钢筋混凝土桥梁常见病害及其产生原因
关于钢筋混凝土桥梁常见的病害原因和预防措施分析

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 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 钢筋混凝土桥梁在修建或运 营一段时 间后 往往会伴有病 害的 恰 当, 发生 , 如桥头跳车 、 混凝 土开裂 、 钢筋诱 蚀等 , 对混凝土桥梁产生 不 关键部位应 力超 限等 。 同程度的损伤 , 响结构 的正常使用 , 影 降低其使用性能及使用寿命 。 4桥 梁 裂 缝 加 固和 修 补 方 法 下面介绍对这些桥梁病害的分析及病害的处理及预防措施 。 桥梁裂缝处理与加 固应结合进行 。加固的 目的一方面是为了恢 2桥 梁 常见 的缺 陷和 病 害 复或提高梁体 的承载能力f 向加 固)提高桥梁的横向刚度( 向加 纵 , 横 21上部构造的缺陷和病害 . 固1另外是为了减小裂缝的产生和进~步 的发展。常用 的桥梁纵向 , 上部结构加 固时可采用桥面补强层加 固法 、 增大截 面和 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 加 固方法 : 缝 、 陷、 沉 龟裂 ; 桥头跳 车; 防水层排水功能不完善 ; 水渗漏病害引起 配筋 法 、 粘贴钢板法 、 改变结构受 力体 系加 固法 、 体外 预应 力法等 , 钢筋锈蚀 、 混凝土剥离; 支座位置不正确或损坏引起倾斜 、 台及位 下部结构加固时可采用扩大基础加 固法 、 错 增补桩基加 固法 、 凝土 混 套箍 法 、 台拓宽法和桥台新建挡土墙加 固法 ; 墩 桥梁横 向加 固方 法 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 有 : 预应力横隔板 、 增设 提高桥梁的横 向刚度 。 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 桥梁 裂缝常用 的处理 方法主要有裂纹 注浆 、 表面涂装 、 保护 层 度重视 。 修补 、 充填法 等, 并主要采用 自行研制的各种修补材料。 在借鉴国外 22下部墩 台及基础的病害 . 先进技术 的基础上 , 对存在裂纹 、 出现碱 骨料 反应 、 碳化深度过大及 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 受盐 害腐蚀的大量混凝土桥梁进行维修 。从修补效果来看 , 结构物 陷; 基础 的滑移和倾斜 , 以及基底局部 冲空 ; 础结构物 的异常应力 的劣化速度得到了相对控制 , 基 基本起到 了提高结构耐久性 的目的。 新 材料新工艺 的采用 :在改善混 凝土 的使用性 能和耐久 性方 和开 裂 。 桥墩 、 桥台缺陷和病害主要表现为 : 水平 、 向和 网状裂缝 ; 竖 混 面 , 有各 种混 凝土裂缝修补技术 , 以聚丙烯纤维为代表 的高性 能纤 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 ; 维混凝土 的应用 , 碱一骨料反应抑制剂 以及渗透型钢筋阻锈剂的推 广使用等 。 自从 2 0世纪 9 0年代后期以来 , 国引进 国外修补裂缝 我 结构变形 、 位移等 。 的先进材料和技术 , 就是碳纤维加固。这种材料与方法 的突 出优点 3公路桥梁病害及成 因分析 31 .设计荷载标准偏低 , 承载能力不足 。 梁的承载能力是根据 是 : 桥 对桥的 自重影响不大 , 达到加 固的补强效果 , 使用寿命长 ; 国内 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 已有多家生产厂家 , 但其造价较 高。 桥梁裂缝病 害的处理效果 主要 取决于修补 材料 的质量 与相应 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 的施工工艺水平 , 早期桥梁裂缝修补 , 对不同部位 , 采用不 同的材料 些桥梁 已经 出现严 重病 害。 