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既有公路桥梁日常检查、检测与评定长安大学公路学院桥梁系长安大学公路学院桥梁系长安大学公路学院桥梁系长安大学公路学院桥梁系 2008.2008.目录n n第一章第一章 概述概述n n第二章第二章 既有公路桥梁的检查既有公路桥梁的检查n n第三章第三章 既有公路桥梁的检测既有公路桥梁的检测n n第四章第四章 既有公路桥梁的评定方法既有公路桥梁的评定方法第一章第一章 概述概述本讲稿是依据交通部公路养护与管理发展纲要公路养护与管理发展纲要(2001-20102001-2010)公路桥涵养护规范公路桥涵养护规范(JTGH11-2004JTGH11-2004)公路桥梁管理工作制度公路桥梁管理工作制度要求进行的第一节第一节 国内外既有公路桥梁养护概述国内外既有公路桥梁养护概述n n既有公路桥梁暴露在大自然中,大气中含盐量,高温、潮湿,构成既有公路桥梁暴露在大自然中,大气中含盐量,高温、潮湿,构成金属易腐蚀的环境。近年来又因工业的发展,加以车辆急剧增重,金属易腐蚀的环境。近年来又因工业的发展,加以车辆急剧增重,且排放高腐蚀废气,再加上地震、山林滥垦、河川滥采砂石,使桥且排放高腐蚀废气,再加上地震、山林滥垦、河川滥采砂石,使桥梁耐久能力受到更严峻的挑战。因腐蚀、震灾、洪灾、土石流等对梁耐久能力受到更严峻的挑战。因腐蚀、震灾、洪灾、土石流等对桥梁寿命的威胁时有所闻。因此,养护检测体系相关技术:防蚀、桥梁寿命的威胁时有所闻。因此,养护检测体系相关技术:防蚀、防震、防洪技术的发展及桥梁维修、加固及其技术准则的制订,对防震、防洪技术的发展及桥梁维修、加固及其技术准则的制订,对桥梁安全耐久的确保具有重要的价值与意义。虽然各种桥梁病害原桥梁安全耐久的确保具有重要的价值与意义。虽然各种桥梁病害原因至今已能大致掌握,但目前为止,国内工程界对一般桥梁维修加因至今已能大致掌握,但目前为止,国内工程界对一般桥梁维修加固技术的改良及开发仍有相大的提升空间。由洪灾、震灾及损坏修固技术的改良及开发仍有相大的提升空间。由洪灾、震灾及损坏修护中所得的经验与教训,各相关单位是否可作交流与共享,避免重护中所得的经验与教训,各相关单位是否可作交流与共享,避免重蹈覆辙。以期最少的经费来保证坚固耐久的桥梁,则是桥梁维护管蹈覆辙。以期最少的经费来保证坚固耐久的桥梁,则是桥梁维护管理中一个相当严肃且值得重视的国际性课题。理中一个相当严肃且值得重视的国际性课题。一、桥梁检查的目的一、桥梁检查的目的通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,严重程度及发展趋势,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,以便能分析和评价既存缺陷和损伤对桥梁质量和使用承载以便能分析和评价既存缺陷和损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。因此,据和依据。因此,桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固的先导工作,的先导工作,的先导工作,的先导工作,是决定维修与加固方案可行和正确与否的可是决定维修与加固方案可行和正确与否的可靠保证。它是桥梁评定、养护、维修与加固工作中必不可靠保证。它是桥梁评定、养护、维修与加固工作中必不可少的重要组成部分。这就是国内外为什么十分重视桥梁检少的重要组成部分。这就是国内外为什么十分重视桥梁检查工作的主要原因。查工作的主要原因。