桥梁检测论文.doc

2012届毕业生毕业设计（论文） 浅谈桥梁检测技术英 文 题 目（手册有字号字体） 河北交通职业技术学院摘 要随着交通运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大，使得桥梁定期检测在桥梁日常养护的工作中的地位越来越重要，桥梁检测工作越来越显得重要,本文从检测员的层面对桥梁养护的资源问题和质量问题做出研究,并提出相应解决建议,分析了桥梁定期检测的原因、提出了桥梁定期检测的内容及方法，对如何提高公路桥梁运营服务水平的步骤。本文在“提出分析解决”的逻辑框架下,以解决桥梁病害作为研究主线,坚持实事求是的原则,应用历史的方法、系统的方法,针对桥梁养护现存问题,开展研究。主要研究内容有: 针对桥涵常见的各种病害，展开理论，制定桥涵科学的养护措施，增加对桥涵检查与维护的必要性，搞好桥涵构造物的养护与管理具有重要的意义，关键词： 桥涵 维护 检测技术 评定方法 必要性abstractas chinas highway network basically formed, the amount and types of bridges, more significantly, bridges conservation work more and more important, this paper from the conservation of the bridge on the level of conservation of resources and quality problems to study and make recommendations accordingly resolved, is to improve the roads and bridges operating level of service necessary steps. in this paper, to resolve analysis of the logical framework, to address the disease as a bridge on the main line, adhere to the principle of seeking truth from facts, the history of the method, system, against the existing bridge conservation issues, research. key elements include: bridges and culverts for the various common diseases, the theory started to develop bridges and culverts scientific conservation measures, increased inspection and maintenance of bridges and culverts on the need to improve bridges and culverts to the conservation and management structures is of great significance.key words: bridge check maintenance necessity目录1 绪论1 2 高速公路桥涵检查与维护的必要性1 3 桥涵检查与维护的规范规定2 3.1 桥涵检查与维护的内容、种类2 3.2桥涵检查与维护的工程分类8 3.3桥涵检查与维护的实施方法93.4桥涵检查与维护的频率9 4 结论10 5 参考文献11 6 致谢12 河北交通职业技术学院毕业论文1 绪论为了加强高速公路桥涵的正常运营，尽量保持和延长桥涵的使用年限，对桥涵结构物进行日常养护维修是非常必要的。当桥涵结构物无法满足承载能力、通行能力、防洪等要求时，则需对桥涵结构进行必要的加固、拓宽等技术改造。因而从桥涵特征对其自身存在的质量缺陷及受自然危害，病害所造成的寿命短，大中维修周期短的特点，对病害成因进行了分析，并针对工程结构物的部位提出了养护、维修、补充的一些常用措施以提高工程结构物的营运质量，提高抵抗外界对其侵害的能力，从而提高公路使用寿命，增加大中维修周期。通过实践，使自己进一步了解桥涵维护的必要性。2 高速公路桥涵检查与维护的必要性改革开放使中国的经济得到了长足的发展，也使交通运输事业迅速成长起来。公路建设的日新月异,要求公路养护与管理工作必须随着公路等级的提高与不同的路况要求，不断的研究出一套趋于科学化、规范化的公路桥涵养护措施,来提高服务水平,保障道路通行能力。公路全面养护与管理的宗旨是恢复技术状况标准,增强公路抗灾能力,延长其使用寿命,保障公路畅通。在养护管理工作实践中,我们认识到,桥涵构造物的养护管理,也是一项尤为重要的工作内容。而做好这项工作,基层的公路管理部门和养护工作者起着关键的作用；如果在全面养护管理工作中对桥涵构造物不予以足够的重视，就可能会给公路基础设施带来损失。1998年夏季我国遭受了超百年一遇的洪水灾害,许多桥涵构造物被毁坏，造成很大的损失。灾后分析得知,如果加强养护，大部分损失则可避免。由此可见，开展全面养护，强化桥涵构造物的养护管理工作具有重要的意义。为此,本文就如何搞好桥涵构造物的养护与管理,制定桥涵科学的养护措施浅谈一下自己的观点。3 桥涵检查与维护的规范规定为了保证桥涵正常运营及结构物的安全，加强现有桥涵构造物的检查，以便及时发现桥涵可能导致的原因，从而有针对性地对桥涵进行养护维修和加固改造，首先应建立桥涵基础资料。桥涵检查一般可分为经常检查、定期检查和特殊检查。1) 经常检查。主要是对桥面设施和桥台附属结构物的技术状况进行日常检查，及时发现缺损以进行小修保养工作。2) 定期检查。按规定周期，对桥涵主体结构及其附属结构物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查各部件的功能是否完善有效、构造物是否合理耐用，发现需要大、中修、改善或限制交通的桥涵缺损状况，同时检查小修保养状况。3) 特殊检查。可分为应急检查和专门检查。 应急检查。当强梁遭遇洪水、流水、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震风灾和超载车辆自行通过等灾难或事故后，应立即对结构做详细检查，查明破损状况，采取应急措施。 专门检查。