和施工方法 , 桥柱 和桥 的纵 、 横梁 的裂缝修补材料 , 普通采用钢板加 32 行能力不足。这主要表现在桥面宽度不足 ;桥梁 平面线 固方法 ; .通 而桥面则采用沥青浇灌方法 。前者使用 的材料 与方法 的缺 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 。 点是 : 增加桥梁 的荷载 , 施工难度大 , 优点是牢 固可靠 ; 后者 的材料 3 . 3人为及 自然 因素引起结构 的损坏 。比如超出设计最 高水位 和方法 的缺点是 : 沥青容易老化 , 修补不久 又产 生裂缝 , 只堵漏 , 不 优点是施工方便快捷 。混凝 土裂缝 引起水分渗入是 导致钢筋 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 补强 ; 当开挖 , 桥梁基础下存在岩溶 、 山坑道等 , 矿 引起桥梁结构的局部损 锈蚀 的通道。钢筋锈蚀损坏的修复传统采取“ 打补 丁” 的办法 , 即局 坏。 部凿除松动的} 凝土 , 出锈蚀钢筋 , 昆 露 除锈后抹上水泥砂浆 。 实践 中 3 . 4自然老化 。早期公路桥梁的设计龄期为 5 , 0年 随着时间的 多次发现效果不佳 , 同时还给补丁四周的钢筋带来更严重 的锈蚀 问 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 题 。 近年来 , 国外开发 了一种新的修复技术 : 在结构表面涂上一层迁 不断下降 , 这是一个不可改变的客观规律 。 移 型有机 阻锈 剂 , 它可 以通过混凝 土迁移到钢筋表面 , 使钢筋再钝 3 . 5超期服役 。这部分桥梁并不是太多 ,但主要是建造时期较 化 。 早, 比如二十世纪 五 、 十年代 建造 的桥 梁 , 六 设计使 用寿命只有 3 O 结 束 语 年 一 0年 , 5 这些桥梁 目前仍有部分在使用 当中。 任何一 座桥梁 , 交付运 营时起 , 从 或多或少就带 有一定程度 的 3 . 6超负荷使用 。 随着我国改革开放的深入 , 交通运输业竞争在 病 害 , 如不加 以处理 , 病害将越来越严 重 , 最终危及 到桥梁的安全 。 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 对桥 梁病 害必须进行维修处理 更重要的是从设计 、 但 施工 中去 预 荷载等级并不低 , 由于一些 特殊 的原 因 , 但 桥梁使用荷 载大大超 出 防病 害的发生 , 降低后期的维修保养费用 。 设计荷载 , 致使桥梁长期处 于超重 荷载作用下运营 , 速了桥梁 的 加 损坏 。 3 . 7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
桥梁工程的常见病害与施工处理技术

桥梁工程的常见病害与施工处理技术桥梁作为连接交通的重要设施,在使用过程中经常会出现各种病害问题,如裂缝、腐蚀、变形等,这些问题一旦发生会对桥梁的使用安全和寿命造成严重影响。
了解桥梁工程常见病害及施工处理技术对于保障桥梁工程的安全和可靠运行至关重要。
一、常见病害1. 裂缝桥梁裂缝是桥梁工程中常见的问题,裂缝的形成大多与桥梁结构的设计、施工工艺和材料选择等因素有关。
裂缝的形成可能由于桥梁荷载超载,热胀冷缩、地震、自然老化等引起。
裂缝会影响桥梁的承载能力和使用寿命,严重时甚至会导致桥梁的倒塌。
2. 腐蚀桥梁常见的腐蚀问题主要包括钢筋腐蚀和混凝土表面腐蚀两种。
钢筋腐蚀主要是由于潮湿氧化环境和化学物质的侵蚀导致,混凝土表面腐蚀则是由于受到化学腐蚀和大气环境侵蚀。
腐蚀会降低桥梁的承载能力和使用寿命,严重时可能会导致桥梁的结构失稳。
3. 变形桥梁在使用过程中可能会出现变形问题,主要包括挠度变形和水平变形。
挠度变形是指桥梁在荷载作用下发生的弯曲变形,水平变形则是指桥梁在水平方向上的变形。
这些变形问题会影响桥梁的使用安全和舒适性。
