桥梁养护与加固课件PPT46

桥梁养护与加加固卢文良北京交通大学学一、国内外既既有桥梁工作作状态的概况况1国内情况全国的公路桥桥梁总座数己己达28．4万座，计1065万延米。2001年的第二次全全国公路普查查资料，我国国国道、省道道和县道公路路桥梁中技术术状况评定为为三类的有28095座，计857440延米；四类的的有5424座，计178451延米；危桥3402座，计145575延米。三类及其以下下等级的桥梁梁就需要按排排中修或大修修、加固工程程。也就是说说我国县级以以上公路中共共有36921座，计118万延米的桥梁梁需要维修或或加固，据测测算，至少需需要资金150亿元。而2001年全国用于桥桥梁加固改造造的专项投资资约为6.9亿元。两者相相比，差距明明显。我国目前铁路路运营线路总总长约70000km，桥梁总延长长约2400km。其中，混凝土土桥梁共计12万余孔，占桥桥梁的90％以上。根据2000年铁路秋检结结果，全路共共有裂缝超限限混凝土梁1155座/4154孔。根据2000年桥隧秋检结结果统计，全全路发生钢筋筋锈蚀的混凝凝土梁达3000多孔。2国外情况美国每年高速公路路的结构维修修要花费数十十亿美元。据80年代的两份桥桥梁状况登记记报告，美国国有公路桥60万座，低于现现今标准的占占40%以上，其中州州际公路和州州公路有近30万，低于现今今标准的约占占30%，市、县城镇镇公路桥30多万座，，低低于现今标准准的占50%以上。西欧3国内外大跨度度桥梁的换索索情况世界范围内尤尤其是中国的的大跨度斜拉拉桥和悬索桥桥中的一些在在建成后不久久即面临着不不得不大修的的尴尬局面。。以下是大跨跨桥的换索实实例。※美国

纽约威威廉斯堡桥钢钢悬索桥19l8年建成后，于于1921、1924、1963年曾对主缆和和锚碇进行全全面修补，1992年还进行长达达两年的防腐腐维修※日本本州四国国联络线上的的桥

钢悬索索桥10年左右发现钢钢缆的钢丝锈锈蚀．现在缆缆索防腐层上上开窗口，用用高压暖气进进行去湿※美国P-K(帕斯克·肯涅威科)桥混凝土斜拉拉桥

通车7年后即换索※德国汉堡科尔尔布兰特斜拉拉桥

钢斜拉拉桥

通车未未满10年即换索※中国广广州海印大桥桥混凝土斜拉拉桥1988年通车车未满满10年即换换索※中国济济南黄黄河公公路大大桥混混凝土土斜拉拉桥1982年建成成后，，13年后检检查时时发现现索有有锈蚀蚀即换换索※中国广广东虎虎门大大桥钢钢悬索索桥建建成后后即发发现有有锈蚀蚀※中国红红水河河铁路路桥混混凝土土斜拉拉桥70年代建建成，，使用用20年后全全部换换索※中国金金沙江江南门门桥混混凝土土拱桥桥1990年建成成，10年后因因吊杆杆损坏坏发生生局部部桥面面坍塌塌事故故※中国青青州闽闽江大大桥复复合斜斜拉桥桥2000年台风风季节节，遭遭受断断锚吊吊装船船的撞撞击，，斜拉拉桥支支座系系统均均遭破破坏。。二、我我国公公路桥桥梁养养护存存在主主要问问题1思想上上不够够重视视“重建建设轻轻养护护”的的不良良倾向向养护工工作中中是以以路面面为中中心“养路路不养养桥””2资金投投入不不足，，检测测设备备落后后进入九九十年年代以以后，，我国国进入入了以以高等等级公公路快快速发发展为为特征征的公公路建建设高高峰期期，大大量的的资金金、技技术力力量都都集中中到高高等级级公路路建设设上，，各级级公路路交通通部门门更足足长期期处于于巨大大的公公路建建设压压力之之下，，没有有时间间和精精力来来研究究桥梁梁养护护与管管理工工作。。