混凝土桥梁病害诊断及维修加固技术ppt课件

1、混凝土桥梁病害诊断混凝土桥梁病害诊断及维修加固技术及维修加固技术同济大学同济大学刘仲训刘仲训 第一章第一章混凝土桥梁病害诊断技术混凝土桥梁病害诊断技术 混凝土桥梁病害的主要表现方式：混凝土桥梁病害的主要表现方式： 1、裂痕裂痕 2、变形变位变形变位 3、腐蚀腐蚀 对混凝土构造而言，其病害的最终方式是裂痕。对混凝土构造而言，其病害的最终方式是裂痕。 裂痕可分为两类：裂痕可分为两类： 1、非荷载裂痕非荷载裂痕资料自损、劣化资料自损、劣化 由于资料本身内力引起裂痕由于资料本身内力引起裂痕 2、荷载裂痕荷载裂痕外力裂痕外力裂痕 由于外力、轴线变形或支承变位引起的裂痕由于外力、轴线变形或支承变位引起的裂

2、痕 虽然裂痕在规范里是作为正常运用形状中耐久虽然裂痕在规范里是作为正常运用形状中耐久 性来评价，但构造损坏乃致倒塌往往是从裂痕的扩展开场的，由平安形状随着时间的延伸而逐渐转化为不平安形状，因此构造耐久性问题本质也是平安问题，必需引起注重。 第一节 非荷载裂痕 一、 混凝土收缩裂痕 1、 混凝土收缩缘由 混凝土组成： 粗骨料 细骨料 胶结料：水泥水水化水泥凝胶体水泥石 混凝土收缩实为水泥石收缩，有三种缘由： 1 化学收缩水化过程中体积减少 2物理收缩自在水蒸发、枯燥引起体积减少 3碳化收缩空气中CO2与混凝土中Ca(OH)2发生化学反响，产生CaCO3折出水分蒸发，促使体积减少。 2、混凝土收缩

3、裂痕的缘由自在收缩遭到约束 当收缩遭到约束而产生的拉应变大于当时砼的极限拉应变就会 产生与拉应力方向相垂直的裂痕。 1) 砼构件外表收缩龟裂图1 图1 混凝土外表龟裂 这类收缩裂痕多数是混凝土构件表层由于养护不当，表层失水、干缩所呵斥。这类裂痕普通不深，多数深度不超越钢筋维护层厚度。 2 墩台混凝土的竖向收缩裂痕 在岩石根底上浇筑的墩台混凝土，混凝土墩身要收缩，岩石根底不收缩，由此产生收缩 差，岩石根底阻止墩身砼收缩而在横向产生拉应力，当该拉应力大于该时段的混凝土极限拉应变就会产生竖向裂痕，这类墩身、台身的竖向裂痕为下宽上细，当台身较厚，由于表层收缩大、内部收减少，因此显示表层裂痕宽些、内部裂

4、痕细些，普通不贯穿图2。 图2 岩石根底上砼桥台竖直裂痕 在先浇筑好的砼承台上再浇筑薄壁砼墙身C30，水灰比达0.63，泵送砼。由于第一次浇筑的砼龄期长些，其收缩已完成一部分，后期收缩要小一些，但后浇的薄壁墙身收缩显然要大于先浇部分砼的后期收缩量，导致产生收缩差而裂痕图3。由于墙体薄，故裂痕贯穿。 图3 在先浇注的砼承台上浇注桥台墙身的 砼收缩裂痕 3) 预制T梁由于钢模撤除不及时，呵斥腹板竖向裂痕，图4为苏嘉杭高速公路T 梁收缩裂痕。 图4 钢模板拆模引起T梁收缩裂痕 4 老桥混凝土腹板的碳化收缩景象 如苏式T梁腹板经常发现枣核形裂痕，即二端细，中间粗。裂痕下端细是由于下缘配筋量大，裂痕上端

5、由于逐渐上伸到受压区而消逝。裂痕中间粗有二个缘由：一是腹板程度钢筋少；二是在原有裂痕根底上，由于碳化收缩而使裂痕宽度增宽，图5为苏式T梁裂痕情况。 图5 苏式T梁裂痕 5 预制构件拼装湿接头收缩裂痕的危害 1拱片之间的横系梁、横隔板的湿接头产生收缩裂痕后，大大减弱桥梁横向整体性图6。 图6 刚架拱苏州金鸡桥横隔板 湿接头收缩裂痕 呵斥拱片顶部桥面顺桥向裂痕图7。 图7 刚架拱桥面纵向裂痕 荷载横向分布集中，降低承载才干。 产生横向摇摆。 2空心板梁铰缝砼收缩产生缝隙后，当桥面铺装钢筋配筋率低时，易呵斥桥面沿梁长产生顺桥向裂痕，降低横桥向整体性，使荷载横向分布集中，并由此降低桥梁承载才干。 6空