二、施工处理技术对于桥梁工程中的常见病害问题,需要采取相应的施工处理技术来加以修复和加固,以确保桥梁的安全和可靠运行。
对于桥梁裂缝问题,可以采用注浆加固、植筋加固等技术来进行处理。
注浆加固是通过注入特定的材料来填充和加固裂缝部位,提高裂缝处的抗压和抗弯能力。
植筋加固则是在裂缝处嵌入加固筋材料,增加桥梁结构的受力性能。
针对桥梁的腐蚀问题,可以采用表面防护涂层、阳极保护等技术来进行处理。
表面防护涂层可以有效阻止化学物质和大气环境的侵蚀,阳极保护则是通过在结构表面设置阴阳极来实现对金属表面腐蚀的保护。
对于桥梁的变形问题,可以采用张拉预应力加固、加设补偿器等技术来进行处理。
张拉预应力加固是通过对桥梁进行预应力张拉,增加桥梁结构的承载能力和稳定性,加设补偿器则是通过设置可调节的补偿装置来实现对桥梁的水平变形的控制。
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
桥梁作为交通运输的重要设施,经常承受着车辆的压力和自然环境的侵蚀,因此容易出现一些病害。
这些病害如果得不到及时修复和加固,就会对桥梁的安全和使用寿命造成影响。
下面我们将介绍一些桥梁结构常见的病害以及相应的加固方法。
1. 混凝土龄期裂缝
混凝土桥梁通常在施工后一段时间内会出现龄期裂缝,这是由于混凝土的收缩和温度变化引起的。
这些裂缝如果不及时处理,就会影响桥梁的承载能力和使用寿命。
加固方法:对于混凝土桥梁的龄期裂缝,可以采用注浆加固的方法。
通过在裂缝处注入特定材料,填充裂缝,提高混凝土的强度和密实度,从而修复和加固桥梁结构。
混凝土桥墩由于承受车辆的振动和水土的侵蚀,容易出现裂缝。
这些裂缝如果加剧,就会导致桥墩的强度和稳定性受到影响。
3. 混凝土桥面板开裂
混凝土桥面板由于受到车辆的荷载和水分的侵蚀,容易出现开裂,严重影响桥面的使用和安全。
加固方法:对于混凝土桥面板开裂,可以采用张拉预应力钢筋加固的方法。
通过在桥面板下方张拉预应力钢筋,提高桥面板的承载能力和抗弯强度,从而修复和加固桥面结构。
1. 钢桥梁腹板腐蚀
加固方法:对于钢桥梁腹板腐蚀,可以采用防腐涂料保护和钣金包覆加固的方法。
通过给腹板表面涂覆防腐涂料,减少腐蚀的机会,同时在腹板表面包覆钣金,提高腹板的强度和稳定性,从而延长桥梁的使用寿命。
2. 钢桥梁焊缝断裂
3. 钢桥梁主梁挠度过大
钢桥梁的主梁由于长期受到车辆的荷载和振动的影响,容易产生挠度过大的问题,影响桥梁的安全和稳定性。
桥梁工程的常见病害与施工处理技术

桥梁工程的常见病害与施工处理技术桥梁工程作为重要的交通基础设施,承担着极其重要的交通运输功能。
受到自然环境和外部因素的影响,桥梁在使用过程中往往会出现各种病害问题,这不仅会影响桥梁的使用寿命,还会对交通运输造成严重的安全隐患。
及时发现桥梁病害并采取有效的施工处理技术是确保桥梁安全的关键之一。
一、常见的桥梁病害种类1. 混凝土病害混凝土桥梁中的混凝土病害主要包括混凝土裂缝、混凝土表面剥落、混凝土开裂等。
这些病害主要由于混凝土材料质量不良、设计不合理、施工工艺不当等原因引起。
2. 铁路钢轨病害桥梁上的钢轨在长时间的使用过程中容易出现锈蚀、疲劳断裂、焊接接头开口等病害,这些病害会影响铁路运输的安全和稳定性。
3. 桥梁基础病害桥梁基础病害主要包括桩基沉降、桥墩倾斜、基础冻害等,这些病害会影响桥梁的承载力和稳定性。
以上只是桥梁病害中的一部分,针对不同种类的病害,需要采取相应的施工处理技术进行修复和加固。
二、桥梁病害的施工处理技术1. 混凝土病害的修复技术对于混凝土桥梁的混凝土病害,一般可以采取修补、加固的施工处理技术。
修补主要针对混凝土表面的裂缝、剥落等病害,可以采用混凝土修补材料进行修复。
而对于混凝土桥梁的开裂、裂缝较为严重的情况,需要采用加固的处理技术,例如设置钢筋混凝土套筒、外加剪力墙等形式进行加固。
2. 铁路钢轨病害的维修技术针对桥梁上的钢轨病害,主要可以采用热焊修复、剪切焊接等技术进行维修。
对于锈蚀严重的钢轨,还可以采用磨削、镀铜等方式进行修复,保证钢轨的使用安全性。
3. 桥梁基础病害的加固技术桥梁基础病害对桥梁的安全性影响较大,因此需要采取有效的加固技术进行修复。