3桥梁管管理基基础性性工作作薄弱弱一是桥桥梁养养护管管理的的工作作制度度、技技术标标准、、规程程不完完善。。致使使我们们在桥桥梁检检测、、评价价、加加固、、质量量控制制等方方面，，没有有明确确的工工作依依据。。二是规规范所所要求求桥梁梁卡片片、桥桥梁养养护技技术档档案等等基础础资料料不齐齐备。。造成成这种种状况况的原原因是是多方方面的的，有有历史史的客客观原原因，，更有有疏于于管理理的主主观因因素。。三是规规范所所要求求的桥桥梁养养护检检查的的各种种表格格和记记录不不齐。。4体制有有弊端端，管管护责责任不不明确确受公路路管理理体制制的影影响，，目前前桥梁梁养护护管理理工作作中也也同样样存在在责任任主体体不清清、管管理养养护责责任不不明确确的现现象，，这是是影响响桥梁梁养护护管理理工作作的更更深层层次矛矛盾。。一经经营营性收收费公公路的的桥梁梁管护护责任任不清清。二一一些些公路路桥梁梁现己己成为为城市市内桥桥梁，，但其其产权权和管管护责责任都都没有有作重重新界界定，，造成成这些些桥梁梁的养养护主主体缺缺位三公公路路管理理体制制的模模式多多样，，造成成目前前—些地方方的国国省干干线和和县乡乡公路路上的的桥梁梁管护护责任任主体体多元元，责责任意意识淡淡薄，，养护护管理理工作作的质质量和和效果果难以以保证证。5超载、、超限限车辆辆多三、桥桥梁使使用可可靠性性下降降的主主要原原因现将造造成桥桥梁结结构可可靠性性降低低的主主要原原因简简介如如下1．公路路车辆辆的超超载、、超限限运输输2．结构构的老老化与与病害害混凝土土中性性化裂缝钢筋锈锈蚀3．设计计标准准的演演变4．意外外碰撞撞四、钢钢筋混混凝土土桥病病害分分类及及病害害表现现形式式由于在在需要要加固固的桥桥梁中中，钢钢筋混混凝土土桥梁梁数量量最多多，地地位最最重要要，以以下重重点论论述钢钢筋混混凝土土桥梁梁的可可靠性性评估估与加加固技技术。。1病害的的概念念和分分类GB／T50283——1999《公路工工程结结构可可靠度度设计计统一一标准准》规定公公路工工程结结构必必须满满足下列功功能要要求：：(1)在正常常施工工和正正常使使用时时，能能承受受可能能出现现的各各种作作用。。(2)在正常常使用用时，，具有有良好好的工工作性性能。。(3)在正常常维护护下，，具有有足够够的耐耐久性性能。。(4)在预计计的偶偶然事事件发发生时时及发发生后后，仍仍能保保持必必需的的整体体稳定定性。。按照病病害不不同的的严重重程度度可分分为四四类：：(1)完好或或基本本完好好(2)轻微损损伤的的病害害(3)一般性性损伤伤的病病害(4)严重性性损伤伤或破破坏性性损伤伤的病病害五、钢钢筋混混凝土土桥病病害的的机理理分析析1．裂缝缝2．混凝凝土碳碳化和和钢筋筋锈蚀蚀混凝土土破坏坏就是是混凝凝土的的碳化化作用用（确确切说说为中中性化化）。。当氢氧化化钙在混混凝土的的表面层层里和二二氧化碳碳结合，，变成碳碳酸钙，，这时并并不破坏坏混凝土土，但其其刚性和和强度增增大。降降低了孔孔隙液的的PH值。钢筋的锈锈蚀一般般为电化化学锈蚀蚀。