预防性维修及反应式维修养护策略预防性维修及反应式维修养护策略二、国外公路既有桥梁养护现状二、国外公路既有桥梁养护现状n n19811981年年4 4月联合国经济合作与发展组织(月联合国经济合作与发展组织(OCEDOCED)主持召开了)主持召开了关于关于“ “道路桥梁维修与管理道路桥梁维修与管理” ”的会议,会议提出了桥梁养护的会议,会议提出了桥梁养护方面有待研究的六个问题:方面有待研究的六个问题:n n如何正确评价现有桥梁的实际承载能力与安全度如何正确评价现有桥梁的实际承载能力与安全度n n如何及早检查发现桥梁产生的损坏及异常现象,正确地如何及早检查发现桥梁产生的损坏及异常现象,正确地检定结构物的损坏程度,从而采用合理的维修加固方法检定结构物的损坏程度,从而采用合理的维修加固方法n n桥梁损坏与维修加固的实际应用桥梁损坏与维修加固的实际应用n n桥梁维修加固新技术桥梁维修加固新技术n n桥梁设计与维修管理的关系(如何把维修加固中发现的桥梁设计与维修管理的关系(如何把维修加固中发现的问题,放到今后桥梁设计中进行考虑)问题,放到今后桥梁设计中进行考虑)n n桥梁维修加固的展望。桥梁维修加固的展望。n n19911991年第二届混凝土耐久性国际学术会议上,年第二届混凝土耐久性国际学术会议上,METHAMETHA教授在其报告中指出:教授在其报告中指出:“ “当今世界,混凝当今世界,混凝土破坏的原因,按重要性递降顺序排列是:钢筋土破坏的原因,按重要性递降顺序排列是:钢筋腐蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化腐蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用学作用” ”,“ “4040年代以来,混凝土建筑工业的迅年代以来,混凝土建筑工业的迅猛发展,通过硅酸盐水泥组成变化,导致坍落度猛发展,通过硅酸盐水泥组成变化,导致坍落度大的混凝土拌合物易发生中和作用。用这种混凝大的混凝土拌合物易发生中和作用。用这种混凝土制作的构件强度能满足要求,但从钢筋保护和土制作的构件强度能满足要求,但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀的角度看,则不满意,即当混凝土耐冻、耐腐蚀的角度看,则不满意,即当今更多的混凝土结构,比今更多的混凝土结构,比5050年前更不耐久。年前更不耐久。” ”n n在旧桥检测方面,美国是目前世界上最发达的国家,其发展基本上代在旧桥检测方面,美国是目前世界上最发达的国家,其发展基本上代表了目前世界上的最新水平:表了目前世界上的最新水平:n n无损检测(无损检测(NDE-NONDESTRUCTIVEEVALATIONNDE-NONDESTRUCTIVEEVALATION)是诸多检测方法中)是诸多检测方法中使用最普遍的,历史上的使用最普遍的,历史上的NDENDE技术主要有涡流仪,磁试验透入试验,技术主要有涡流仪,磁试验透入试验,X X射射线试验和超声试验,目前这些技术又有了新的发展:如声发射、磁分子线试验和超声试验,目前这些技术又有了新的发展:如声发射、磁分子和磁漏。和磁漏。n n对混凝土进行探伤或半探伤检测的技术也已比较成熟:如拨拉(间接对混凝土进行探伤或半探伤检测的技术也已比较成熟:如拨拉(间接抗剪、抗拉强度)、拉伸(抗拉强度)、折断(抗折模量)、抗剪、抗拉强度)、拉伸(抗拉强度)、折断(抗折模量)、WINDSONWINDSON试验(抗贯入)、试验(抗贯入)、TESCONTESCON试验(应力试验(应力应变关系)、应变关系)、CORESCORES试验(强度)试验(强度)、成熟度法(温度与时间关系)和渗透性试验(氯离子、电和气体渗透)、成熟度法(温度与时间关系)和渗透性试验(氯离子、电和气体渗透)等。等。n n目前正致力于研究用超导材料技术进行混凝土结构钢筋锈蚀度的检测目前正致力于研究用超导材料技术进行混凝土结构钢筋锈蚀度的检测方法。方法。n n在旧桥养护管理系统方面,美国、日本、丹麦等发达国家先后建立了在旧桥养护管理系统方面,美国、日本、丹麦等发达国家先后建立了完善的桥梁养护管理计算机系统,并通过系统研究形成了一套完整的完善的桥梁养护管理计算机系统,并通过系统研究形成了一套完整的旧桥检测、评定与技术改造体系。旧桥检测、评定与技术改造体系。