针对桩基沉降、基础冻害等病害,可以采取桩基灌浆、基础加固等方式进行修复,增强桥梁的承载能力和稳定性。
在进行桥梁病害的施工处理技术时,需要根据具体的病害情况制定合理的施工方案,并严格按照规范要求进行施工操作,保证修复和加固效果。
还需要对施工过程中的安全性和环保性进行充分考虑,确保施工过程安全、可控和环保。
桥梁常见病害形成原因及处治方法

桥梁常见病害形成原因及处治方法一、混凝土常见病害1、剥落、露筋A、施工引起原因分析:施工质量不好,如浇注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,因保护层太溥,空气中氯离子入浸而引起的钢筋锈蚀与砼剥落。
处置建议:为了避免造成钢筋锈蚀膨胀与混凝土剥落的恶性循环,建议将剥落、露筋的地方与空气隔绝,建议采用环氧砂浆或者环氧树脂修补表面。
补修时先去掉表层污垢,用铅锤凿开至30mm深度,然后将环氧砂浆涂至凿开处。
B、车载作用原因分析:由于砼裹力不足在长期车辆重复作用下产生剥落,然后与空气中化学物质作用,由此很容易导致梁片的大面积剥落进而造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性循环。
处置建议:一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。
混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。
C、外力冲撞原因分析:车辆刮伤大概外力撞击造成混凝土剥落露筋处置建议:建议设置超高限制牌和超高限制架。
同时采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。
混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。
2、蜂窝麻面A、蜂窝原因分析:施工不当。
混凝土浇筑中缺乏应有的捣固,模板漏洞不严,水泥浆流失等。
处置办法:一般可采用新颖混凝土举行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。
B、麻面原因分析:施工采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水分被吸去。
处置方法:一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。
3、混凝土腐蚀(氯化物的渗入、碱硅反应、硫酸盐、酸侵蚀、冻融作用)A、施工原因的腐蚀原因分析:施工时沥青量控制不够,使得路面出现平整度不够,难以排除积水,接缝处排水不畅导致水流漫流至台面处,同时蜂窝麻面的墩台帽梁容易吸收水蒸气与空气中的化学物质回响反映引起腐蚀也是一个很重要的因素。
桥梁的病害与维修方案

桥梁的病害与维修方案桥梁是连接两个地点的重要交通设施,随着使用时间的增长和外界自然因素的影响,桥梁可能会出现各种病害。
这些病害如果不及时维修,会导致桥梁的使用寿命缩短甚至危及交通安全。
因此,及时识别桥梁的病害并采取相应的维修方案至关重要。
桥梁常见的病害包括:1. 混凝土龟裂:龟裂是由混凝土与环境变化产生的温度差异引起的,如果龟裂扩大且不加修补,就会导致水分进入混凝土内部,进一步破坏结构。
在识别出龟裂后,可以采取修复措施如打破龟裂面、填入防水材料等。
2. 钢筋锈蚀:桥梁中的钢筋暴露在外界环境中容易受到水蒸汽、酸雨等的腐蚀。
腐蚀后的钢筋会使混凝土受压能力下降、开裂等。
针对钢筋锈蚀问题,可以采取清理钢筋表面、涂覆防腐剂、更换受损的钢筋等维修措施。
3. 桥面铺装破损:桥梁的桥面铺装是供车辆行驶的表面层,长期使用会受到车辆冲击和外界环境的影响,导致铺装破碎。
修复桥面铺装可以进行补丁修复、重新铺装等。
4. 基础沉降:桥梁的基础是支撑整个桥梁的关键部分,如果发生沉降问题,会导致桥梁不平衡,进一步影响桥梁的稳定性。
对于基础沉降问题,可以进行补充填土、加固基础等修复措施。
维修方案的选择需要根据桥梁的具体情况来确定。
首先,进行全面的桥梁检测,采用无损检测技术来确定桥梁的病害类型和程度。