发生生电化学学锈蚀必必须具备备三个条条件：（1）在钢筋筋表面形形成电位位差；（2）在阴极极部位钢钢筋表面面存在足足够的氧氧气和水水；（3）在阳极极区，使使阳极部部位的钢钢筋表面面处于活活化状态态，即钢钢筋表面面的钝化化膜遭到到破坏。。3碱骨料反反应六、混混凝土桥桥梁病害害整治对对策探讨讨1混凝土桥桥梁病害害的总体体修补思思路（1）原则上上，首先先应对超超过一定定宽度(相应于应应不同环环境及结结构有不不同要求求)的裂缝都都应予以以修补。。裂缝修修补原则则上有注注浆法、、凿槽嵌嵌补法等等。从国国际范围围内来看看，采用用注浆法法压注改改性环树树脂材料料来修补补裂缝是是一种较较佳选择择。（2）对混凝凝土外表表面已碳碳化较深深，可能能引起钢钢筋锈蚀蚀的情况况，及桥桥梁AAR病害，可可采用混混凝土表表面涂装装聚合物物或硅烷烷类材料料进行封封闭的方方法处理理。（3）对于可可能有氯氯离子侵侵蚀钢筋筋混凝土土表面的的情况，，可采用用涂刷迁迁移式阻阻锈剂阻阻锈、聚聚合物材材料涂装装封闭的的方法处处理，也也可采用用阴极保保护的方方法予以以防护。。（4）对于钢钢筋已锈锈蚀的钢钢筋混凝凝土梁，，可采用用阻锈剂剂予以处处理。此此外，国国外开发发了一种种再碱性性与脱氯氯工艺予予以处理理。对于于在制梁梁时就掺掺加了氯氯盐的钢钢筋混凝凝土梁宜宜优先采采用迁移移式阻锈锈剂予以以处理。。修补时时，对于于已胀裂裂或空鼓鼓、剥落落的混凝凝土，宜宜采用掺掺加阻锈锈剂的聚聚合物水水泥砂浆浆或混凝凝土予以以修补。。（5）对于受受化学侵侵蚀或冻冻融循环环破坏的的混凝土土，视病病害轻重重,可采用聚聚合物材材料涂装装防护或或聚合物物混凝土土修补的的方法处处理。七、既既有混凝凝土桥梁梁的评估估1中国评估估的依据据（1）该桥档档案资料料，包括括设计、、施工、、毁坏、、维修加加固以及及运营情情况纪录录；（2）铁路桥桥梁检定定规范；；（3）公路旧旧桥承载载力鉴定定方法；；（4）铁路桥桥涵设计计规范；；（5）公路钢钢筋混凝凝土及预预应力混混凝土桥桥涵设计计规范；；（6）公路桥桥涵设计计通用规规范（7）铁路工工程技术术规范；；（8）超声法法检测混混凝土缺缺陷技术术规程；；（9）回弹法法检测混混凝土抗抗压强度度技术规规程。2评估的方方法目前的评评定标准准主要有有：①以可靠度度理论为为基础的的可靠性性评定标标准；②以模糊数数学及专专家系统统理论为为基础的的评定标标准；③以专家经经验为基基础的构构件缺损损状况分分级评定定标准。。我国现行行《公路养护护技术规规范》采用的是是第三类类方法。。经常检查查和维护护的补充充规定（（hubei）桥面系及及附属设设施（略略）1、悬索桥桥（（湖北））检查主缆缆及吊索索是否渗渗水等异异常，油油漆防护护层是否否完好，，主检修修道、主主缆索夹夹、防护护罩、吊吊索及夹夹具、锚锚箱、减减震架和和高强螺螺栓等连连接件是是否锈蚀蚀、牢固固或断裂裂，扶手手钢丝绳绳是否松松驰；吊索与钢钢箱梁连连接橡胶胶圈是否否老化、、松脱、、漏水；；吊索锚头头是否积积水、松松动或锈锈蚀；锚箱是否否开裂或或变形，，锚室、、箱体内内湿度是是否正常常；索鞍、锚锚固连接接器、锚锚碇砼及及索塔有有无异常常现象；；各类支座座是否完完好，运运转是否否正常。。