三、我国既有公路桥梁现状三、我国既有公路桥梁现状n n50年来,我国桥梁建设也取得了飞速发展,现有桥梁已超过了24万座。但据1999年全国桥梁普查资料,94%以上桥梁为中、小跨径桥梁,且大部分分布在技术标准低、通行能力差的县乡公路上,约有1/3处于三、四类的状况。除此而外,属荷载标准低、桥面宽度窄、不能满足通行要求的约占桥梁总长的15。我国公路桥梁的主要技术缺陷有七个方面:n n 缺陷一缺陷一 设计荷载标准偏低,承载能力不足设计荷载标准偏低,承载能力不足设计荷载标准偏低,承载能力不足设计荷载标准偏低,承载能力不足:早期建造的:早期建造的桥梁,特别是桥梁,特别是6060年代、年代、7070年代建造的桥梁,设计荷载大多年代建造的桥梁,设计荷载大多为汽为汽-13-13、拖、拖-60-60或汽或汽-15-15、拖、拖-80-80,还有相当一部分桥梁的,还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽荷载标准仅为汽-10-10、履带、履带-50-50,甚至低于汽车,甚至低于汽车-10-10级。随着级。随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有的桥梁已出现严重病害,有的桥梁有现今交通的需要,有的桥梁已出现严重病害,有的桥梁有出现病害的可能。出现病害的可能。n n 缺陷二缺陷二 通行能力不足:通行能力不足:通行能力不足:通行能力不足:桥面宽度不足;桥梁平面线形、桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低。桥上通车净空或桥下通车净空不足。纵断面线形标准太低。桥上通车净空或桥下通车净空不足。n n 缺陷三缺陷三 人为及自然因素引起结构的损坏:人为及自然因素引起结构的损坏:人为及自然因素引起结构的损坏:人为及自然因素引起结构的损坏:超出设计的洪超出设计的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击,河道水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击,河道不恰当开挖,桥梁基础下的岩溶、矿山坑道等,引起桥梁不恰当开挖,桥梁基础下的岩溶、矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损害。结构的局部损害。n n 缺陷四缺陷四 超期服役:超期服役:超期服役:超期服役:这一部分桥梁并不是太多,主要是建这一部分桥梁并不是太多,主要是建造时期较早,如造时期较早,如5050、6060年代建造的桥梁,设计使用寿命一年代建造的桥梁,设计使用寿命一般只有般只有30305050年,这些桥梁目前仍在使用中。年,这些桥梁目前仍在使用中。n n 缺陷五缺陷五 超负荷使用超负荷使用超负荷使用超负荷使用:这一部分桥梁按路线等级或者预期:这一部分桥梁按路线等级或者预期设计荷载等级来说,设计荷载等级并不低,但由于一些特设计荷载等级来说,设计荷载等级并不低,但由于一些特殊原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期殊原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。在超重荷载作用下运营。n n 缺陷六缺陷六 设计、施工的先天不足设计、施工的先天不足设计、施工的先天不足设计、施工的先天不足:有些桥梁设计上不是很合理,结构:有些桥梁设计上不是很合理,结构构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也手段等影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐在发展。逐渐在发展。