然后,根据检测结果制定维修计划,并确定维修方法和材料。
在选择维修方法时,需要考虑维修的效果、成本、施工难度等方面的因素。
在维修过程中,需要保证施工质量和安全。
对于一些较大规模的维修工程,需要组织专业的施工队伍进行施工,确保工程质量。
此外,还应注意施工期间对交通的影响,选择合适的施工时间,并采取临时交通措施来保障交通的畅通。
总之,桥梁的病害需要及时识别并采取相应的维修方案进行修复。
通过科学的检测和认真的施工,可以延长桥梁的使用寿命,保障交通安全。
钢筋混凝土桥梁病害产生原因及处理方法

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钢筋混凝 土赫 梁病 軎产生原 因及处理方法
抚 顺县 公路 管理 段 李 虹
[ 摘 要] 随着我 国交通事 业的 日益发展, 桥 梁建设取得 了长足 的进步, 各种各样 的桥 梁相继 出现和应 用, 为我 国的各项事业 的发展提 供 了强 大的基 础, 但随之 而来的桥 梁病害 问题也 日益严重。本文对桥 梁常见病 害进行 了归纳和总结, 并提 出了一 定的 维修措施 , 以期
能够减轻 同类病害的发生, 为今后 的养护 工作提供参 考依 据。 [ 关键词] 桥梁 钢筋 裂缝 病害 施工 维修
桥 梁病害类型及产生原 因 ( 一) 表面缺陷 表 面缺陷主要有 : 蜂窝 、 漏筋 、 麻面 、 空洞等类 型。 产 生的原因 1 . 蜂 窝 蜂 窝现象的产生主要是设计和施工原 因所致 , 具体 的原 因如下 : ( 1 ) 施工不 当所致 。混凝 土灌筑 中缺乏应有 的振 捣 , 分层灌筑时违 反操 作规程 , 以及运输 过程 中 昆 凝 土 出现离 析 , 支模 时模 板缝 隙不严 , 使得水 泥砂浆流失等都可能造成其蜂窝现象 的形成 。 ( 2 ) 结构设计或材料 配比不 合理。 当钢筋太密 , 混 凝土粗骨料粒径 太 大或 塌落度过小时 , 都可能造成其蜂窝 的形成 。 2 . 漏 筋 漏 筋产生很大程度上是 因为施工质量差所 引起 的。如灌筑混凝土 时钢筋保护 层垫块 发生位移 , 垫块间距过 大 , 钢筋 紧贴模板 , 保 护层处 昆 凝土漏振 或振捣 不实等 缝 , 降雨天气里 , 雨水潮气侵 入桥梁裂缝 , 使得钢筋锈蚀膨 胀引起表面大面 积脱落 , 从而促成漏筋现象 出现 。 3 . 麻 面 麻 面 的发 生主要 是因为施工 时采用 了表面不光 滑的模板 , 以及模 板 在湿润时不够充分 , 造成桥梁表面混凝土 内的水 分被模板吸收 , 从而 使麻 面现象出现。 4 . 空 洞 空洞产生 的原 因可以从结构设计和施 工过程 中寻求。如果在结构 设 计时钢筋 选配不 当 , 使得钢 筋布置过密 , 则可能造 成该病 害的产生 , 同时 , 在施 工时混 凝土被卡住 , 又未充分 振捣就继续 灌筑上层 混凝土 , 振 捣方法不对 , 振捣棒拔 出太快 , 混凝土没有密实 易出现空洞。 5 . 工作缝的 出现 这种现象 多数是 由于施工者 自身造成 的。如 : 混凝土浇筑时 , 若混 凝 土体积不大 , 应连续 一次浇筑完成 , 以保证其完 整性 。如果 中间间 隔 时间过长 , 在前层} 昆 凝 土开始初凝前未完成次层混凝 土的浇筑 , 这时最 易产生 工作缝 。 6 . 混 凝土外观质量太差 这种现象 多为施 工不严格所 致 , 未按 规范要求 , 混凝土 发生离析 ,
常见桥梁病害的形式及成因

常见桥梁病害的形式及成因桥连四海,路通八方,桥梁的兴建与畅通,促进了人类社会的文化和经济生活的繁荣与发展。
但是桥梁一旦发生倒塌事故,就会带来巨大的损失和灾难。
近些年,人们已经开始注意到了各种病害正在不同程度地侵扰着我国正在服役的30多万座既有桥梁。
据统计,在我国存在安全隐患和耐久性问题的桥梁约占总数的50%,个别地方甚至超过了70%,在这些桥中危桥又占20%~30%,约有9597座。
如何对这些既有桥梁做出正确的检测、评估及加固,目前理论上尚没有很好的解决办法,究其原因,主要是对病害及其发生机理缺乏系统、清楚的认识。
