桥梁结构典型病害成因分析及加固维修

桥梁结构典型型病害成因分分析及加固维维修湖北省交通规规划设计院2013年6月宜昌目录湖北桥梁建设设常用桥梁结构构与病害混凝土梁桥常常见病害成因因拱桥常见病害害成因下构及基础常常见病害成因因桥梁灾害工作特点桥梁加固一、湖北桥梁梁建设建设硕果我们设计的桥桥梁地理特征桥梁历史在全国的地位位湖北桥梁建设设地理特征1061km的长江横贯东东西。800km汉水蜿蜒南北北。鄂西多崇山峻峻岭、深山峡峡谷，有清江。东南部为江汉汉平原，纵横横交错的河流流和星罗棋布布的湖泊。独特的地理条条件决定了湖湖北省跨越江江河山川的大大跨径桥梁多多、技术复杂杂的特点，使使湖北成为享享誉世界的桥桥梁“博物馆馆”。湖北桥梁建设设桥梁历史约3000年以前西周昭昭王时期，周周人曾在汉江江上架设过一一座浮桥。现存的古代桥桥梁有数百处处之多，以砖砖石、砖木桥桥为主。1949年前，湖北省共有桥梁1940座。但绝大部分系系临时砖木桥桥或石木桥，，跨度小、宽宽度窄、荷载载标准低，且且多年失修、、岌岌可危。。湖北桥梁建设设桥梁历史改革前30年，建成一些些简支梁、T型刚构和拱桥桥等跨径不大大、道路等级级较低的桥梁梁，同时集全全国之力在长长江上修建了了2座公铁两用桥桥梁、汉江上上修建了4座公路桥梁。。改革后30年，交通基础设施施建设前所未未有的高潮，，造形各异的大桥，，越长江、跨跨汉水、穿峡峡谷，将路桥桥、山水融为为一体，构成成纵横交错的的现代交通网网。仅长江就建起起了20座特大桥，另另外还有3座正在建设；；与此同时，，在千里汉江江上建成了30座特大桥梁，，全省仅建成成的公路桥梁梁就多达24000余座。湖北桥梁建设设在全国的地位位桥梁建设强省省“十二五”期期间我省共规规划建设13座长江大桥。。伴随一座座座大桥的成功功建设。其建造能力力在能力不断增强强，一步步从从桥梁大省走走向桥梁强省省。完整的产业链链有特大桥自主设设计、科研、、检测、建设、管理等一流的桥梁梁建设队伍，，形成了完整整的产业链。。经过50多年的发展，，湖北桥梁产产业产值已超超过千亿，并并逐渐成为湖北经济的支柱产产业，使得武武汉成为全国国知名的建桥桥之都。湖北桥梁建设设建设硕果1954年修建中国长江上第一座大桥-武汉长江大桥桥。1956年修建主跨87m的拱式钢桁架架-江汉一桥。1959年修建第一座座钢筋混凝土土大桥-黄陂城关大桥桥。1964年修建钢筋混凝土土悬臂梁桥-岱家山3号桥。1978年修建预应力钢筋混混凝土梁桥-江汉二桥。1995年修建交通部门自主主建造的第一座长江大桥-黄石长江大桥桥。湖北桥梁建设设我们设计的桥桥梁宜昌长江公路大桥主跨960米的是当时国国内第三大跨跨度钢箱梁悬悬桥。荆州长江公路大桥由PC斜拉桥主桥、、两个姊妹塔塔PC斜拉桥以及预预应力砼箱形形连续梁桥三三个桥段组成成。主跨500米梁板式断面面PC斜拉桥位居同同类型桥梁国国内第一、世世界第二。巴东长江公路大桥斜拉桥，当时时同类桥梁亚洲洲第一高塔，，世界并列第第二的纪录。湖北桥梁建设设我们设计的桥桥梁军山长江公路大桥斜拉桥，为G4和G50共用桥，桥面面宽33.5米，是当时国国内最宽的长长江大桥。阳逻长江公路大桥悬索桥，主跨1280米，是世界目目前第八大悬悬索桥。郧县汉江公路大桥斜拉桥，是我国首座主主跨突破400米的PC斜拉桥。湖北桥梁建设设我们设计的桥桥梁荆岳长江公路大桥斜拉桥，主跨816米，是世界第第一大跨度高高、低塔不对对称混合梁斜斜拉桥。鄂东长江公路大桥斜拉桥，926米一跨过江，，是世界第二二大跨混合梁梁斜拉桥。二、常用桥梁梁结构与病害害简支梁桥连续梁桥拱桥悬索体系桥弯桥RC、PC空心板桥RC、PCT形、I形梁桥PC小箱梁桥特点适用范围广广，广泛采采用。施工简单快快捷。便于养护维维修。养护成本低低。简支梁桥梁梁简支梁桥梁梁常见病害支座容易脱脱空。（空空心板、小小箱梁）保护层厚度度不均，容容易引起露露筋。（空空心板、小小箱梁）容易导致梁梁下缘纵缝缝（PCT梁、小箱梁梁）腹板、肋板板容易产生生竖向及斜斜向裂缝。。底板、马蹄蹄（肋板））底面容易易产生横向向裂缝。预应力封锚锚端混凝土土容易脱落落。