n n 缺陷七缺陷七 养护维修或加固措施不当:养护维修或加固措施不当:养护维修或加固措施不当:养护维修或加固措施不当:有些桥梁的技术缺陷则是由于养有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁负担加护维修不恰当引起的。如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁负担加重;桥面排水处理不当,桥面渗水;如支座维修不当,约束了承重结重;桥面排水处理不当,桥面渗水;如支座维修不当,约束了承重结构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。如加固施加的预应力大构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次病害;小或者位置不恰当,引起结构的二次病害; 如结构体系改变不合理,如结构体系改变不合理,致使结构的关键部位应力超限等。致使结构的关键部位应力超限等。n n可喜的是:特别是改革开放以来,我国的桥梁工可喜的是:特别是改革开放以来,我国的桥梁工作者对公路旧桥的检测、评定、技术改造进行了作者对公路旧桥的检测、评定、技术改造进行了大量的研究工作,并取得了一定的成绩。大量的研究工作,并取得了一定的成绩。n n在旧桥检测方面:我国在大量引进并相继开发了混凝土在旧桥检测方面:我国在大量引进并相继开发了混凝土强度和缺陷超声波检测设备、智能化红外成像测试设备,强度和缺陷超声波检测设备、智能化红外成像测试设备,智能钢筋及保护层测量仪和钢筋锈蚀电位测量设备等等智能钢筋及保护层测量仪和钢筋锈蚀电位测量设备等等先进设备。先进设备。n n在旧桥评定方面:交通部于在旧桥评定方面:交通部于19881988年颁布了年颁布了公路旧桥公路旧桥承载能力鉴定方法承载能力鉴定方法( (试行试行) ),该方法主要是基于荷载试,该方法主要是基于荷载试验评定方法,其对旧桥承载能力的检算基本上是按现行验评定方法,其对旧桥承载能力的检算基本上是按现行的有关公路桥梁设计规范进行,并根据桥梁的调查、检的有关公路桥梁设计规范进行,并根据桥梁的调查、检算及荷载试验情况,采用旧桥检算系数算及荷载试验情况,采用旧桥检算系数Z Z1 1和和Z Z2 2对检算结对检算结果进行适当的修正。近年来,国内外一些学者在旧桥承果进行适当的修正。近年来,国内外一些学者在旧桥承载能力评定方法方面曾做过大量的潜心研究,先后提出载能力评定方法方面曾做过大量的潜心研究,先后提出了了“ “以计算为主的评定方法以计算为主的评定方法” ”、“ “基于桥梁质量检查的基于桥梁质量检查的评定方法评定方法” ”、“ “动态法测定桥梁承载能力动态法测定桥梁承载能力” ”及及“ “荷载试荷载试验与计算分析相结合的方法验与计算分析相结合的方法” ”等多种方法。等多种方法。n n公路桥梁承载能力检测评定规程(送审稿)公路桥梁承载能力检测评定规程(送审稿)n n我国在旧桥的检测、评定与加固方面取得了飞速我国在旧桥的检测、评定与加固方面取得了飞速的进步。但同西方发达国家相比在以下五个方面的进步。但同西方发达国家相比在以下五个方面仍存在着较大差距:仍存在着较大差距:n n桥梁检测手段和仪器设备的开发研制桥梁检测手段和仪器设备的开发研制n n桥梁检测、评定、加固的系统化及标准化桥梁检测、评定、加固的系统化及标准化n n加固维修材料和工艺设备加固维修材料和工艺设备n n对加固原理及计算方法的研究深度对加固原理及计算方法的研究深度n n相关技术标准、应用规程及施工指南的制定。综上,相关技术标准、应用规程及施工指南的制定。综上,我们桥梁养护工作者仍需加倍努力,缩短差距,使我我们桥梁养护工作者仍需加倍努力,缩短差距,使我国旧桥养护早日走上可持续发展之路。国旧桥养护早日走上可持续发展之路。 