6、心板梁封头板砂浆收缩裂痕引起渗水图8，使空腔内聚积大量水，曾经在一块空心板梁的空腔底部钻一孔， 出水量达0.6m3，对普通钢筋砼空心板梁的受力裂痕在受荷时张开内部水渗出，导致钢筋锈蚀严重。 图8 空心板梁封头板砂浆收缩裂痕渗水 7中层式拱吊杆上端封锚砼因收缩裂痕渗水，经过锚头孔隙流水钢束而锈蚀。图9图10为合肥寿春桥吊杆上端封锚砼周围的收缩裂痕和积水。图11为寿春桥吊杆钢丝索严重锈蚀采用黄油维护。 图9 寿春路桥中承式拱吊杆顶端 封锚砼周边收缩裂痕图10 寿春路桥中承式拱吊杆顶端封锚处有5cm厚积水 图11寿春路桥吊杆钢管内部黄油由于钢丝 锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份 3、 处理方法 1 采用

7、补偿收缩砼 补偿收缩砼是在普通砼中按规定比例掺加有效膨胀剂，如UEA用量为水泥用量的1214，可防止产生收缩裂痕。 2 收缩裂痕，普通采用裂痕封锁方法处理 注入稀环氧树脂胶 凿槽后采用无收缩水泥基公用修补砂浆修补 裂痕较深者凿槽后采用高强度免振无收缩砂浆修补 涂抹浸透结晶型水泥基浆料，封锁裂痕。 由于混凝土刚浇筑、振捣，抹面压光后，混凝土在自重作用下仍有继续沉缩趋势，此时遭到钢筋妨碍图12-a，或模板约束图12-b，就会产生裂痕。 图12 混凝土沉落裂痕 a钢筋妨碍的沉落裂痕 b模板妨碍的沉落裂痕 1、缘由： 振捣不充分 漏浆 跑模 模板刚度不够 砼维护层太薄 砼坍落度过大 空心板梁空腔气囊漏

8、气图13图13 空心板浇筑砼初凝后因气囊漏气而产生裂痕2、后果：这类裂痕普通为表层裂痕。3、处置： 沿裂痕凿U型槽、采用公用修补 砂浆修补 这类裂痕较密时可整片凿除混凝土维护层，采用免振自流平砂浆修补。三、钢筋锈蚀引起的裂痕 砼中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会吸湿产生化学反响而膨胀，其体积将增大24倍，从而胀裂砼维护层。 对于钢筋锈蚀，首先要分析是先锈后裂，还是先裂后锈。1) 先锈后裂 砼维护层碳化 钢筋外表砼维护层起维护钢筋作用的机理是由于砼维护层具有弱碱性，与钢筋外表产生一层钝化膜，从而维护钢筋不被锈蚀，俗称碱性维护。 但砼与空气中的二氧化碳CO2由水经过毛细孔与砼中气 氢 氧 化 钙 起 作

9、 用 化 学 反 响 C a ( O H ) 2 CO2CaCO3 H2O转化为中性的碳酸钙和水使这部分砼由碱性变成中性，也即PH值由原来的13降低到810，这就是砼碳化，当维护层全被碳化，也就是失去碱性维护，在钢筋外表不能继续生成钝化膜，当外界有腐蚀物质时，经过毛孔渗入到钢筋外表而锈蚀，从而胀裂砼维护层先锈后裂 。氯离子锓蚀引起锈蚀 氯离子Cl1存在于盐中，如Nacl氯化纳Cacl氯化钙，当砼中含有氯离子Cl1时，砼碱度虽然较高，钢筋周围的砼尚未碳化，此时钢筋也会出现锈蚀，这是由于氯离子半径小，活性大，具有很强穿透钝化膜的才干，氯离子首先吸附在钝化膜有缺陷处，使氢氧化铁反响成易溶的氯化铁，使

