公路桥梁常见病害课件.ppt

公路桥梁常见病害,李承昌交通运输部公路科学研究院（北京公科固桥技术有限公司）2014.05,一、桥梁常见病害1伸缩缝2桥面铺装3桥面线形4桥头搭板5支座6混凝土缺陷7混凝土裂缝8混凝土崩裂9墩柱开裂10桩基,公路桥梁常见病害及加固方法,二、桥梁加固方法1伸缩缝2桥面铺装3桥面线形4桥头搭板5支座6混凝土缺陷7混凝土裂缝8混凝土崩裂9墩柱开裂10桩基,伸缩缝病害形式,1伸缩缝,间隙大,间隙小,护栏错位,取消伸缩缝,锚固混凝土损坏,滑移箱（杆）断裂,构件丢失,1伸缩缝,间隙大,间隙小,1伸缩缝,缝内垃圾,1伸缩缝,支座脱空,支座剪断,落梁,支座耳板开裂,1伸缩缝,梁移位,墩柱开裂,伸缩缝病害形式,1伸缩缝,滑移箱（杆）断裂,伸缩缝病害形式,1伸缩缝,构件丢失,1伸缩缝,2桥面铺装,环状网裂,2桥面铺装,环状网裂,2桥面铺装,沥青铺装碎裂,2桥面铺装,水泥铺装碎裂,2桥面铺装,单板受力,2桥面铺装,单板受力,2桥面铺装,单板受力,3桥面线形,4桥头搭板,老化开裂,5支座,剪切变形过大,脱空,5支座,缺不锈钢板,5支座,开裂,5支座,开裂,移位,5支座,外鼓,钢板脱胶,5支座,剪断,5支座,支座偏位,5支座,偏压,5支座,偏压引起四氟板挤出,钢盆底面混凝土脱空,5支座,箱梁脱离支座,5支座,盆式支座承载力不足,5支座,蜂窝,麻面,孔洞,裂缝,6混凝土缺陷,剥落,露筋,风化,流膏,6混凝土缺陷,7混凝土裂缝,剪切裂缝,弯曲裂缝,垂直裂缝,扭曲裂缝,断开裂缝,局部应力集中裂缝,7混凝土裂缝,7混凝土裂缝,7混凝土裂缝,8混凝土崩裂,8混凝土崩裂,9墩柱开裂,9墩柱开裂,10桩基,0.10超载车,二、桥梁加固技术加固的一般原则：,(1)尽量减少对原结构的损伤；(2)技术可靠，具有长期加固效应，能满足结构耐久性要求；(3)施工设备简单，施工操作方便；(4)材料用量少，费用低；(5)养护工作量少；(6)加固施工时尽量不中断交通。,（1）增大构件截面加固技术；（2）改变结构体系加固技术；（3）增强桥梁整体性加固技术；（4）体外预应力加固技术；（5）裂缝修补加固技术;（6）粘贴（钢板、碳纤维、钢丝等）加固技术；（7）支座病害判断及更换；（8）拉吊索病害判断及更换。,二、桥梁加固技术桥梁加固的常用方法：,1增大构件截面,(1)增焊主筋,1增大构件截面,(2)增加钢筋混凝土截面,1增大构件截面,(3)增设主梁,1增大构件截面,(4)增设拱肋,1增大构件截面,(5)套拱,1增大构件截面,(6)双曲拱肋粘型钢,1增大构件截面,(7)拱桥粘贴钢板、碳纤维,1增大构件截面,(8)腹拱粘贴型钢,2改变结构体系,(1)临时支撑腹拱,2改变结构体系,(2)临时支撑防落梁,2改变结构体系,(1)临时支撑防板剪断,2改变结构体系,(2)简支变连续,2改变结构体系,(3)八字撑架法,2改变结构体系,(4)连续梁斜拉加固,2改变结构体系,（4）连续梁斜拉加固,2019/12/13,62,可编辑,2改变结构体系,(5)连续梁桁架加固,3增强横向联系,(1)预制板桥面铺装改造,3增强横向联系,(2)预制板底增强横向联系（增设横梁）,(3)粘贴钢板,3增强横向联系,3增强横向联系,(4)T梁增设横隔板,3增强横向联系,(4)T梁增设横隔板,3增强横向联系,(4)T梁增设横隔板,3增强横向联系,(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁,3增强横向联系,(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁,4混凝土裂缝灌胶,（1）将裂缝表面封闭，形成一密闭腔体。