梁体支撑处处局部混凝凝土容易劈劈裂。露筋及混凝凝土常见病病害。PCT形（先简支支后连续））梁桥RC、PC现浇箱梁桥桥PC顶推箱梁桥桥PC悬浇箱梁桥桥特点适用范围广广，广泛采采用。施工技术成成熟。便于养护维维修。养护维修成成本较低。。连续梁桥梁梁连续梁桥梁梁常见病害露筋及混凝凝土常见病病害。扁锚灌浆难难以密实。。（先简支支后连续PCT）预应力灌浆浆难以密实实。预应力容易易损失。梁体容易下下挠。节段缝容易易张开。底板容易产产生纵横裂裂缝。腹板容易产产生竖缝及及斜裂缝。。顶板容易产产生纵向裂裂缝。钢管拱桥桁架拱桥刚架拱桥箱形拱桥特点适用大跨度度。施工技术成成熟。对地基有一一定的要求求。钢管拱养护护维修较困困难。养护维修成成本较高。。拱桥拱桥常见病害露筋及混凝凝土常见病病害。钢筋混凝土土桁架、刚刚架结构接接头处容易易产生裂缝缝。钢管拱管内内混凝土容容易产生裂裂缝、断裂裂。吊索及锚头头容易锈蚀蚀。（下承承式、中承承式）横向联系偏偏薄弱，刚刚度储备不不大，整体体性较差。。（桁架拱拱、刚架拱拱）桥面系容易易损坏。横梁容易裂裂缝。（钢钢管拱桥））钢材容易锈锈蚀。（钢钢管拱桥））斜拉桥悬索桥斜拉与悬索索的组合桥桥特点适用超大跨跨度。施工技术复复杂。基础庞大。。养护维修较较困难。养护维修成成本高。悬索体系桥桥梁悬索体系桥桥梁常见病害露筋及混凝凝土常见病病害。吊索、斜拉拉索及锚头头容易锈蚀蚀。伸缩缝容易易卡死、损损坏。横梁容易裂裂缝。（边边主梁斜拉拉桥）钢材容易锈锈蚀。（钢钢梁）桥面系容易易损坏。塔身容易产产生裂缝。。吊索、斜拉拉索索力大大小稳定性性较差，索索力容易超超载。特点适用互通区区的匝道桥桥、跨线桥桥。一般为满堂堂支架预制制。曲率超高较较大。视距有时难难以保证养护维修成成本较高。。弯桥钢弯桥混凝土弯桥桥弯桥常见病害伸缩缝容易易卡死、失失效。支座设置不不当。支座的不均均匀沉降。。梁体容易向向外侧滑移移。梁体结构容容易产生裂裂缝裂缝。。弯道内侧行行车道积水水。弯道内侧视视距不良。。弯桥上的设设置不当广广告。弯桥侧翻。。三、混凝土土梁桥常见见病害成因因温度导致的的桥梁病害害支座及伸缩缩缝失效导导致的桥梁梁病害弯桥病因预应力失效效导致的桥桥梁病害工期不足导导致的桥梁梁病害某高速公路路主线桥桥长：190m。上部结构：：三跨一联联预应力混混凝土变截截面连续箱箱梁。桥孔：55＋80＋55m。病害：2009年7月，发现梁梁体裂缝较较多。温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害主要病害底板斜裂缝以桥桥梁行车方方向中心线线为中心呈呈倒“八””字形分布布。中心线附近近区域纵向向裂缝较多多。腹板斜裂缝则以以桥梁跨中中为中心线线为中心呈呈“八”字字形分布。。通风不畅梁体未设置置通气孔。。温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害病因分析底板斜向裂裂缝比较少少见，主要要原因：箱梁扭转由箱梁扭转转所引发，，虽然箱梁梁强大的抗抗扭刚度，，单独发生生扭转的可可能性小，，但可能由由于未能考考虑弯剪扭扭共同作用用而出现裂裂缝，其形形态贯穿整整个底板，，有些还和和腹板斜裂裂缝连通，，形成空间间螺旋形态态。应力集中由底板齿板板局部集中中受力所至至，其形态态多在底板板两侧，从从单跨底板板来看就是是由两端支支座向跨中中形成两组组倒八字。。腹板L/4区域斜裂缝缝在工程上上较为常见见，主要原原因：剪力过大支座附近剪剪力过大，，腹板厚度度偏薄，抗抗剪能力不不足。竖向预应力力损失竖向预应力力损失过大大，造成腹腹板大量斜斜裂缝。施工不当悬臂施工中中混凝土浇浇注顺序不不当，由里里向外浇注注，造成弯弯曲裂缝的的产生，使使受剪面减减小，剪应应力急剧增增大，主拉拉应力超过过材料抗拉拉强度。温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害有限元模拟拟模型：选取取跨中共32m长度的梁进进行仿真分分析。目的：验证证箱室内外外温差效应应对结构的的影响。