一、桥梁病害的主要形式钢筋混凝土桥梁的病害主要有下列几种形式:1、裂缝裂缝是钢筋混凝土桥梁中最普遍、最常见的病害之一,不产生裂缝的桥梁几乎没有。
而且裂缝往往是多种因素联合作用的结果。
裂缝对钢筋混凝土桥梁的危害程度不一,严重的裂缝如贯穿缝、网裂等将会严重危及桥梁的安全运行。
另外裂缝往往也会引起其它病害的发生与发展,如钢筋锈蚀、冻融破坏等,这些病害与裂缝形成恶性循环,会对桥梁的耐久性产生很大的危害。
2、混凝土碳化及钢筋锈蚀混凝土碳化及钢筋锈蚀现象在钢筋混凝土桥梁中普遍存在。
当混凝土炭化和钢筋锈蚀程度日渐严重后,桥梁必然会产生较多的顺筋裂缝,这会造成桥梁使用安全性降低和使用寿命缩短。
3、剥蚀剥蚀是从混凝土的外观破坏形态着眼,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。
根据不同的机理可分为冻融剥蚀、冲磨和空蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。
4、结构构造的破坏在钢筋混凝土桥梁中,由于结构的关键部位构造不合理、施工中存在问题或年代久远等而引起的结构构造老化、失稳、变形过大等已在一定程度上影响了桥梁的安全运行。
5、地基不均匀沉降引起的破坏由于地基不均匀沉降引起的破坏对结构的影响也比较大,如翼墙和锥坡的下沉、滑动、开裂,毛石墩台的贯通缝等。
二、桥梁病害机理分析1、裂缝当混凝土中拉应力大于其抗拉强度或拉应变大于其极限拉应变时,混凝土会产生裂缝。
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钢筋混凝土桥梁常见病害及其产生原因目前公路建设已逐步由修建新公路为主而转入改善提高干线公路为主的发展时期,作为公路重要组成部分的桥梁,必须随着公路技术等级的提高,而提高其技术标准和通行能力。
我国既有桥梁中钢筋商品混凝土桥梁占较大比重,其技术状况较差,一方面由于设计标准较低,除按交通部1972年和1982年公布的设计标准建造的桥梁能基本满足近期交通外,在此之前特别是50年代后期和60时年代建造的桥梁,大多数长期承受超过设计荷载的车辆荷载;另一方面由于桥梁设计、施工、养护、管理、周围环境等方面的问题,以及桥梁在使用过程中遭受的意外灾害如地震、洪水、意外撞击等原因,导致既有钢筋商品混凝土桥梁承载能力不够,技术状况急剧下降,或是出现老化、破损、裂缝等现象,这造成危桥增加,对行车的影响越来越大,使桥梁成为公路交通运输的“颈口”,严重影响整条线路的畅通,也成为交通事故多发地点。
本文根据我校二十余座桥梁检测情况以及相关文献,总结了既有钢筋商品混凝土桥梁常见病害,并分析了病害的发生原因,这对于确定既有钢筋商品混凝土桥梁的技术状况,以便采用相应的加固、改善措施,确保既有桥梁的安全性和使用性具有重要意义。
1前言我国桥梁大部分是建国以后兴建的,桥龄一般在40年左右。
桥梁的结构类型:在一般的中小桥中,主要为钢筋商品混凝土梁、板桥和石拱桥,少数为双曲拱桥,承载能力较高。
在大中型桥梁中,数量较多的为石拱桥和钢筋商品混凝土、预应力商品混凝土桥,双曲拱桥也不少,钢筋商品混凝土肋拱桥和钢梁桥为数较少。
目前公路建设已逐步由修建新公路为主而转入改善提高干线公路为主的发展时期,根据公路建设的要求,主要干线公路要达到专用公路技术标准或不低于一般公路和二级技术标准,一般干线公路也要达到一般公路的三级标准。
作为公路重要组成部分的桥梁,必须随着公路技术等级的提高,而提高其技术标准和通行能力。
我国现有桥梁技术状况较差,主要表现为:(1)桥梁设计标准较低。
我国目前61.6%的中小桥分布在技术标准低、通行能力差的公路上,这些桥梁荷载标准大多为汽-13、拖-60或汽-15、挂-80,还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽-10、履带-50,甚至低于汽-10级。