（2）空心板底面裂缝，小箱梁底板、腹板裂缝不能灌胶。,形成密闭腔体,4混凝土裂缝灌胶,（1）使断裂的原结构恢复为整体。（2）阻止空气中水气和空中介质腐蚀钢筋及钢绞线。,4混凝土裂缝灌胶,灌缝灌注胶主要性能指标,（1）低压灌胶壁可法,（2）中压灌胶空压机配胶罐（3）高压灌胶专用设备,4混凝土裂缝灌胶,（1）原材料检验抗压试件,4混凝土裂缝灌胶,4混凝土裂缝灌胶,（2）原材料检验与混凝土粘接,（3）原材料检验钢钢粘接,4混凝土裂缝灌胶,（4）现场检验固化检验,1）清理封缝胶，检查裂缝表面灌胶饱满情况2）注意假灌胶,4混凝土裂缝灌胶,（5）现场检验取芯检查,1）取芯仅作为验证使用，应尽量少。2）钻芯钻杆内径一般为35cm，取样位置：裂缝未端、两胶嘴中间、裂缝交叉处，芯样深度宜大于10cm，且达裂缝深度。3）取芯前探测钢筋位置，避开钢筋。4）取芯孔用环氧树脂砂浆或混凝土封堵。,灌胶饱满芯样,4混凝土裂缝灌胶,灌胶饱满芯样,4混凝土裂缝灌胶,取芯钻孔照片,4混凝土裂缝灌胶,灌胶不饱满芯样,4混凝土裂缝灌胶,活动裂缝灌胶后开裂,4混凝土裂缝灌胶,活动裂缝封缝后开裂,4混凝土裂缝灌胶,活动裂缝封缝后开裂,4混凝土裂缝灌胶,适用于大多数桥梁加固,中小跨径梁板桥承载力不足大跨径桥梁局部开裂,5粘贴钢板加固技术,（1）结构胶原材料检验,5粘贴钢板加固技术,（2）钢板原材料检验拉伸试验，测量屈服强度、抗拉强度、延伸率,结构胶原材料检验抗压试件,5粘贴钢板加固技术,结构胶原材料检验剪切试件,5粘贴钢板加固技术,凿毛合格凿毛不合格,5粘贴钢板加固技术,（3）现场检验混凝土凿毛,打磨合格,5粘贴钢板加固技术,打磨不合格,打磨后生锈、污染,（4）现场检验钢板打磨,（5）现场检验脱空检查,5粘贴钢板加固技术,（6）现场检验拔试验,5粘贴钢板加固技术,（1）质量缺陷外观检查未充分凿毛、脱空,5粘贴钢板加固技术,(2)质量缺陷钢板弯曲,5粘贴钢板加固技术,(3)质量缺陷钢板局部扭曲,(4)质量缺陷涂装开裂,5粘贴钢板加固技术,(5)质量缺陷钢板丢失,5粘贴钢板加固技术,(6)质量缺陷钢板撕开,5粘贴钢板加固技术,I级碳纤维布的主要力学性能指标,6粘贴碳纤维加固技术,规范规定f0.007或其极限拉应变的较小值，即其容许抗拉强度fp=Eff1680MPaQ235钢的抗拉强度fsd=195MPafp/fsd=8.6即粘贴一层300g/m2(厚0.167mm)碳纤维1m宽，相当于增加了14.36cm2（3根25）I级钢筋，或2根25级钢筋。其加固效率较低。,由于桥梁构件普遍尺寸大、配筋多，粘贴碳纤维增加的抗弯承载力相对较小，一般使用在：（1）小型构件，如跨径小的板、楼板。（2）应力复杂部位，如箱梁腹板。（3）包柱，使受压柱形成约束混凝土。