参数选取热传导系数数：0.00174W/mmK线膨胀系数数：0.00001弹性模量：：34500MPa泊松比：0.2温度导致的的桥梁病害害有限元模型型计算工况工况一：箱箱内比箱外外温度高10度。工况二：箱箱内比箱外外温度高20度。工况三：箱箱内比箱外外温度低10度。温度导致的的桥梁病害害工况二温度度场分布图图温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害工况二分析析温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害跨中截面Y向正应力云云图（横桥桥向）温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害跨中截面主主拉应力云云图温度导致的的桥梁病害害温度导致的的桥梁病害害底板外侧主主拉应力云云图温度导致的的桥梁病害害腹板外侧主主拉应力云云图温度导致的的桥梁病害害结论在箱梁内温温度高于箱箱梁外温度度时，箱梁梁内侧受压压，外侧受受拉。在腹板外侧侧有约1.7MPa的主拉应力力，在底板板外侧有约约2.3MPa的主拉应力力。如果再加上上恒载、活活载、预应应力对箱梁梁局部影响响、砼收缩缩徐变、施施工因素等等综合作用用，底板很很容易产生生纵向、斜斜向裂缝。。在L/4附近，加上上砼箱室内内外温差的的效应，箱箱梁腹板也也很容易产产生斜裂缝缝。温度导致的的桥梁病害害箱梁开裂的的原因梁体未设置置通气孔，，箱梁内腔腔室完全封封闭，箱梁梁内外表面面温差应力力较大。节段悬浇施施工周期相相对较短，，预应力损损失及砼收收缩徐变作作用加大。。据调查，，当时节段段预应力张张拉前，箱箱梁砼的弹弹性模量未未达标。两幅桥裂缝缝数量差异异较大，应应与当时的的各方面的的施工因素素有关。有可能竖向向预应力损损失较多。。原规范对结结构应力控控制相对较较松，设计计对此方面面观念的认认识最近几几年才逐步步加强，对对主拉应力力还应控制制的更严格格一些，富富裕度还不不够大。温度导致的的桥梁病害害支座及伸缩缩缝失效导导致的桥梁梁病害某高速公路路匝道桥桥长：246m。上部结构：：三联等截面面钢筋砼连连续箱梁桥。桥孔：4×20+4×20+4×20m。病害：2011年，梁体向向弯道外侧侧偏移，最最大偏移量量12cm。桥梁病害箱梁滑移第二联箱梁梁出现梁墩墩横桥向不不同程度的的相对滑移移，最大偏偏移量12cm。限位装置、、档块破裂裂部分桥墩顶顶面砼位挡挡块和限位位装置损坏坏。垫石破坏部分桥墩顶顶面支座垫垫垫石损坏坏。支座及伸缩缩缝失效导导致的桥梁梁病害病害分析梁端固结约约束4、8号墩设计为为两联之间间的活动墩墩，墩顶支支座为GJZF4400×600×81mm活动支座，，梁端设计计为自由伸伸缩状态；；但现场检检查发现，，梁、墩之之间存在锚锚固螺栓（（每个支座座四根），，本来设计计为自由伸伸缩的梁端端被无故固固结约束，，完全不符符合设计的的梁体支承承体系。支座及伸缩缩缝失效导导致的桥梁梁病害4号墩伸缩缝处处夹杂混凝凝土8号墩伸缩缝处处夹杂混凝凝土病害分析温度影响在升温影响响下，曲线线梁梁端既既存在顺桥桥向伸长变变形，又存存在指向曲曲线外侧的的横向膨胀胀变形（一一般在板式式支座剪切切变形范围围内）。第二联由于于以上两种种水平变形形趋势受到到了4、8号墩的锚固固螺栓约束束，螺栓承承受着巨大大水平剪力力，当锚固固螺栓抗剪剪能力达到到极限而率率先与支座座垫石剥离离时（即梁梁墩固结约约束突然解解除）。支座及伸缩缩缝失效导导致的桥梁梁病害4号墩梁端顺顺桥向和横横向两种水水平变形趋趋势突然释释放，因此此第二联梁梁体只能向向4号墩一侧伸伸长，导致致该墩伸缩缩缝因伸缩缩量不足而而损坏。与此同时梁梁体以8号墩固结约约束点为转转点发生指指向曲线外外侧的转动动位移，导导致“从8号墩至4号墩，梁墩墩相对滑移移量逐渐增增大，且部部分桥墩处处梁体水平平位移超限限”的现象象发生。支座及伸缩缩缝失效导导致的桥梁梁病害4号墩的锚固固螺栓变形形弯桥病因分分析病因分析施工时残留留的垃圾、、砂浆、混混凝土掉落落在伸缩缝缝中，后期期没有及时时清除。支座安装方方向不对。。