10、钝化膜部分破坏，产生坑蚀。 氯离子来源： 1 内渗型 50年代冬季施工常用氯盐氯化钙掺加，防冻，呵斥钢筋锈蚀。 2 外掺型 化工厂 海边地域构造物 北方桥面化冰盐等 由氯离子引起钢筋锈蚀而胀裂砼维护层，也是先锈后裂类型。2、先裂后锈受力裂痕的裂痕宽度过大，外界腐蚀物质有直接通道而锈蚀筋。 酸雨腐蚀先腐蚀砼维护层继而锈蚀钢筋。骨料膨胀引起砼裂痕后再锈蚀钢筋。 3、钢筋引起砼崩裂的形状 钢筋锈蚀引起裂痕形状普通是顺筋向的。对先锈后裂的混凝土构件，实践上在钢筋锈蚀早期，构件内部已有层离裂痕存在，但外部还尚未裂痕，此时可用小锤轻敲听声，有空壳声表示内部已有裂痕起壳，然后凿开检查。1纵筋锈蚀裂痕图14

11、图14 钢筋锈蚀引起顺筋向裂痕 2箍筋锈蚀裂痕图15，手摸裂痕边缘有突出高差觉得。 图15 箍筋锈蚀崩裂混凝土维护层 3 钢筋锈蚀后，内部混凝土产生层离形状图16 图16 钢筋锈蚀后，内部砼发生层离景象 图17 四川路桥箱体腹板和顶板钢筋大面积锈蚀而崩裂混凝土维护层 a 腹板钢筋锈蚀崩裂混凝土外表 b 箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂 混凝土维护层 图17 四川路桥箱内腹板和顶板钢筋锈蚀裂痕 图18 汉阳路桥桥面板钢筋锈损图18 汉阳路桥边桥面板钢筋严重锈蚀 4 钢筋锈蚀的危害 1、 粘结力减弱，降低承载才干 2、 钢筋截面减小，降低承载才干 3、 钢筋锈蚀后易产生应力集中，添加脆性 4、 预加应力钢

12、筋锈蚀后，在高应力作用下会加快锈蚀，即所谓应力腐蚀景象。 5 维修加固方法1、 锈蚀钢筋彻底除锈，补焊钢筋，弥补钢筋锈损，然后用砼包裹维护。2、 锈蚀钢筋，彻底除锈，砼补强，外粘贴钢板或碳纤维布，补充钢筋截面损失。3、 维护层混凝土已全面碳化，不防锈，采取封锁砼毛细孔，隔离水及腐蚀性物质，防止钢筋 继续锈蚀。 4、 渗入阻锈剂，防止钢筋锈蚀。四、骨料膨胀引起的裂痕一概略 这是近年来遇到的机率逐渐增多的一种病害，就我个人而言，自1984年首先在房屋建筑中发现，继而在桥梁领域中发现。在桥梁方面首先于2019年在杭州清泰门立交桥上发现，接着于2019年在上海内环线高架道路黄兴路段空心板梁上发现，继而

13、于 2019年在上海宝山区龙珍港桥和上海嘉定区新泾桥和苏州唯定大桥发现，最近在上海内环线高架道路上又发现桥墩立柱产生该病害。 1、杭州清泰门立门桥骨料膨胀病害 图19af为杭州清泰门立交桥端横隔板由于碱活性骨料膨胀引起的裂痕形状 图19a 杭州清泰门立交桥西部第七孔 和第八孔实景 图19b 清泰门立交桥西部第七孔和第八孔之间伸缩缝西侧第七孔端横梁底裂痕图19c 清泰门立交桥第七孔端横梁裂痕形状 图19d 清泰门立交桥第八孔 端横梁底裂痕形状 图19e 清泰门立交桥第七孔端横梁凿入内部发现碱骨料反映特征蜕变辉绿岩外圈产生白色反响环 19f 清泰门立交桥第七孔端横梁 内部层离状裂痕形状 图19a显

