1.湖北桥梁病害的诊断与加固技术概况 詹建辉 (NXPowerLite)

湖北桥梁病害的诊断与加固技术概况

湖北省交通规划设计院

二○一三年十月

目录

一湖北桥梁发展概况

一

二桥梁的主要病害

三病害的诊断与加固

四典型桥梁病害处治

五结语

“十二五”规划

高速公路 “七纵五横三环” 7069公里普通国省干线公路规模为28000公里

湖北境内：长江水系和汉江水系 “桥梁博物馆”长江上已建起20座特大桥，在建3座；

汉江上已建成了24座特大桥梁，在建6座；

全省已建成的公路桥梁多达24000余座。

“十二五”期间共规划建设13座长江大桥。

湖北不同桥型代表性桥梁表

桥梁类型桥梁名称最大跨径混凝土梁桥黄石长江大桥245m 钢管混凝土拱桥沪渝（沪蓉西）支井河大桥430m 混凝土斜拉桥荆州长江大桥500m 钢桁梁双层斜拉桥黄冈长江公铁两用大桥567m 组合梁斜拉桥武汉二七长江大桥616m 混合梁斜拉桥鄂东长江大桥926m 三塔组合梁悬索桥武汉鹦鹉洲长江大桥850m 钢桁梁悬索桥沪渝（沪蓉西）四渡河大桥900m 钢箱梁悬索桥武汉阳逻长江大桥1280m

湖北桥梁发展的特点：

1、桥梁跨度不断增大

2、桥型不断丰富、建筑材料不断更新

3、结构不断轻型化

4、桥梁基础形式和建造技术不断发展

5、桥梁设计日趋精细化

（一）缆索体系桥梁：

1、拉索锚头锈蚀

2、主梁和索塔裂缝

3、索力变化较大

4、钢箱梁桥面铺装破坏

（二）连续梁（连续刚构）桥：

1、整体刚度下降

2、跨中下挠

3、箱梁裂缝

（黄石长江大桥）

（三）T梁

1、腹板竖向裂缝

2、横隔板裂缝（四）空心板

1、空心板铰缝渗水

2、底板横向裂缝

（五）意外事故

1、桥梁过火（襄荆高速）

2、连续箱梁底板崩裂

（十漫高速汉江大桥）

方法类型目的及内容

裂缝检测通过对裂缝出现的位置，裂缝宽度深度的判断，推断桥梁现有应力状态。

挠度观测通过对混凝土桥梁挠度的观测，推算桥梁桥梁现有的

预应力程度。

预应力现状检测主要是对预应力筋表观检查，对预应力的应力度无法

检测

结构基频的测量通过对结构基频的测量，推算桥梁结构的刚度，从而

判断桥梁的承载能力。

缆索体系桥梁：

1、锚头锈蚀更换破损严重斜拉索（郧阳汉江桥）

2、混凝土主梁和索塔裂缝裂缝修补、主梁加固

3、索力变化较大重新调整索力

4、钢箱梁桥面铺装破坏重新铺筑（白沙洲、宜昌、军山大桥）

郧阳汉江桥换索场景

连续梁（连续刚构）桥：

1、连续梁（连续刚构）整体刚度下降

恢复桥梁结构整体性（封缝灌封）

加大截面（粘钢、桥面铺装结构化或劲性骨架）

　主梁拆除（钟祥汉江大桥）

2、连续梁（连续刚构）因预应力失效

出现明显跨中下挠，裂缝超标

体外预应力

3、箱梁裂缝（封缝灌封）

T梁

1、腹板竖向裂缝（粘钢、预应力

碳纤维板）

2、横隔板裂缝（粘钢）

空心板

1、空心板铰缝渗水（灌缝）

2、底板横向裂缝（碳纤维） 小箱梁

1、腹板竖向裂缝（碳纤维、预应

力钢丝网片）

2、横隔板裂缝（粘钢）

黄石长江大桥概况

•黄石长江大桥主桥为五跨一联预应力混凝土连续刚构桥（162.5+3×245+162.5= 1060m）。

•主墩采用钢筋混凝土双薄壁墩，单壁宽10m，厚3m。

•基础为钢围堰和钻孔群桩基础。

•箱梁截面为单箱单室截面，三向预应力混凝土结构，在墩顶设有横隔板。

•箱梁顶面宽19.6m，底面宽10.0m，薄壁墩处梁高13.0m，合拢段梁高4.1m，箱梁底面曲线为二次抛物线。

•墩顶位置箱梁顶板厚50cm，其余部位箱梁顶板厚均为25～50cm。

•墩顶位置箱梁底板厚150cm，其余部位箱梁底板厚由悬臂根部的135cm渐变至跨中的32cm。

•墩顶位置箱梁腹板厚120cm，其余部位箱梁腹板厚为80cm、65cm和50cm三种尺寸，在距双壁墩墩中33m和71.5m处，采

用突变形式过渡。

主要病害表现

•主梁下挠

大桥北岸次边跨2号～3号墩之间主梁跨中下挠累计已达30.5cm，中跨3～4号墩之间主梁跨中下挠已达21.2cm，

南岸次边跨4～5号墩之间主梁跨中下挠已达22.6 cm。

•箱梁裂缝（0.1mm以上裂缝6800多条，最大裂缝跨度3mm）

一、跨中段一定范围内腹板的斜向开裂；

二、箱梁底板下横向裂缝和腹板的竖向裂缝（有的已贯通）；

三、墩顶横隔板的竖向和横向裂缝。

病害成因分析：2002年大桥已通车七年，引起主梁下挠其他因素可以排除，重点对刚度下降和预应力有效性降低进行敏感性分析和拟算。跨中挠度与病害敏感性分析表

(单位：厘米)

项目边跨跨中次边跨跨中中跨跨中

原设计-2.928-13.004-8.43刚度折减10%-3.159-13.911-9.104底板预应力失效10%-4.42-15.222-10.796

底板预应力失效20%-5.631-16.768-12.492

底板预应力失效30%-6.845-18.317-14.19顶板悬臂施工束失效10%-7.575-26.317-22.107

从表中看出：刚度折减影响较小，主梁下挠的主要原因是主梁正弯区底板和负弯区顶板纵向预应力有效性降低而引起的。