支座类型不不对。桥面泄水管管堵死，排排水不畅。。弯道内侧植植物遮挡。。超载。支座布置不不合理，导导致抗侧翻翻能力差。。预应力失效效导致的桥桥梁病害4号墩的锚固固螺栓变形形某高速公路主主线桥（2007年）桥长：778.74m。上部结构：：四孔一联联变截面截面预应力砼连续箱梁桥。桥孔：40+2×60+40m。病害：腹板斜向向裂缝，最大裂缝宽度为为1.8mm；底板横向向裂缝，最大裂缝宽宽度为0.4mm；节段缝张张开；预应应力损失严严重，竖向向预应力失失效较多；；刚度不足足，主梁下下挠5.3cm。预应力失效效导致的桥桥梁病害4号墩的锚固固螺栓变形形病因分析为了准确查查找上述病病因，首先先对原设计计进行复核核计算。复复核计算时时所选用规规范及标准准与原设计计保持一致致。复核计计算结果表表明，箱梁梁截面正应应力、主应应力及活载载挠度均在在规范容许许范围内。。根据检测报报告及现场场踏勘调查查，发现该该桥虽然运运营时间不不长，但外外观缺陷较较多。灌浆不密实实箱梁部分节节段间存在在错台现象象，箱梁内内部部分预预应力管道道存在灌浆浆不密实的的情况。龄期不够箱梁顶板上上齿板裂缝缝较为普遍遍，表明在在悬臂浇筑筑施工时混混凝土的龄龄期不够，，混凝土的的质量不能能满足技术术要求。预应力损失失由于施工质质量的原因因，造成箱箱梁的预应应力损失较较大。竖向预应力力损失偏大大。预应力失效效导致的桥桥梁病害4号墩的锚固固螺栓变形形有限元模拟拟在原设计基基础上，根根据箱梁下下挠及混凝凝土开裂情情况，综合合考虑箱梁梁实际运营营状况检测测报告结果果，模拟顶顶板束和腹腹板束、底底板束不同同的纵向预预应力损失失比例，并并对不同的的损失比例例进行组合合计算分析析，确定钢钢束在损失失比例的工工况下，结结构响应最最接近于箱箱梁实际运营的真实实情况。经计算，确确定按顶板板束预应力力失效5%，腹板和底底板束预应应力各失效效20%，竖向预应应力失效50%组合来考虑虑。有限元模型型预应力失效效导致的桥桥梁病害4号墩的锚固固螺栓变形形分析计算结果跨中中下下缘缘拉拉应应力力达达-2.40MPa，未未达达到到全全预预应应力力构构件件要要求求。主拉拉应应力力达达-2.40MPa，接接近近于于规规范范规规定定的的主主拉拉应应力力限限值值（（-2.70MPa）。。预应应力力失失效效导导致致的的桥桥梁梁病病害害4号墩墩的的锚锚固固螺螺栓栓变变形形加固固措措施施施加加体体外外预预应应力力采用用箱箱内内体体外外束束（（腹腹板板体体外外束束和和底底板板体体外外束束））对对箱箱梁梁腹腹板板、、底底板板进进行行加加固固，，以以恢恢复复结结构构由由于于病病害害而而损损失失掉掉的的预预应应力力储储备备。。粘贴贴钢钢板板及及碳碳纤纤维维箱梁梁腹腹板板及及底底板板开开裂裂，，表表明明开开裂裂区区段段由由于于纵纵向向预预应应力力失失效效等等原原因因，，产产生生超超过过混混凝凝土土容容许许的的拉拉应应力力，，仅仅对对现现有有裂裂缝缝进进行行封封闭闭不不能能提提高高该该区区段段混混凝凝土土的的抗抗拉拉能能力力，，也也不不能能阻阻止止出出现现新新的的裂裂缝缝，，必必须须对对开开裂裂区区段段进进行行补补强强。。通通过过在在构构件件受受拉拉表表面面粘粘贴贴碳碳纤纤维维或或钢钢板板提提高高混混凝凝土土抗抗拉拉能能力力。。预应应力力失失效效导导致致的的桥桥梁梁病病害害4号墩墩的的锚锚固固螺螺栓栓变变形形加固固效效果果应力力状状况况跨中中下下缘缘不不再再出出现现拉拉应应力力，，并并有有1.20MPa储备备。主拉拉应应力力为为0.0MPa，小小于于规规范范规规定定的的主主拉拉应应力力限限值值（（-2.70MPa）。混凝凝土土最最大大压压应应力力10.60MPa（限限值值21.00MPa）。最大大主主压压应应力力为为13.80MPa（限限值值22.80MPa）。以上上加加固固效效果果均不不超超过过50号混混凝凝土土的的容容许许值值，，且且有有一一定定的的安安全全储储备备，，加加固固后后箱箱梁梁应应力力状状况况良良好好。。