对进一步需要判断损坏原因、缺损程度或承载能力的桥涵，应针对病害进行专门的现场检查与相关测试，以便采取有效的养护维修及加固措施。3.1桥涵检查与维护的内容、种类定期对桥涵构造物进行全面检查，基层的公路管理部门与养护工作者必须定期组织专人对桥涵、构造物进行全面检查，依照桥涵构造物的基础数据资料,发现问题及时处理解决，并报上一级公路主管部门，消灭隐患。各级公路主管部门要对桥涵构造物的养护情况作定期检查，建立完善的养护管理责任制，基层养护工作者要既养路又养桥，在桥涵检查中应着重进行以下几个方面的工作：3.1.1检查桥涵的墩台和基础桥涵结构的承载能力及正常使用条件，不仅取决于桥涵上部结构原设计的荷载标准及完好程度，桥梁下部结构（墩台与基础）的质量也直接影响其承载能力及正常使用条件。因此，在桥涵技术改造过程中，对桥涵下部结构的加固改造同样不能忽视，否则将不能取得恢复或提高桥涵结构物的整体承载能力及正常使用条件的技术改造目的，更何况有的桥涵的承载能力的降低或正常使用条件的恶化正是由于其下部结构的病害所引起。鉴于桥梁下部结构的承载能力及正常使用条件不仅与下部结构的承载能力的完好程度有关，而且往往还涉及到基底土质与水文条件等因素，因此，下部结构的加固改造技术相对于上部结构难度可能更大。对于使用多年的永久性桥涵，要依照竣工资料，认真检测墩台基础的埋置深度有无发生变化，因多年的洪水冲刷或人为地在桥位上下游开采砂石，很可能使桥位河床发生变化，通过检测可发现基础埋置深度是否能满足设计要求、墩台有无位移或下沉裂缝等现象，墩台身是否完好无损。如受冻胀等影响，也可使基础墩台发生位移、裂缝、桩基础有断桩、沉桩现象，以及影响到上部结构，对能自行维修加固的要及时维修处理，问题较大时要上报主管单位，必要时可请专家技术人员鉴定，确保维修方案的科学性和可行性。3.1.2检查桥涵上部及防护工程对于桥涵上部要检查桥涵的主梁和拱桥主拱圈的拱轴线是否有变化，如有裂缝或位移等，要及时请上级主管部门组织鉴定，以便及时处理、维修。对于附属设置要经常检查伸缩缝是否被毁坏、排水孔是否堵塞、桥面栏杆扶手是否被破坏、桥头引道是否跳车等。对于桥下防护工程也要经常检查维修，以求消灭隐患。3.1.3检查支座对于桥涵支座的检查要着重检查简易垫层支座是否破裂、钢板支座是否锈蚀、橡胶支座是否有老化开裂、变形或脱空等现象；同时注意它们转动伸缩是否灵活并符合受力图式。桥涵支座在其遭受损坏、作用不能充分发挥时，将会使桥涵上、下部结构受到不利的影响，也容易对结构物造成重大障碍，因此，必须经常注意养护维修，发生损坏时要及时地指定维修加固计划，给予修补。支座的维修加固由于工期要求较短，又是在施工较为困难的部位，应允分研究所采用的维修加固措施及采用的材料的机具设备等，以便能够迅速可靠地进行维修。3.1.4检查桥涵混凝土裂缝在桥涵建造和使用过程中，混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用，以及温度变化等因素作用下形成的。混凝土裂缝的成因复杂而繁多，有时甚至多种因素相互影响。但就一些具体裂缝而言，总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝。根据裂缝产生的原因，常见裂缝可分为荷载引起的裂缝、地基基础变形引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、收缩引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、施工引起的裂缝等七大类。1.混凝土裂缝特性及产生的原因1.1 荷载引起的裂缝混凝土桥涵在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。产生原因有：1)对结构进行计算时，计算模型不合理，结构受力假设与实际受力不符，荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误，结构安全系数不够；结构设计未考虑施工的可行性，设计截面不足；钢筋设计偏少或布置错误，结构刚度不够等。2)施工时不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图施工、擅自更改结构施工顺序、改变结构受力模式；未对结构作疲劳强度验算等。3)在使用阶段，超过设计荷载的重型车辆过桥、车辆撞击、发生大风、大雪、地震、爆炸等。1.2 温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性，深层或贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接近平行；裂缝宽度大小不一，受温度变化的影响热细冷宽。表面温度裂缝常出现在现浇混凝土1 d-2 d之间，深层温度裂缝与贯穿温度裂缝常开始出现在现浇混凝土21 d后。引起温度变化主要原因有：1)表面温度裂缝多由于温差较大引起的。如大体积混凝土(厚度超过2 m)浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，导致表面出现裂缝。在冬季施工时，过早除掉保温层，或受寒潮袭击，都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时，由于降温过快或构件急于出池，急速揭盖，均使混凝土表面收缩，产生裂缝。2)深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大，受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础，浇筑在坚硬的地基上，未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇筑时，温度很高，加上水泥水化热的温度升高很大，使温度更高。当混凝土冷却收缩时，全部或部分受到地基或其他外部结构的约束，在混凝土内部出现很大拉应力，进而产生降温收缩裂缝，这类裂缝有时成贯穿状。1.3 收缩引起的裂缝混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的，塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥，混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率，在固体颗粒水面产生毛细管张力，混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝，在钢筋以上，似龟纹，常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。