14、示清泰门立交桥为双箱并联延续箱梁桥 图19-b为清泰门立交桥西部第七孔与第八孔之间伸缝西侧第七孔端横梁底面裂痕情况 由该图显示该横梁北端底面龟裂，在底面和侧面用手指触摸，可明显觉得裂痕两侧有高差，阐明一侧“凸出必然有膨胀源膨胀所致，经凿除松散碎块后可发现横梁底粗钢筋被向外顶弯弯曲，在横梁顶部有一横向裂痕，仔细用手触摸，该缝可明显觉得到裂痕下侧相对于上侧凸出10mm，这些均阐明混凝土内部有多个膨胀源顶出所致。 图19e为清泰门立交桥第七孔端横梁凿入内部 发现蜕变岩碎石外圈产生白色反响环，这是明显的弥漫性碱活性骨料所起化学反响的结果，白色反响环为碱活性骨料在碱和水的作用下产生的反响物，为吸潮膨胀物

15、，由于碱活性骨料多弥漫型，故其内部裂痕呈层离状裂痕图19f。 骨料膨胀先引起端横隔板与板底结合面裂痕后，由于伸缩缝处漏水不断，导致端横隔板箍筋在该裂痕处全锈断，这也是先裂后锈的主要表现。 2、上海内环线高架道路空心板梁骨料膨胀病害 上海内环线高架道路黄兴路11211123墩之间二孔跨径为22m的先张法预应力空心板梁于2000年发现梁底多处产生混凝土维护层崩裂和崩落， 幸好未伤人。 图20ad为空心板底崩裂裂痕和崩落后可见白色及姜黄色石子 图20a 图20b 图20c 图20d 图21a为空心板梁梁底因骨料膨胀而产生冲剪裂痕形状，放射形裂痕交点内部有一膨胀源膨胀骨料 图21a 图21b为空心板梁

16、底因骨料膨胀的冲剪裂痕一侧凸，有高差，阐明被胀出 图21b 图21c为空心板梁底因骨料膨胀的被冲剪部分的锥状体凿除后，可见潮湿姜黄色石子膨胀骨料膨胀源直径约11cm 图21c 图21d上述膨胀骨料膨胀，不仅把混凝土胀裂，还把钢筋胀弯 图21d 图21e空心板梁底骨料膨胀崩落混凝土锥体 图21e黄兴路内环线高架空心板梁底 骨料膨胀崩落混凝土锥体 对于空心板梁桥其只需一个临空面，可以直接察看，而侧面由于梁与梁之间并列靠紧无法检查裂痕，顶面由于沥青混凝土覆盖着，也无法检查裂痕，因此其内部裂痕目前还无直接观测方法，最近正在联络雷达检测。 假设腹板崩裂和顶板崩裂，其破坏的危害性更大，更忽然，因此必需引起

17、注重。 3、上海宝山龙珍港桥骨料膨胀病害 龙珍港桥建于1992年，为一座三孔钢筋混凝土空心板梁，跨径组成为8m10m8m图22a，桥宽29.5m，在2019年2月发现该桥北半桥中孔图22b和边孔车行道桥面铺装碎裂图22c，进而发现空心板顶部碎裂图22d，对碎裂部分检查可发现白色、姜黄色骨 料，外表呈粉状图22e和22f，不仅如此，还发现常有白色反响环的碎石图22g，这些均为膨胀骨料。 图22-a 图22-b 图22-c 图22-d 图22-e 图22-f 图22-g 该空心板梁底也已全面被膨胀骨料所胀裂，由于与黄兴路高架类似，恕不复述。本节要阐明的是空心板梁梁顶碎裂的危害性，以补充前述缺乏，由

18、于空心板梁顶部处于受压区，如受压区碎裂到一定程度，那么易导致空心板梁忽然断裂，为此必需予以注重。 4、嘉定唐华路新泾桥桥墩骨料膨胀病害 该桥为一座三孔空心板简支梁桥图23a，二端桥台为桩基重力式，中间二桥墩为双排桩桩基，桥墩承台高为0.8m，宽为1.7m，其上为三根圆形立柱和盖梁组成墩身，该桥主要病害是桥墩有严重裂痕，详细如下： 1该桥唐行方向桥墩承台有严重裂痕图23b，最大裂痕宽度达30mm以上，其裂痕特征为： 1 裂痕两侧有明显高差，最大高差可达几厘米，图23c为承台园端环向裂痕，裂痕右侧顶面混凝土高出裂痕左侧混凝土30mm以上。图23d为承台靠唐行方向一侧的边缘裂痕顶面部分混凝土高出侧面