预应应力力失失效效导导致致的的桥桥梁梁病病害害4号墩墩的的锚锚固固螺螺栓栓变变形形体外外索索张张拉拉体外外索索锚锚固固工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害某高速速公公路路主主线线桥（（2007年））桥长：841.00m。上部部结结构构：：五孔一一联联变变截截面面截面面预应应力力砼连续续箱梁梁桥桥。桥孔孔：85+3××150+85m。病害害：底底板板下下缘缘大大面面积积露露筋筋，，预预应应力力波波纹纹管管无无定定位位钢钢筋筋，，脱脱落落，，底底板板孔孔洞洞、、空空洞洞；；腹腹板板露露筋筋、、裂裂缝缝。。工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害底板板中中心心拉拉裂裂底板板边边缘缘拉拉裂裂工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害节段段缝缝拉拉裂裂节段段边边缘缘拉拉裂裂工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害节段段边边缘缘拉拉裂裂底板板中中心心拉拉裂裂工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害底层层钢钢筋筋未未绑绑扎扎底板板钢钢筋筋未未与与腹腹板板钢钢筋筋焊焊接接工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害底板板裂裂缝缝渗渗水水底板板波波纹纹管管脱脱落落工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害病因因分分析析底板板内内未未设设置置弯弯钩钩钢钢筋筋底板板内内基基本本上上无无弯弯钩钩钢钢筋筋，，底底板板内内上上下下层层刚刚筋筋网网未未形形成成整整体体。。底板板内内未未设设置置波波纹纹管管定定位位钢钢筋筋底板板内内未未设设置置定定位位钢钢筋筋，，致致使使波波纹纹管管线线形形未未达达到到设设计计要要求求。。腹板板底底板板钢钢筋筋未未形形成成有有效效连连接接底板板上上下下层层钢钢筋筋未未要要求求弯弯起起深深入入腹腹板板内内，，与与腹腹板板钢钢筋筋焊焊接接。。合拢拢张张拉拉预预应应力力索索未未按按设设计计要要求求进进行行对于于连连续续刚刚构构的的施施工工，，必必须须严严格格按按照照设设计计的的施施工工顺顺序序进进行行施施工工，，否否则则，，就就不不可可能能达达到到设设计计效效果果。。工期期不不足足导导致致的的桥桥梁梁病病害害病因因分分析析施工工工工期期不不足足由于于种种种种原原因因赶赶工工，，过过早早的的通通行行施施工工车车辆辆。。合拢拢温温度度偏偏差差合拢拢温温度度和和设设计计的的合合拢拢温温度度不不同同，，在在施施工工中中也也没没有有采采取取相相应应的的处处理理措措施施。。施施工工时时的的合合拢拢温温度度为为28度，，而而设设计计的的合合拢拢温温度度为为16度。。四、、拱拱桥桥常常见见病病害害成成因因刚架架拱拱桥桥常常见见病病害害钢管管拱拱桥桥常常见见病病害害刚架拱桥常见病害某高高速速公公路路跨跨线线桥桥（（2011年））桥长：55.72m。上部部结结构构：：刚刚架架拱拱桥桥（（单单孔孔三三拱拱片片））。。桥孔：40m。病害：拱片跨中中湿接头出现现竖向裂缝缝，拱片片底面出出现横向向裂缝，，并与竖竖向裂缝缝相连呈呈两侧U形对称分布布。部分分结构钢筋筋外露锈锈蚀。病因分析析焊接钢板板锈蚀实腹段跨跨中是焊焊接拼装装处，对接的钢钢板锈蚀蚀。跨中构造造相对薄薄弱实腹段高高度较小小，拱片片较薄，，难以配配置更多多的钢筋筋。横向向联系薄薄弱。超载严重重最大弯矩矩出现在在跨中，，年限增增长，车车辆荷载载增大，，混凝土土受拉形形成结构构裂缝。。刚架拱桥常见病害桥梁附着着广告焊接钢板板锈蚀刚架拱桥常见病害加固措施施粘贴钢板板针对刚架架拱结构构受力特特点及拱拱片U形裂缝分分布情况况，采用用粘贴钢钢板（U形钢板）进行维修修加固。。更换桥面面铺装考虑拱片片横向联联系薄弱，在刨铣铣掉原桥桥面铺装装层混凝凝土之后后，采用用LC40陶粒混凝凝土新铺铺桥面铺铺装层（植筋及及两层钢钢筋网））。