,6粘贴碳纤维加固技术,A级碳纤维胶主要力学性能指标,I级碳纤维布主要力学性能指标,正拉粘接强度2.5MPa，且为混凝土内聚破坏,6粘贴碳纤维加固技术,(1)原材料检验布3项、胶2项,（2）现场检验表面平整度,6粘贴碳纤维加固技术,（3）现场检验外观,6粘贴碳纤维加固技术,大面积空鼓,6粘贴碳纤维加固技术,褶皱,分散,浸渍不充分,（4）现场检验施工缺陷,面胶涂刷过量,面胶涂刷不均匀,（5）现场检验拉拔试验,6粘贴碳纤维加固技术,（1）质量缺陷涂装脱落,6粘贴碳纤维加固技术,（2）质量缺陷碳纤维脱落,案例某连续箱梁桥建成后不久，腹板、底板即严重开裂，在原施工节段结合处发现很多几乎贯通底板的裂缝。90%以上的裂缝宽度已经达到并超过0.2mm。加固措施：,6粘贴碳纤维加固技术,（1）边腹板内侧及中腹板在中支点两侧距支点10m范围内粘贴钢板条，然后在四分之一跨范围内浇筑10cm厚钢筋混凝土；,（2）主桥箱梁全部顶板、底板底面，部分翼缘板底面和支点一定范围内的边腹板外侧，采用粘贴碳纤维布的加固补强；,（3）重新铺设桥面铺装，更换伸缩缝。加固费用1000多万元。该桥加固二年后，腹板内表面又发现大量裂缝，又进行了检测和荷载试验。通过检测、荷载试验和计算分析，主桥腹板尺寸不足，整体刚度偏低，加固后其截面抗剪尺寸不够，抗剪承载能力仍不能满足要求。,6粘贴碳纤维加固技术,碳纤维板加固布置,6粘贴碳纤维加固技术,预应力钢绞线松弛率,6粘贴碳纤维加固技术,碳纤维板与钢绞线比较：按强度计算，100mm宽、2mm厚碳纤维板相当于1根钢绞线，1）碳板约100元/米，无粘结钢绞线约10元/米。2）碳纤维板锚具约4000元/套，单根钢绞线锚具及齿板不超过1000元/套。加固效率低，耐久性还需验证。,6粘贴碳纤维加固技术,7简支板（梁）桥桥面铺装改造,（1）简支板桥常见病害：板底纵横向裂缝、渗水、露筋、铰缝开裂、单板受力等。（2）在这些病害中，单板受力危害最大，已出现桥梁坍塌的严重事故。（3）单板受力使活载横向分布系数由0.2变为0.5，活载增大一倍以上，引起板底开裂、挠度过大，甚至断板的严重事故。,板端剪切裂缝,植筋24小时后，进行拉拔试验,16植筋深度7cm时，拉拔力应达到2吨。,7简支板（梁）桥桥面铺装改造,摆放横筋摆放纵筋并绑扎钢筋网与植筋点焊,安装导轨焊接导轨,7简支板（梁）桥桥面铺装改造,风力灭火机吹扫浇筑前冲洗湿润,提浆,刮平,精平,粗平,7简支板（梁）桥桥面铺装改造,开放交通条件：（1）养生10天后。（2）混凝土抗压强度达到设计的100%。,7简支板（梁）桥桥面铺装改造,橡胶支座损坏原因:,橡胶支座的老化橡胶支座产品质量施工和养护管理不善支座设计、选型及布置不合理其它原因,8支座病害判断及更换,橡胶支座病害评价板式橡胶支座劣化等级评定表,8支座病害判断及更换,单个橡胶支座失效判定条件：,(1)内层钢板断裂,支座被压溃并产生弯曲或扭曲。(2)支座表面橡胶剥离掉块,加劲钢板外露,支座周边出现外鼓或凹凸不平的现象。(3)支座剪切角tan0.7(35以上)或当活载加载时,橡胶支座变形0。(4)支座表面裂纹多于3040条,宽度23mm,或侧面产生的水平裂纹,长度超过边长的50%。(5)永久压缩变形超过支座厚度的15%。,8支座病害判断及更换,板式橡胶支座更换条件：,(1)按劣化标准判断,同一盖梁上劣化等级为A级的支座个数达到梁支座总数的20%以上,或相邻两支座劣化等级均为A级。(2)按单个橡胶支座失效条件判断,同一盖梁上的支座达到以上失效条件的个数