1.4 地基基础变形引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方，结构变化处，常开始出现在现浇混凝土10 min到3 h内。基础不均匀沉降的主要原因有：1)由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降，使局部混凝土变形受约束而产生裂缝。2)由于重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。1.5 钢筋锈蚀引起的裂缝由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。1.6 冻胀引起的裂缝当大气温度低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在-78以下)在微观结构中迁移和重分布，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，导致裂缝出现。2 主要裂缝的防治措施2.1 荷载裂缝应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免结构产生荷载裂缝。2.2 温度裂缝为预防混凝土温度裂缝，应合理安排混凝土浇筑顺序及浇筑速度，在混凝土浇筑过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温，冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。2.3 收缩裂缝为预防收缩裂缝，应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率，方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵，然后进行浇水养护。2.4 地基基础变形引起的裂缝为预防地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理，科学设计支架搭设，对支架进行全面积预压以消除非弹性变形；在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水，确保混凝土保护层厚度，混凝土施工时进行二次抹面；以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等。2.5 钢筋锈蚀引起的裂缝要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度，采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，最大限度地保证混凝土自身密实、完好，保持高碱度和防止有害离子入侵；同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。2.6 冻胀引起的裂缝冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌合水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用)，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。在桥涵建设和使用过程中，混凝土开裂可以说是常见病症，其经常困扰着桥涵工程技术人员。通过文中的论述，使施工人员更加正确地认识裂缝成因，并能提出合理的防治措施，进一步提高桥涵工程的耐久性。3.1.5 检查涵洞及其它构造物对于涵洞要经常检查是否有淤塞现象，排水是否流畅。两端涵底透水；沥青麻絮塞缝是否脱落；端墙是否损坏等。发现问题及时维修，每年在雨季到来之前必须认真检查一遍,在雨季过后应再复查一遍，以保证不缺少、无损坏。有些标志牌、方向牌等设施，也要经常检查、维修，以保证不缺少、无损坏。有些标志牌或其它公路设施的基础与上部多为金属螺栓固定连接，因设置多年，螺丝很容易松动或丢失，如不注意检查，未能发现，经风一吹，很容易倾向公路或倒落在公路上，对公路行车、行人都很不安全。3.2 桥涵检查与维护的工程分类桥涵的养护按其工程性质、规模性质、技术难易程度划分为小修保养、中修、大修和改善工程四类。各类养护工程分别包括下列内容：3.2.1 小修保养工程（1） 保养 清除淤泥、积雪、杂物、保持桥面、隧道内及洞口清洁； 疏通涵管，疏导桥下河槽； 养护伸缩缝，疏通泄水孔，栏杆油漆； 桥涵的日常保养。（2） 小修 局部修理，更换栏杆和修理泄水孔、伸缩缝、支座和桥面的局部轻微损坏； 修补墩、台及河床铺底和防护工的微小损坏； 修理涵洞和进出口的铺砌。3.2.2 中修工程（1） 修理、更换木桥的较大损坏构件及防腐；（2） 修理、更换中、小桥支座、伸缩缝及个别构件；（3） 大、中型钢桥的全面油漆防锈和各种构件的检修；（4） 永久性桥墩、台侧墙及桥面的修理和小桥桥面的加宽；（5） 重建、增建、接长涵洞；（6） 桥梁河床铺底或调治构造物的修复和加固。3.2.3 大修工程（1） 不提高技术的等级的大、中型桥梁的加宽、加固、加高；（2） 增改建小型桥梁和技术性简单的中桥；（3） 增改建较大的河床铺底和永久性调治结构物；（4） 吊桥、斜拉桥的修理与个别索的调整更换；（5） 大桥桥面铺装的更换；（6） 大桥支座、伸缩缝的修理、更换。3.2.4改善工程（1） 提高公路技术等级的加固，加宽，加高大、中桥梁；（2） 增该建小型立交交叉桥10km以内整段改善的大、中桥梁。3.3 桥涵检查与维护的实施方法对桥涵进行维修加固，一般可采用如下方法：（1） 检查桥涵现状及损坏情况；（2） 调查桥涵的有关技术资料和现有交通状况；（3） 提出维修加固的方案并进行分析比较；（4） 确定方案并进行维修加固施工。3.4 桥涵检查与维护的频率在以上文章中我们提到桥涵的检查根据不同的形式可分为三种不同的方法，经常性检查、定期检查、特殊检查；我们知道桥涵的病害有时是在我们不经意中就产生了，如果我们置之不理，让病害产生的越来越厉害，那样就会使得桥涵的使用期限远远差于起初设计的年限，也给国家造成一定的损失，所以在对桥涵的检查与维护我们基层工作者是不能有一点马虎的，要不间断、不定期的对桥涵进行一般检查，如果发现病害要及时上报，这样才能使病害尽快的得到修复，避免病害对桥涵进一步的破坏