刚架拱桥常见病害加固措施施刚架拱桥常见病害某专用公公路主线线桥（2008年）桥长：329.00m。上部结构构：中承承式钢管管拱桥。。桥孔：48.3+114+48.3m。病害：钢管拱拱混凝土土收缩裂裂缝。吊吊杆锈蚀蚀，锚头头锈蚀。。钢管拱桥常见病害病因分析析防护层老老化吊索是钢管拱桥桥的重要受受力构件件，由高高强抗拉拉材料和和耐腐蚀蚀防护材材料组成成，平行行高强钢钢丝是高高强抗拉拉材料的的一种。。吊索使用用了17年，已经经超过了了其使用用寿命。。吊索疲劳劳在车辆荷载载作用，，吊索随机振振动。在恒载与车车辆共同同作用下，，吊索的处在高应应力状况况，极易容易导致致钢材（（吊索））疲劳。。吊索锈蚀蚀一旦防护护失效，，空气中中的氧气气、二氧氧化碳及及二氧化化硫等物质不断溶解解到水膜膜中去，，促进了了微电池池反应，，加快钢材（吊吊索）腐蚀速度度。钢管拱桥常见病害钢管拱桥常见病害钢管拱的的优势钢管混凝凝土是一一种承载载能力高高的三向向应力混混凝土，，其结构构性能优优异，是是具有良良好的技技术经济济指标的的复合结结构材料料，钢管管混凝土土是通过过将微膨膨胀混凝凝土灌入入钢管内内振捣密密实，并并使两者者共同受受力工作作的一种种复合结结构材料料。混凝凝土在承承受压力力作用后后，钢管管径向约约束混凝凝土横向向变形，，使混凝凝土处在在三向压压应力状状态下工工作，从从而延缓缓了混凝凝土受压压后内部部微裂缝缝发展，，大幅度度提高了了混凝土土轴向抗抗压能力力和变形形性能。。因此，，钢管混混凝土拱拱桥在大大跨度拱拱桥上时时有应用用。钢管拱桥常见病害相关工程程1、莲沱大大桥（中中承式，，三峡专专用公路路，主跨跨114m）2、黄柏河特特大桥（上承式式，三峡峡专用公公路，主主跨160m）3、下牢溪特特大桥（中承式式，三峡峡专用公公路，主主跨160m）4、支井河大大桥（上承式式，G50，主跨430m）5、小河大桥桥（上承式式，G50，主跨338m）6、晴川汉汉江大桥桥（下承承式，城城市道路路，主跨跨303m）7、长丰汉汉江大桥桥（中承承式，城城市快速速路，主主跨252m）钢管拱桥常见病害病因分析析内部构造造的原因因由于拱圈圈采用悬悬拼连接接施工，，节段间间的内法法兰圈、、加劲肋肋是拼接接的关键键部位，，也是应应力集中中的地方方。正是是由于内内法兰圈圈、加劲劲肋的存存在，它它们多少少对钢管管内灌注注混凝土土起到阻阻隔作用用，易导导致空洞洞、气泡泡、断裂等病害。。钢材料特特性的原原因钢管混凝凝土由两两种材料料组成，，由于钢钢材与混混凝土的的温度敏敏感性（（线膨胀胀系数））相差较较大，两两种材料料在温度度变化较较大时难难以同步步伸缩，，易导致致材料间间的结合合面脱离离。混凝土收收缩收缩、徐徐变是混混凝土特特性，完完成大部部分收缩缩、徐变变至少需需要十年年的时间间。在完完成这些些特性的的过程中中，容易易导致钢钢管与混混凝土的的脱离。。钢管拱桥常见病害五、下构构及基础础常见病病害成因因桥梁下构构常见病病害桥梁基础础常见病病害桥梁下构常见病害某省道桥桥梁基础础被掏空空桥梁下构常见病害桥梁基础础被掏空空桥梁下构常见病害桥墩与基基础接头头处病害害桥梁下构常见病害临近的铁铁路桥基基础已经经被加固固桥梁下构常见病害病因分析析无序的挖挖取砂石石料随着域经经济发展展的需求求，大量量的无序的的挖取砂石料，致使分叉段主主河床较较建桥时时已下降降了2至4米，导致致原河槽槽的地下下基桩外外露，混混凝土水水蚀剥落落及钢筋筋锈蚀严严重。后建的桥桥梁对已已建的桥桥梁的影影响该桥通车车已20年，由于于铁路的的发展，，后建的的铁路桥桥与该桥桥桥位太太近，改改变了该该桥原有有的天然然河床的的水力条条件。桥梁下构常见病害加固方法法桥墩加固固在桩基与与墩身的的连接（（桥墩横横系梁上上下）处处新增钢钢筋混凝凝土护套套，加强强墩柱与与桩基的的连接。。基础加固固对于冲刷刷较深的的几个桥桥墩桩基基，利用用环形布布置的钢钢筋混凝凝土小型型桩（D=50厘米）挤挤压稳定定桩基基基础；在在环形布布置的钢钢筋混凝凝土小型型桩内侧侧铺砌浆浆砌片，，填充砂砂砾。