第二节第二节 既有公路桥梁养护环节既有公路桥梁养护环节 一、公路旧桥养护的内容一、公路旧桥养护的内容 为了保证桥梁经常处于完好的技术状态,满为了保证桥梁经常处于完好的技术状态,满足承载能力和通行能力的要求,必须对桥梁进行足承载能力和通行能力的要求,必须对桥梁进行及时的养护,桥梁养护的工作内容主要有以下几及时的养护,桥梁养护的工作内容主要有以下几方面:方面:n n1)1)1)1)技术状况检查;技术状况检查;技术状况检查;技术状况检查;n n2)2)2)2)建立和健全完善的桥梁技术档案;建立和健全完善的桥梁技术档案;建立和健全完善的桥梁技术档案;建立和健全完善的桥梁技术档案;n n3)3)3)3)桥梁构造物的安全防范;桥梁构造物的安全防范;桥梁构造物的安全防范;桥梁构造物的安全防范;n n4)4)4)4)桥梁构造物的经常保养、维修和加固。桥梁构造物的经常保养、维修和加固。桥梁构造物的经常保养、维修和加固。桥梁构造物的经常保养、维修和加固。 二、公路旧桥健康养护流程n n公路旧桥健康养护流程主要由五个重要环节构成:公路旧桥健康养护流程主要由五个重要环节构成: n nA A观旧桥检查:观旧桥检查:观旧桥检查:观旧桥检查:对旧桥材料质量和工作性能等所作的对旧桥材料质量和工作性能等所作的一般调查,以目测为主。一般调查,以目测为主。n nB B诊旧桥检测:诊旧桥检测:诊旧桥检测:诊旧桥检测:对旧桥材料质量和工作性能等所作的对旧桥材料质量和工作性能等所作的更加精确的检测、试验等。更加精确的检测、试验等。n nC C断旧桥评定:断旧桥评定:断旧桥评定:断旧桥评定:对已建成桥梁的使用状况及承载能力对已建成桥梁的使用状况及承载能力等进行综合的评价。等进行综合的评价。n nD D修旧桥维修:修旧桥维修:修旧桥维修:修旧桥维修:对已建成桥梁上危害桥梁正常运营的对已建成桥梁上危害桥梁正常运营的部分进行的小修小养工作。部分进行的小修小养工作。n nE E治旧桥加固:治旧桥加固:治旧桥加固:治旧桥加固:通过加强构件和对重大病害进行彻底通过加强构件和对重大病害进行彻底整治来提高桥梁承载力的措施。整治来提高桥梁承载力的措施。第二章第二章 既有公路桥梁的检查既有公路桥梁的检查n n第一节第一节第一节第一节 公路旧桥的三查(上)公路旧桥的三查(上)公路旧桥的三查(上)公路旧桥的三查(上)n n旧桥检查依据规范应分为经常性检查、定期检查和特殊检旧桥检查依据规范应分为经常性检查、定期检查和特殊检查三类(简称三查)。查三类(简称三查)。n n经常检查经常检查经常检查经常检查主要对桥面设施和桥台附属构造的技术主要对桥面设施和桥台附属构造的技术状况进行日常巡视检查,及时发现缺损并进行小修保养状况进行日常巡视检查,及时发现缺损并进行小修保养工作。工作。n n定期检查定期检查定期检查定期检查按规定周期,对桥梁主体结构及其附属按规定周期,对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查构造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,构造是否合理耐用,发现各部件的功能是否完善有效,构造是否合理耐用,发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况;同时需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况;同时检查小修保养状况。检查小修保养状况。n n特殊检查特殊检查特殊检查特殊检查分为应急检查和专门检验(大部分工作分为应急检查和专门检验(大部分工作归于旧桥检测,详见下一章)归于旧桥检测,详见下一章)桥梁检查分为经常检查、经常检查及特殊检查。经经常检查常检查频率最高,工作最为简单,但数据内容较少,没有定量指标,缺乏对桥梁的评价,仅为一基础性的检查工作。特殊检查特殊检查难度较大且需委托有相应能力和资质的单位进行,不是大家的工作内容。因此定期检查定期检查应为桥梁检查与评定的重点工作内容,其难度、工作量适中,有定量指标,可以较为合理的对桥梁进行评价。一、经常检查(第一查)一、经常检查(第一查)n n(一)经常性检查又叫日常检查或例行检查,以直接(一)经常性检查又叫日常检查或例行检查,以直接目测为主,配合简单工具量测。