19、40mm以上。 图23-a 图23-b 图23-c 图23-d 2 承台顶面混凝土有放射状裂痕图23e和龟纹状裂痕图23f。 图23-e 图23-f (3)裂痕呈层离状，用锤敲击混凝土顶面及侧面，有明显起壳声，这种剥离层厚度达150mm以上图23g。 图23-g 4 承台底部和周围在水下，无法察看，只能用手支摸，发现其裂痕形状与顶部一样，由此可知，该承台上、下和周围已全面层离起壳。 3、 唐行方向桥墩立柱上端也有部分放射状及龟裂状裂痕，下端有多条竖向裂痕，长度约为4050cm。 4、 病害缘由 (1) 根据承台裂痕二侧有高差，多处呈放射形及龟纹裂痕的特征，可以判别为粗骨料膨胀所引起，根据承台裂

20、痕分布形状确诊含有这类膨胀性骨料是弥漫性的，经过部分翻开层离裂痕部位，可见骨料外表附着一层白色粉汗水沫图23h或白色浆状物质，这是一种反响物，正是这种反响特的膨胀，是呵斥承台严重裂痕的根本缘由， 这类反响统称“碱骨料反响又称碱集料反响。根据有关资料报道，在北京、天津等地桥梁已发生多起这类病害，如北京西直门立交桥已撤除，三元立交桥等，这类病害俗称“混凝土的癌症阐明对已建混凝土构造来说是难治的病害。 图23-h 二骨料膨胀病害种类及产生条件 1、骨料膨胀病害有二类： 第一类：“碱骨料反响引起骨料膨胀，破坏砼。 第二类：含有氧化镁骨料、硫酸盐骨料或生石灰缓慢水化膨胀而破坏混凝土。这类病害的进展是由表

21、及里的，这是与外界潮气由外表经过毛细孔逐渐渗入有关。 2、其中发生所谓“碱骨料反响产生的条件有三点： 1混凝土骨料中含有一定量的碱活性二氧化硅，例白云石、蛋白石、玻璃质二氧化硅，结晶不完好的二氧化硅矿物等，当含量大于5时，对混凝土构件能够会产生损害。 2混凝土中碱含量超越一定量普通控制在3kg/m3之内。 3水 前二点是发生“碱骨料反响的必要条件，后一点水是充分条件。 对于第二类骨料膨胀的充分条件也是水，它们膨胀后体积可达原体积的24倍，相当可观。 普通产生这类病害是在构造开工数年普通在五年后后发生，例杭州清泰门立交桥横梁病害是建成后7年左右被发现，内环线高架发现该类病害为开工后6年被发现。

22、三危害性 这类资料自损景象危害很大，当在一处首先发现发现这类病害时，应把它当作一个信号，很能够在其它部位也会相继出现。骨料膨胀病害的危害性：1、 骨料膨胀裂痕后使截面减弱。2、 裂痕处易渗水，锈蚀钢筋杭州清泰门立交桥横梁顶部箍筋全部锈断3、 受压区因骨料膨胀而损坏，到达一定程度后，能够会出现忽然破坏。4、 梁端因骨料膨胀而损坏，有能够产生斜压破坏形状。综上所述，对骨料膨胀病害必需予以注重，应该在施工前，对骨料进展检验， 对水泥及添加剂的碱含量加以控制，做好防水隔离。 对于已建构造，必需发现一处及时进展有效修补一处，同时作好砼毛细孔封锁任务，隔绝水分或潮气浸入，假设发现已较严重，那么应撤除重建。

23、 四骨料膨胀裂痕的区分方法： 膨胀骨料在构件浅层，普通呈网状及放射形裂痕，裂痕交点处为膨胀骨料所在位置图24。 a 立面图 b 平面图 图24 骨料膨胀剪锥体 2、当膨胀骨料在钢筋背后，那么骨料膨胀后，会把钢筋顶弯，此时有能够产生顺钢筋裂痕，但其长度不长，同时能够出现砼被冲剪破裂，其裂痕为周边一圈。 3、砼冲剪锥体边缘裂痕的二侧有高差。 假设内部膨胀骨料为弥漫性分布，其内部有能够产生层理状千层饼似的裂痕图25。图25 多颗膨胀源引起层离裂痕 5、与网状收缩裂痕的区别有二点：一是收缩裂痕普通发生时间较早，多在施工后即发生，而骨料膨胀裂痕均在几年之后发生；二是收缩裂痕二侧无高差，而骨料膨胀裂痕二侧