从从而形成成由小型型桩、砌砌浆砌片片与砂砾砾共同组组成的桥桥墩基础础防护结结构，抵抵抗河床床的进一一步冲刷刷下切。。桥梁下构常见病害桥墩加固固桥梁下构常见病害某高速公公路桥梁梁基础被被掏空桥梁下构常见病害墩身与桩桩基接头头病害桥梁下构常见病害病因分析析河流冲淤淤不平衡衡季节性河河流，枯枯水季节节基本无无水，洪洪水季节节泄洪。。由于气气候变化化，改变变了原有有的规律律，河流流冲淤不不平衡，，冲刷得得多，淤淤积得少少。人工活动动枯水季节节围堰养养鱼，改改变了原原有的河河床条件件。无序的挖挖取砂石石料大量的无序的的挖取砂石料，致使主河床高程下降，导导致桥梁桩基外露露，混凝凝土水蚀蚀剥落及及钢筋锈锈蚀严重重。桥梁下构常见病害某国道桥桥梁地基基与基础础被掏空空桥梁下构常见病害桥梁地基基与基础础被掏空空桥梁下构常见病害病因分析析非法挖沙沙的影响响上河床非非法挖砂砂，改变了了原有河河床高程程。上游水库库的影响响上游水库库人工干干预蓄水水、泄洪洪，改变变了天然然季节性性条件。。实验坝的的影响上游水库库人工实实验坝的的水力环环境的模模拟，破破坏了下下游的天天然条件件。临近桥梁梁的影响响临近的高高铁桥梁梁基础的的影响。。致使桥墩墩桩基被被不同程程度淘空空，最大河河床掏空空下切6.00米。桥梁下构常见病害加固措施施抛石护基基在桥墩周周边抛石石及石笼笼，形成成一定范范围的围围堰，有有一定的的级配石石料、砂砂石填充充其内，，形成一一个具有有一定高高度的台台状体，，达到护护基的目目的。墩身基础础接合处处加固用植筋技技术，设设置钢筋筋混凝土土箍梁，，以此加加强墩身身基础接接合处。。桥梁下构常见病害某城市桥桥桥台倾倾斜、台台身断裂裂及桥墩墩基础外外露桥梁下构常见病害桥台前墙墙与侧墙墙断裂、、前墙前前倾基础础下陷，，桥墩基基础外露露桥梁下构常见病害桥台前墙墙与侧墙墙断裂、、前墙前前倾基础础下陷桥梁下构常见病害病因分析析下游河床床变化桥址处下下游20米就是河河道的出出口，下下游河床床下切较较深，导导致该桥桥河床下下切。人工渠化化破坏该桥跨越越人工渠渠道，原原渠道地地的防护护因多年年失修，，导致渠渠道破坏坏，改变变了原设设计状况况。高路堤土土压力过过大桥头路堤堤高8米，土压压力很大大，重车车作用时时更是产产生不利利影响，，导致桥桥台前墙墙与侧墙墙断裂，，前墙基基础下陷陷、前倾。桥梁下构常见病害加固措施施砂袋护基基抛砂袋护护基，稳稳定桥墩墩基础。。增加人工工调治物物新增挡水水墙，模模拟原设设计的水水力条件件，减少少河床冲冲刷。新增钢筋筋混凝土土套箍新增钢筋筋混凝土土套箍恢恢复与加加强桩基基及桥墩墩的连接接。新增钢筋筋混凝土土U形横梁新增钢筋筋混凝土土U形横梁恢恢复与加加强桥台台台身的的整体性性。桥梁下构常见病害加固措施施台身圬工工灌浆台身圬工工灌浆，，填充裂裂缝，防防止台后后水土流流失。桥台基础础灌浆对掏空的的桥台基基础进行行灌浆，，密实地地基，稳稳定基础础。台后填土灌浆浆台后填土灌浆浆，密实其填填土，减少土土压力，减少少后水土流失失。桥梁下构常见病害砂袋护基桥梁下构常见病害钢筋混凝土套套箍桥梁下构常见病害钢筋混凝土U形横梁六、桥梁灾害害船泊撞击桥梁火灾教训1、船泊撞击桥名：某省道道高速公路桥桥梁时间：2010年灾害：船舶撞撞击桥梁病害：主梁严严重损伤1、船泊撞击PCT梁肋板被船撞撞击两个大窟窟窿，钢筋撞撞断，混凝土土裂缝。1、船泊撞击PCT梁马蒂被船泊泊撞击断裂1、船泊撞击灾害分析事故是由一艘艘3000吨级散装货船船皮带传输机机直接撞击而而造成的，撞撞击对桥梁产产生了严重的的损伤。在船舶撞击作作用下，通航航孔1号梁、2号梁均受到了了严重的损伤伤，其中1号梁直接损伤伤长度为3.04m，并有大面积积空洞及波纹纹管外露，承承载能力大大大降低，已处处于危险状态态。在船舶撞击作作用下，通航航孔墩顶梁体体产生了轻微微滑移，造成成上游侧盖梁梁挡块受损开开裂。桥墩有明显的的撞痕，并有有小面积损伤伤。直接原因系船船主违规行驶驶，海事人员员管理不善。。1、船泊撞击教训为避免以后发发生类似事件件，对通航孔孔设置警示及及限航标志，，并对桥墩做做防撞保护。。海事应加强规规范化管理。。