在结构内部就会产生自应力,当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时,即会引起混凝土裂缝,裂缝一旦出现,变形得到释放,自应力也就消失了。

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