对出现损损伤的主主缆及吊吊索油漆漆防护层层及时进进行修复复；对已发生生锈蚀和和松动的的主检修修道、主主缆索夹夹、防护护罩、吊吊索夹具具、减震震架和高高强螺栓栓等连接接件及时时进行防防锈处理理；检查吊索索与钢箱箱梁连接接处橡胶胶圈，若若出现老老化和松松脱，应应及时更更换。经常对抽抽湿设施施进行检检修，保保证其正正常运转转，确保保锚室内内湿度符符合要求求。2、斜拉桥桥检查拉索索防护层层是否完完好，如如有划伤伤、脱落落应及时时修补；；检查拉拉索护罩罩及减振振装置有有无松动动脱落、、钢构件件有无锈锈蚀，对对发生锈锈蚀的钢钢构件进进行防腐腐处理。。检查主梁梁、塔身身及拉索索锚座处处砼表面面有无砼砼剥落、、裂缝。。定期检测测钢结构构主梁梁梁段箱体体焊缝是是否完好好；砼结构主主梁结构构内外是是否出现现裂缝、、砼剥落落现象。。3、拱桥桥（1）钢管管拱：：检查吊吊杆防防护层层是否否完好好，如如有划划伤、、脱落落应及及时修修补；；吊杆锚锚头有有无松松动、、锈蚀蚀；主拱圈圈刚管管有无无异常常变形形、表表面是是否锈锈蚀；；拱座及及拱圈圈等承承重构构件是是否有有异常常变形形。对防护护层已已有划划伤、、脱落落的吊吊索应应及时时修补补；对松动动的锚锚头应应及时时加固固；对发生生锈蚀蚀的主主拱圈圈应及及时进进行防防腐处处理。。（2）砼拱拱桥：：检查拱拱肋（（箱））、拱拱座、、拱腹腹立柱柱，桥桥面板板是否否有裂裂缝或或异常常变形形，基基础、、墩台台等主主要受受力构构件是是否有有异常常变化化。（3）圬工工拱桥桥：检查拱拱圈、、桥台台、基基础是是否沉沉降，，圬工工砌体体是否否有裂裂缝、、空洞洞、剥剥落、、缺角角，拱拱座圬圬工体体是否否有断断裂、、压碎碎现象象，发发现病病害应应查明明原因因，及及时修修复、、加固固。4、梁式式桥观察主主梁、、墩台台等主主要承承重构构件表表面是是否有有砼剥剥落，，主梁梁是否否有裂裂缝或或异常常变形形。对对砼表表面病病害应应及时时进行行修补补。5、支座座检查支支座是是否清清洁，，位移移是否否受阻阻，上上、下下各部部分是是否密密贴，，固定定是否否牢固固等。。对桥梁梁支座座出现现的下下列缺缺陷：：连结结螺栓栓松动动，垫垫石破破损或或裂纹纹，支支座滑滑动面面干涩涩、锈锈蚀，，橡胶胶老化化、变变形、、破裂裂，支支座垫垫板翘翘曲、、断裂裂等，，应及及时修修复更更换，，并进进行防防锈处处理。。定期检检查和和维护护的补补充规规定斜拉桥桥1、斜拉拉索桥梁建成三三年内，每每季度选择择季平均最最高和最低低气温进行行一次索力力测量，第第四年起，，每年选择择年平均最最高和最低低气温进行行一次索力力测量，并并作好记录录。当实测测索力与成成桥初始索索力相差超超过+10%时，应及时时向原设计计单位和主主管部门报报告，以决决定是否进进行索力调调整。2、减振装置置每半年在大大风及雨天天等气候条条件下对拉拉索减振效效果进行检检查，每年年对拉索导导筒内置式式减振装置置进行一次次开筒检查查，如发现现内置式减减振装置损损毁，应及及时予以更更换。3、拉索锚头头每半年对拉拉索导筒内内的积水情情况进行一一次开筒检检查。发现现积水应及及时排除，，同时对导导筒进行除除湿并封闭闭。定期检查和和维护的补补充规定4钢箱梁桥梁建成三三年内每季季度，其后后每半年对对钢箱梁箱箱内连接件件、焊缝的的可靠性进进行一次检检查，并全全面检查箱箱梁内、外外壁钢板的的锈蚀情况况。对对采用抽抽湿防护的的钢箱梁，，应每月检