24、有高差。 五骨料膨胀类型判别 由于骨料膨胀类型较多，这里从外表大致判别 1、石子周围有白色反响环者，多为碱活性骨料所产生。 2、裂痕中渗出乳白色，黄褐色，咖啡色，甚致黑色的碱硅凝胶，用湿布不易擦掉，多为碱骨料反响。 3、膨胀源呈白色粉团、姜黄色石子和多为含氧化镁石子及生石灰吸潮膨胀所致。 六处置方法 1、在施工前，应该对骨料进展检验，对水泥及添加剂的碱含量加以控制，做好防水隔离，这是最好的预防措施。 2、对于已建构造，必需发现一处应及时进展有效修补一处，同时作好混凝土毛细孔封锁任务，隔绝水分或潮气浸入，以减缓病害开展速度。假设发现病害已较严重维修加固已不经济时，那么应撤除重建。 六、钢管拱桥裂

25、痕 1、钢管混凝土拱拱脚构造裂痕 钢管混凝土拱的拱脚与系梁衔接处假设采用钢筋混凝土衔接构以下图为义乌宾王桥拱脚裂痕； 图26-a,26-b为宾王桥实景； 图26-a 图26-b 图27-a,27-b为宾王桥拱脚衔接构造混凝土顺拱向裂痕 图27-a 图27-b 产生这类裂痕的根本缘由是由于钢复拱的钢管导热系数高，而混凝土的导热系数低，当在日照作用下，钢管温度比混凝土高，以致钢管膨胀量比混凝土大，从而胀裂外包混凝土，虽然混凝土内部已布置了非常多的钢筋，但效果甚少。 2、钢管与中心混凝土粘结脱壳 其主要缘由是日照后，钢笔钢管温度高于中心混凝土所产生。 七、大体积混凝土水化热引起的裂痕 大体积混凝土浇

26、筑过程中，由于水泥水化过程中会产生大量热量，导致内外温差而裂痕，普通在浇筑过程中，应采取措施控制内外温差而裂痕，普通在浇筑过程中， 应采取措施控制内外差不超越25;但往往由于管理不善，保温措施不力而裂痕。图28为某斜拉桥塔基混凝土承台，养护情况图29为承台混凝土西侧面北部竖向裂痕 图30为承台混凝土西侧面中部竖向裂痕 图31为承台混凝土西侧面南部竖向裂痕 图32为承台混凝土测温 图33为用超声波探测裂痕深度 第一节第一节荷载裂痕荷载裂痕 一、正截面裂痕图一、正截面裂痕图34 所谓正截面裂痕是指垂直于构件轴线的截面在正所谓正截面裂痕是指垂直于构件轴线的截面在正弯矩或负弯矩作用下产生的裂痕，这类裂

27、痕普通弯矩或负弯矩作用下产生的裂痕，这类裂痕普通垂直于构件轴线方向。垂直于构件轴线方向。 图图34 二、斜截面裂痕二、斜截面裂痕 在梁端的剪力作用下，当主拉应力超越混凝土抗在梁端的剪力作用下，当主拉应力超越混凝土抗拉强度，即为产生斜截面裂痕图拉强度，即为产生斜截面裂痕图34，对于箱，对于箱梁，在扭矩作用下，也会产生斜截面裂痕。梁，在扭矩作用下，也会产生斜截面裂痕。 一、一、组合构造裂痕组合构造裂痕 在装配组合式构造中，往往由于结合面强度缺乏，在装配组合式构造中，往往由于结合面强度缺乏，并在结合面未予配筋而在结合面受剪较大处及结并在结合面未予配筋而在结合面受剪较大处及结合面受拉较大处产生裂痕图合

28、面受拉较大处产生裂痕图35。 这类裂痕必需引起注重，由于结合面裂痕后，会这类裂痕必需引起注重，由于结合面裂痕后，会呵斥截面承载才干极度降低，在作荷载实验时，呵斥截面承载才干极度降低，在作荷载实验时，普通应该检测截面整体性检验普通应该检测截面整体性检验。 a 肋板组合截面的结合面裂痕 b 结合面裂痕部位 图35 结合面裂痕 四、四、预加应力缺乏引起裂痕预加应力缺乏引起裂痕预加应力缺乏，会导致混凝土构造提早出现裂预加应力缺乏，会导致混凝土构造提早出现裂痕，图痕，图36为上海中山西路三号桥由于对箱梁剪滞为上海中山西路三号桥由于对箱梁剪滞效应估计缺乏，而导致预加应力缺乏而产生正截效应估计缺乏，而导致预