桥梁火灾桥名：某国道道高速公路跨跨线桥时间：2012年灾害：火毁桥桥梁病害：桥梁上上下构严重损损伤桥梁火灾鉴定标准《火灾后建筑筑结构鉴定标标准》（CECS252:2009）中国工程建建设协会。根据火灾对结结构物的破坏坏程度给出了了4个等级。I级：轻微烧灼作用用。II级：轻度灼伤，未未产生明显影影响，不影响响安全使用。III级：中度灼伤，明明显变形或开开裂，影响安安全使用，应加固或局部部更换。IV级：破坏，结构倒倒塌或构件塌塌落；结构严严重变形损坏坏或开裂损坏坏，承载能力力丧失，危及及结构安全，，必须或立即即采取安全支支护、彻底加加固或拆除更更换措施。《火灾后混凝凝土构件评定定标准》（DBJ08-219-96）桥梁火灾火灾分析混凝土保护层层剥落、露筋筋现场温度逐渐渐升高后，混混凝土毛细孔孔中游离水大大量蒸发，水水泥石膨胀和和骨料变形差差异增大，然然后水泥石中中的氢氧化钙钙等水化物脱脱水分解，导导致水泥石结结构破坏，水水泥石与骨料料之间的粘结结丧失，保护护层逐渐剥落落。钢筋剥离、下下垂主要是因为混混凝土保护层层剥落以后，，钢筋直接受受火场烘烤，，钢筋与混凝凝土之间的变变形差异加剧剧，在重力作作用下与梁体体剥离；横向向钢筋下垂主主要是因为横横向钢筋保护护层完全脱落落后，与纵向向钢筋之间的的扎丝在火场场直接烘烤作作用下烧断，，横向钢筋在在重力作用下下下垂。桥梁火灾支座橡胶变形形老化主要是因为橡橡胶着火点较较低（130度），现场火火灾时温度已已远超此温度度。梁体熏黑主要是被现场场燃烧物不完完全燃烧所产产生的碳黑产产物覆盖所致致。桥梁火灾教训主线下穿桥梁梁处，尽量少少设置或不设设置路基边沟沟，如实在需需要应该改上上钢筋混凝土土盖板。遇火灾时，严严禁用氧割机机解体施救。。火灾后的箱梁梁与桥墩火灾后的箱梁梁底板桥梁火灾火灾后的桥墩墩桥梁熏黑桥梁火灾七、工作特点点资金来源紧张张目前，公路桥梁维修修加固的资金来源主要还是依靠各级级政府财政年年度拨款。2007年，湖北省用于普通公路维修加固固的总经费大大约六千万，，这与2006年的全省公路路维修加固的的总经费一样样。近几年来来政府的专项项费用亿元，估计在未来来的几年里不不会有根本性性的转变。人员臃肿全省大约有四五五万人公路养养护队伍，尽尽管有一些养养护单位改企企建制了，走走市场化道路路，但是仍有有相当部分的的养护企业和和职工完全或或部分依靠每每年的公路养养护、维修的的专项资金而而勉强生计。。工作特点风险性大由于历史原因因，很多老桥桥没有完整档档案，甚至根根本就没有设设计施工图，，可追溯性差差，再加上当当时施工条件件、工艺的限限制，使很多多桥隧在建设设初期就注定定是一个先天天不足的构造造物。一旦我我们涉及到这这些带有病害害的构造物后后，这种历史史性的责任与与风险就自然然转嫁到我们们的身上。可追溯性差桥梁维修加固固更多的依赖赖于原项目的背景景资料（如：：原设计文件件、竣工图、检测、试验资料和营运情情况等），依依赖于原项目目的施工质量量，以及地质质及地质灾害害资料。由于于种种原因，很多项项目没有完备备的基础性资资料和数据，，有的项目甚甚至根本就没没有任何相关关的技术文档档，这就为后后续的维修加加固工作带来来了不确定性性、风险性。。工作特点滞后性目前公路维修修加固使用的的规范标准（（推荐、借鉴鉴、验证、参参照）：《公路桥梁技技术状况评定定标准》（JTG/TH21-2011）《公路桥梁加加固设计规范范》（JTG/TJ22-2008）《公路桥梁加加固施工技术术规范》（JTG/TJ23-2008）《公路桥涵施工工技术规范》（JTG/TF50-2011）不确定性桥梁维修加固固就是最大限限度的恢复原原设计所达到到的功能，由由于种种原因因并不能保证证“一劳永逸逸”。责任性大从事桥梁维修修养护的工程程及人员及管管理人员肩负负着生命财产产安全的重大大责任。工作特点八、桥梁加固固相关的规范、、标准及制度度桥涵养护与桥桥梁（涵）加加固桥梁加固方法法桥梁加固材料料新材料的运用用相关的规范、、标准及制度度《公路桥梁技技术状况评定定标准》（JTG/TH21-2011）《公路桥梁加加固设计规范范》（JTG/