由县级公路管理机构目测为主,配合简单工具量测。由县级公路管理机构专职桥梁养护工程师(或技术员)负责,旨在确保结专职桥梁养护工程师(或技术员)负责,旨在确保结构功能正常,使结构能得到及时的养护和保养或紧急构功能正常,使结构能得到及时的养护和保养或紧急处理,对需要检修和一些重大问题作出报告。处理,对需要检修和一些重大问题作出报告。n n(二)经常检查每月至少进行一次。(在诸如大风雨、(二)经常检查每月至少进行一次。(在诸如大风雨、暴雨和洪水等特殊自然现象发生之后,对暴露性建筑暴雨和洪水等特殊自然现象发生之后,对暴露性建筑物还应进行更大规模的经常检查)物还应进行更大规模的经常检查)n n (三)检查时,路段检查人员或桥工班或护桥人员(三)检查时,路段检查人员或桥工班或护桥人员进行扫视性检查,需当场填写桥梁经常检查记录表进行扫视性检查,需当场填写桥梁经常检查记录表(下一页)(下一页)n n经常检查中检查人员应特别注意的问题如下:经常检查中检查人员应特别注意的问题如下:n n桥面铺装是否平整,有无裂缝,局部坑槽、积水、沉陷、波浪、桥面铺装是否平整,有无裂缝,局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边,混凝土桥是否有剥离、渗漏,钢筋是否锈蚀,桥头有无跳碎边,混凝土桥是否有剥离、渗漏,钢筋是否锈蚀,桥头有无跳车。车。n n排水设施是否良好,桥面泄水管是否堵塞和破损。排水设施是否良好,桥面泄水管是否堵塞和破损。n n桥面是否清洁,有无杂物堆积,杂草蔓生。桥面是否清洁,有无杂物堆积,杂草蔓生。n n伸缩缝是否堵塞卡死,联接部件有无松动、脱落、局部破损,伸缩缝是否堵塞卡死,联接部件有无松动、脱落、局部破损,支座是否完好支座是否完好n n人行道、缘石、栏杆、扶手和引道护栏(柱)有无撞坏、断裂、人行道、缘石、栏杆、扶手和引道护栏(柱)有无撞坏、断裂、松动。错位、缺件、剥落、锈蚀等。松动。错位、缺件、剥落、锈蚀等。n n河床是否受到冲刷而下切以至低于设计标高。河床是否受到冲刷而下切以至低于设计标高。n n墩台的基础是否受到冲刷变形、下沉。墩台的基础是否受到冲刷变形、下沉。n n墩台是否受到船只或漂浮物撞击而受损。墩台是否受到船只或漂浮物撞击而受损。n n翼墙(侧墙、耳墙)有无开裂、风化剥落和异常变形。翼墙(侧墙、耳墙)有无开裂、风化剥落和异常变形。n n锥坡、护坡有无局部塌陷,铺砌面是否塌陷、缺损,有无垃圾锥坡、护坡有无局部塌陷,铺砌面是否塌陷、缺损,有无垃圾成堆。灌木杂草丛生。桥头排水沟和行人台阶是否完好。成堆。灌木杂草丛生。桥头排水沟和行人台阶是否完好。n n交通信号、标志、标线、照明设施是否完好。交通信号、标志、标线、照明设施是否完好。n针对上部结构主要承重构件有结构有无异常变形变形。n针对下部结构桥位区段的冲淤变化;n基础是否受到各种原因引起的损坏及腐蚀;n墩台是否受到船只或漂浮物的撞击而受损。重重 点:点:基础下沉:桥面线形变化基础下沉:桥面护栏(栏杆)变化基础下沉:梁端间距的变化基础下沉二、定期检查(第二查)二、定期检查(第二查)n n(一)定期检查的目的:通过对结构物进行彻底的、视觉的和系统的(一)定期检查的目的:通过对结构物进行彻底的、视觉的和系统的检查,建立结构管理和养护档案,是桥梁养护管理系统中,采集结构检查,建立结构管理和养护档案,是桥梁养护管理系统中,采集结构技术状况动态数据的工作。通过定期检查可以对结构的损坏作出评估,技术状况动态数据的工作。通过定期检查可以对结构的损坏作出评估,评定结构构件和整体结构的技术状况,从而可以确定特别检查的需求评定结构构件和整体结构的技术状况,从而可以确定特别检查的需求与结构维修、加固或更换的优先排序。与结构维修、加固或更换的优先排序。n n(二)定期检查由地(市)级公路管理机构的专职桥梁养护工程师负(二)定期检查由地(市)级公路管理机构的专职桥梁养护工程师负责,制定桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁定期检查工作。