29、加应力缺乏而产生正截面裂痕。面裂痕。图图36上海中山西路三号桥由于预加应力缺乏上海中山西路三号桥由于预加应力缺乏引起箱梁底板下缘裂痕引起箱梁底板下缘裂痕 五、五、预应力混凝土锚下应力集中引起裂痕预应力混凝土锚下应力集中引起裂痕 由于预应梁在张拉时，假设混凝土强度未到达一由于预应梁在张拉时，假设混凝土强度未到达一定要求，或锚下配置抗应力集中钢筋缺乏时，就定要求，或锚下配置抗应力集中钢筋缺乏时，就会出现距锚具一定间隔会出现距锚具一定间隔产生顺应力钢筋方向的产生顺应力钢筋方向的纵向裂痕。纵向裂痕。 图图37a为某桥预应力横梁端部产生为某桥预应力横梁端部产生 明显的锚下应力集中裂痕。明显的锚下应力集中

30、裂痕。 图37b为锚下混凝土应力分布表示图。 由图37b可知在锚具处作用部分的集中力后， 在锚具下一定范围内是处于横向受压形状，但过后即产生横向受拉形状，当其拉应力大于当时混凝土抗拉强度，即会沿预应方向裂痕。六、六、混凝土受压裂痕混凝土受压裂痕钢筋混凝土拱桥由于拱脚过大程度位移或船撞，钢筋混凝土拱桥由于拱脚过大程度位移或船撞，往往引起拱脚下缘处于较高压应力形状，当压应往往引起拱脚下缘处于较高压应力形状，当压应力超越其抗压强度，就会产生沿受压方向的裂痕力超越其抗压强度，就会产生沿受压方向的裂痕而破坏。而破坏。图图38为某刚架拱桥拱脚截面下缘混凝土产生受为某刚架拱桥拱脚截面下缘混凝土产生受压纵向裂

31、痕形状，这种破坏形状类似于混凝土立压纵向裂痕形状，这种破坏形状类似于混凝土立方块受压破坏时的形状。方块受压破坏时的形状。 图38 假设受压继续加大，那么下缘将全部压碎，内部下缘钢筋会产生压屈景象，这在软土地基上早期拱桥中是常见景象，如图39表示图。 图39 七、 桥面板冲剪裂痕 在六十七十年代建筑的桥梁中，特别是双曲拱农桥，大量采用少筋混凝土微弯板，往往未经计算和实验就运用于桥梁上， 在当时趟小型迁延机还能运用，但随着国民经济开展，车载重越来越大，导致经常发生桥面板冲剪坡坏，如图40。 图40 也有一些老桥，由于桥面板板底钢筋锈蚀导致桥面板混凝土被胀裂崩落，使截面严重减弱而发生冲剪破坏，如上海

32、四川路桥就发生这样的事故。 八、 桥面伸缩缝构造的损坏 1、 板式橡胶伸缩缝往往由于螺母松掉而损坏。 2、 型钢伸缩缝构造，由于桥面板端部无故横隔板，使桥面板的抗弯刚度缺乏，而导致型钢伸缩缝两侧锚固混凝土碎裂，图41。 图41 九、九、桥面纵向裂痕桥面纵向裂痕 桥面纵向裂痕主桥梁上部构造横向整体性差所致。桥面纵向裂痕主桥梁上部构造横向整体性差所致。 1、拼装式拼装式T梁，由于横隔板拼缝处下缘焊接钢梁，由于横隔板拼缝处下缘焊接钢板脱焊，导致横向整体性差而使桥面产生错动裂板脱焊，导致横向整体性差而使桥面产生错动裂痕，图痕，图42。 a b 图42 T梁横隔板焊接钢板脱焊及桥面纵裂 2、 上海式的空

33、心板梁由于铰缝构造较小，施工时又不留意混凝土强度，在活载作用下极易剪裂，而呵斥桥面产生纵向裂痕。 3、 槽形梁由于两梁之间简支板在活载下，产生挠曲变形而导致纵裂，图43。 图43 十、 支座变位引起的裂痕 1、延续梁因桥墩不均匀沉降引起的裂痕图44 图44 延续梁支座不均匀沉降引起的裂痕 2、 拱圈因拱脚程度变位引起的裂痕图45图 45 拱圈因拱脚变位引起的裂痕 跨中下缘正弯矩裂痕拱脚区段上缘负弯矩裂痕3、 刚架拱因拱脚变位引起的裂痕图46 图46 刚架拱因拱脚变位引起裂痕 第三节 裂痕调查及形状分析 钢筋混凝土闰害的主要表现是“裂痕。 一、裂痕调查方法： 1、 目测：裂痕界面、走向、部位、裂