除按交通部1972年和1982年公布的设计标准建造的桥梁能基本满足近期交通外,在此之前特别50年代后期和60时年代建造的桥梁,大多数长期承受超过设计荷载的车辆荷载,导致承载能力不够,技术状况急剧下降,或是出现老化、破损、裂缝等现象,这造成危桥增加,对行车的影响越来越大,使桥梁成为公路交通运输的“颈口”,严重影响整条线路的畅通,也成为交通事故多发地点;(2)桥梁设计、施工、养护、管理、周围环境等方面的问题,以及桥梁在使用过程中遭受的意外灾害如地震、洪水、意外撞击等原因,服役桥梁在营运多年以后在承载能力和使用性能方面存在不同程度的退化现象。
据不完全统计,截至2000年底,我国公路上共查出危桥5176座,达186632延米,完全拆除这些危桥进行重建,需投入重建经费41亿元左右,而一般情况下桥梁加固改造费用约为新建桥梁费用的10-30%。
双曲拱桥加固改造费用约为新建桥梁费用的20-40%,若以桥梁加固改造费用为新建桥梁费用的40%计算,对我国查出的5176座危桥来说,对他们进行加固改造利用可节省投资近25亿元。
由此可见,通过加固改造充分利用现有桥梁,将会节省大量的公路建设投资,产生巨大的经济和社会效益。
根据桥梁破损状况和性质,查明现有钢筋商品混凝土桥梁的病害程度和原因对于确定桥梁的技术状况,以便采用相应的加固、改善措施,确保既有桥梁的安全性和使用性具有重要意义。
2既有钢筋商品混凝土桥梁常见病害及其产生原因常见钢筋商品混凝土梁、板,双曲拱桥在建造或运营一段时间后往往会伴有病害的发生,产生病害既有外界因素也有内部因素。
根据我校对湖南省常宁北门桥、长永高速路跨线等20余座旧桥检测情况,结合其它文献资料,现把既有钢筋商品混凝土桥梁常见病害及其产生原因总结如下[1~7]。
2.1商品混凝土质量问题2.1.1商品混凝土开裂钢筋商品混凝土桥梁开裂是一种较为普遍的现象。
对既有桥梁进行检测评估时,常需要对结构中出现的裂缝进行分析。
裂缝有很多种,不同类型的裂缝产生的原因不同,对结构耐久性和安全性的影响也不同。
桥梁施工期主要会产生收缩裂缝、沉降裂缝、温度作用产生的裂缝;使用期除了受力裂缝外,主要是随时间发展的耐久性裂缝:纵向锈蚀裂缝、冻融循环作用引起的裂缝,碱骨料反应引起的裂缝,盐类及酸类侵蚀引起的裂缝。
根据不同作用裂缝形态也有所不同,常见的有横向裂缝(由于荷载、收缩以及温度作用引起),剪切裂缝、斜裂缝(由于荷载作用或结构错位移动引起),X型交叉裂缝(由于地震作用)。
因而,在进行商品混凝土结构耐久性和安全性分析时,必须根据裂缝形态、走向、宽度、深度分清裂缝产生原因。
由于双曲拱桥是拱肋、拱波、拱板组合受力,开裂情况较为严重,下面着重分析双曲拱桥裂缝种类和产生原因。
双曲拱桥是本身横向、纵向整体性较差,再加上是少筋或无筋预制拱肋和拱波,以纵向开裂为主,其次有横向变形或受力缝产生;拱肋商品混凝土剥落与露筋现象也不少。
(1)拱肋与拱波结合面缝:是由于截面组合较薄弱造成。
(2)拱肋径向缝:主要是由于桥台变位而产生,一般均出现在3L/8至5L/8。
(3)波顶纵缝:主要由于主拱圈横向联系不够,使活载横向分布趋向不利或由于横隔梁尺寸偏小,主共横向整体性差。
,导致在拱波受力薄弱处波顶开裂。
(4)拱脚截面拱背径向缝:主要由于桥台变位而产生。
一般不设锚入台座的拱背钢筋的双曲拱,裂缝集中在拱脚截面,对拱脚截面的弯矩起卸载作用,并无有害作用。
但为了防止水渗漏与冰冻等的有害风化影响,当裂缝宽度>0.2mm时,宜加以封闭。
(5)腹拱圈拱顶或拱顶附近出现沿桥横向的裂缝。
主要由于未设置伸缩缝或变形缝或伸缩缝或变形缝不能正常工作。
(6)拱上建筑裂缝:腹拱、立墙由于施工质量导致的商品混凝土压碎、剪断或错位等,必须进行整修、加固或局部改建。
2.1.2商品混凝土表面缺陷根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况等的不同,在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同。
对于钢筋商品混凝土桥上部结构的基本构件,缺陷往往以表面裂缝、蜂窝(商品混凝土局部酥松,砂浆少,石子多,石子之间出现空隙,形成蜂窝状孔洞的)、麻面(商品混凝土表面局部缺浆、粗糙,或有许多小凹坑,但无钢筋外露现象)、空洞(商品混凝土内部有空隙,局部没有商品混凝土,或蜂窝特别大的现象,它常发生在钢筋密集处或预留孔洞和预埋件处)、露筋、剥落(商品混凝土表面的砂、水泥浆脱落,粗骨料外露现象)、游离石灰(是由内部渗出、附在商品混凝土构件表面的附着物,通常为呈白色的石灰类附着物的总称)、缝隙夹层(施工缝处商品混凝土结合不好,有缝隙或夹有杂物的现象)等。