34、痕宽度 2、 用笔勾画 在裂痕边约35mm处用粉笔或记号笔或毛笔勾画线，以示醒目和照相记录。 3、 注出位置坐标 4、 沿裂痕划三个小圈，第一个圈是裂痕宽度最宽处如；第二个圈是主钢筋重心处裂痕宽度如；第三个圈是裂痕未处裂痕宽度如。并予以注明分子裂痕宽度以mm计；分母时间年、月、日 5、 用于触摸裂痕 1) 裂痕二侧无高差 2) 裂痕二侧有高差 并把觉得予以记录 6、 察看裂痕处颜色 1 裂痕处有白浆渗出 2 裂痕处有其它颜色粘液渗出如铁锈色姜黄色等 3 钟乳液 7、 用手指或布擦拭，察看和指感 1 用手指或布容易擦掉不留痕迹 2 用手指或布容易擦不掉仍留痕迹 3 指感： 粘感 不粘感 8、 裂

35、痕真伪判别 察看裂痕：远望，但不够，只需接近察看才干确定 关键：界面分析和部位分析 界面分析： 1界面清淅 是 2界面模糊 否 主要是部分漏浆所致 3无界面，外表凹凸 否 模板制造不平整 9、 关于裂痕宽度的检测 1 裂痕宽度应指主筋重心部位的裂痕宽度 2 裂痕宽度真伪判别 10、 在裂痕部位用小锤敲击 假设声响轻脆，那么内部未起壳，估计内部没有胀裂景象产生。假设声响沉闷和明显起壳声，那么内部有胀裂景象产生。 11、 裂痕宽度检测仪器 1) 2040倍刻度放大镜 2) 裂痕宽度对比卡 3) 游标卡尺丈量裂痕宽度变化值 12、 小结 裂痕调查口诀 一、看看裂痕走向、部位、丈量裂痕宽度。 二、摸摸

36、裂痕两侧高差。 三、敲敲裂痕两侧混凝土，听声响。 四、分析分析裂痕性质和产生缘由。 第二章第二章桥梁变位检查及分析桥梁变位检查及分析 普通采用水准仪、经纬仪和全站仪进展变普通采用水准仪、经纬仪和全站仪进展变位检测位检测 一、墩变位检测内容一、墩变位检测内容 1、墩、台沉降检测墩、台沉降检测 2、墩、台倾斜检测墩、台倾斜检测 3、墩、台程度变位检测墩、台程度变位检测 4、墩、台挠度和轴线测定墩、台挠度和轴线测定 5、桥面标高检测桥面标高检测 6、伸缩缝宽度变化检测伸缩缝宽度变化检测 拱脚程度变位检测方法拱脚程度变位检测方法 普通中小拱桥开工时均未保管变位测点的原始标普通中小拱桥开工时均未保管变位

37、测点的原始标高值，因此推示拱桥由于拱脚程度变位往往存在高值，因此推示拱桥由于拱脚程度变位往往存在困难，对此，普通可丈量拱桥的实践矢高与开工困难，对此，普通可丈量拱桥的实践矢高与开工时矢高的变化值时矢高的变化值f来估计拱脚程度变位来估计拱脚程度变位 f实测实测f收缩收缩f徐变徐变f温差温差f程度程度变位变位 混凝土收缩和徐变引起矢高降低混凝土收缩和徐变引起矢高降低f收缩和收缩和f徐变可按规范规定进展检算，实测时温度与开徐变可按规范规定进展检算，实测时温度与开工时温度差引起的矢高差工时温度差引起的矢高差f温差由计算而得，温差由计算而得，所以由拱脚程度变位引起的矢高降低所以由拱脚程度变位引起的矢高降低 f程度变位程度变位f实测实测f收缩收缩f徐变徐变f温差温差 拱脚程度变位拱脚程度变位f程度变位程度变位推力影响线跨推力影响线跨中纵标计算值中纵标计算值 三、拱桥拱轴变形曲线分析拱脚变位性质