对于公路商品混凝土桥梁,由于某一缺陷的日积月累的变化,加上环境的影响,有扩大的危险。
例如蜂窝麻面,由于水的渗入,促使混凝上材料恶化,会引起钢筋锈蚀,钢筋锈蚀物的产生过程会有体积膨胀,又导致商品混凝土表面产生锈蚀裂缝,形成恶性循环。
另外,在商品混凝土公路桥中,缺陷和原因不是一一对应的,不少情况是某一个原因是诱发源,其它则多为促进缺陷发展的原因。
2.2钢筋锈蚀钢筋锈蚀可分两种情况,一种是商品混凝土开裂后导致的钢筋锈蚀,即先裂后锈;一种是因为保护层太薄或露筋而引起的钢筋锈蚀。
钢筋锈蚀体积膨胀导致商品混凝土开裂或表面商品混凝土成块脱落,既先锈后裂。
一般主体结构中很少有先锈后裂的情况,但其附属结构如防撞墙等,却有此种情况。
调查显示,有的防撞墙内侧钢筋网几乎无保护层,在大气环境作用下钢筋锈蚀得相当严重。
由于钢筋锈蚀,导致表面商品混凝土开裂甚至成块脱落,商品混凝土开裂或脱落又使原来处于商品混凝土保护层下的钢筋暴露于空气中,如此恶性循环,如不加以维修养护,此种病害对桥梁的危害也是不可忽视的。
保护层太薄或露筋,在桥梁竣工后几年内问题并不显得太突出,甚至一直处于被忽视的状态,直到长期的大气作用导致钢筋严重锈蚀后才引起注意,再花费人力、物力进行维修养护。
2.3桥面系损坏沥青商品混凝土桥面拥包、车辙,水泥商品混凝土桥面出现龟裂:拱桥的沥青柔性桥面年久失修,加上拱腔柔性填料的影响,导致出现大量的拥包、车辙;对于梁桥的商品混凝土桥面因桥面连续处理不当而导致损坏的居多;行车道、人行道界限极不明确,人行道面层破损严重;商品混凝土栏杆一方面因商品混凝土老化剥落,露筋严重,另一方面因桥窄,大部分被汽车撞掉,而又不能得到及时修复,掉人下桥的现象也不少;伸缩装置因施工不当或其产品本身的原因破坏后,得不到及时恢复,绝大多数均被用沥青商品混凝土或其它路面材料填塞,使之失去主梁伸缩作用,从而导致桥台盖梁被顶出较大的裂缝或位移,或者桥面起壳、脱落,栏杆起拱,无法保持其良好的使用性能,也影响其外观形象。
2.4桥头跳车对运营数年后,钢筋商品混凝土桥梁桥头跳车是一种普遍的病害现象,从调查情况来看,台后路面与桥台路面高差普遍在2~3cm,个别桥甚至达到6~7cm。
桥台跳车一方面使行车不平稳,增加汽车故障率;另一方面,对桥台和结构产生过大冲击力,诱发或加重桥梁病害;第三,影响伸缩缝和支座的损坏。
引起桥头跳车的主要原因是桥台后填土及路基与桥台间的不均匀沉降。
台后施工一般采用回填土,当回填土密实度达不到要求,或分层夯实厚度偏大,均会造成回填土沉降显著加大,且这种沉降在较长时间内才能达到稳定。
另外,桥台一般采用桩基或落于持力层较好的天然地基上,其沉降量在施工完毕后已完成,这就导致二者在运营一段时间后产生沉降差。
2.5桥台变位第一,设计或施工时基础埋置深度不够,或地基置于不良地基上,如软土地基、浅层卵石上;第二,原设计跨径普遍较小,极大地压缩了河床过水断面,导致桥孔通水不畅,局部冲刷增大,加速了基础冲刷,第三,位于弯道上的桥梁,由于河道改变及水流的长期作用,迎水面处桥面锥坡基础更易被冲空。
导致基础变位、脱空,造成墩台下沉、开裂,进而影响主体受力结构。
2.6桥头接线,线形差,影响行车安全一方面由于修建时为节省投资和减少拆迁工作,出现桥头接线长度不够,纵坡过大,以及平曲线半径过小等不合技术标准的情况;另一方面,由于我国经济发展较快,桥梁改建工作赶不上公路改建工作,造成宽路窄桥,严重影响桥梁的通过能力,又增加了行车的危险。
3结语从以上病害可见,我国既有钢筋商品混凝土桥梁产生病害原因从大的方面来看,主要有4方面的原因:第一,由于经济技术的发展,原有设计标准偏低,导致现有桥梁超载严重;第二,设计不合理。
如单孔跨径设计过小,导致桥孔通水不畅,桥孔附近河床淤积,加上日常维修养护未到位,汛期一到,桥孔泄洪能力差,造成桥毁人亡;第三,施工质量问题。