责,制定桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁定期检查工作。县级公路管理机构的桥梁养护技术人员协同实施。负责的检查工程师县级公路管理机构的桥梁养护技术人员协同实施。负责的检查工程师应根据管辖区内登记的桥梁基本数据表应根据管辖区内登记的桥梁基本数据表( (桥梁卡片桥梁卡片) ),制订出年度桥梁,制订出年度桥梁检查实施计划。检查实施计划。n n(三)定期检查人员必须事先准备和携带下列文件:桥梁检查清单。(三)定期检查人员必须事先准备和携带下列文件:桥梁检查清单。桥梁基本数据表。新建桥梁应根据技术档案事前登记好基本数据表,桥梁基本数据表。新建桥梁应根据技术档案事前登记好基本数据表,最近经过专门检验或维修最近经过专门检验或维修( (大、中修大、中修) )、加固改善的桥梁,其内容必须、加固改善的桥梁,其内容必须事先登记在基本数据表内。桥梁定期检查记录表包括本次用的和上次事先登记在基本数据表内。桥梁定期检查记录表包括本次用的和上次( (最近的最近的) )记录的检查数据表。本次用的表应事先将表头的基本数据填记录的检查数据表。本次用的表应事先将表头的基本数据填好。好。n n(四)定期检查以目视观察为主,必要辅以测量仪器。市级检查组应(四)定期检查以目视观察为主,必要辅以测量仪器。市级检查组应配备专用小型检查车(车顶装载伸缩人梯)。配备专用小型检查车(车顶装载伸缩人梯)。n n(五)定期检查必须接近或进入各部件仔细检查其功能及(五)定期检查必须接近或进入各部件仔细检查其功能及材料的缺损状况,并在现场完成下列工作:材料的缺损状况,并在现场完成下列工作:n n(1 1)现场校核桥梁基本数据。)现场校核桥梁基本数据。n n(2 2)当场填写)当场填写“ “桥梁定期检查数据表桥梁定期检查数据表” ”,记录各部件,记录各部件决损状况。决损状况。 (下一页)(下一页)(下一页)(下一页)n n(3 3)根据()根据(2 2)作出技术状况评分(具体评定方法详)作出技术状况评分(具体评定方法详见第三章)见第三章)n n(4 4)实地判断缺损原因,估定维修范围及方式。)实地判断缺损原因,估定维修范围及方式。n n(5 5)对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检)对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查(专门检验)的要求。查(专门检验)的要求。n n(6 6)对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁,提出暂)对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁,提出暂时限制交通的建议。时限制交通的建议。n n(7 7)根据桥梁的技术状况,确定下次检查时间。)根据桥梁的技术状况,确定下次检查时间。n n(六)定期检查的时间:按桥梁的不同情况规定如下:(六)定期检查的时间:按桥梁的不同情况规定如下:n n新建桥梁竣工接养一年后必须进行定期检查;新建桥梁竣工接养一年后必须进行定期检查;n n一般桥梁检查周期不得超过三年;一般桥梁检查周期不得超过三年;n n非永久性桥梁每年检查一次;非永久性桥梁每年检查一次;n n桥梁技术状况在三类以上的,必须安排定期检查;桥梁技术状况在三类以上的,必须安排定期检查;n n定期检查一般安排在有利于检查的气候条件下进行。定期检查一般安排在有利于检查的气候条件下进行。n n(七)定期检查的顺序与缺损位置描述规则(七)定期检查的顺序与缺损位置描述规则n n(1 1)定期检查顺序规定如下:)定期检查顺序规定如下:n n按路线里程增长方向和从右至左的顺序检查(注意按路线里程增长方向和从右至左的顺序检查(注意防止漏检)。防止漏检)。n n从下往上顺序检查:首先检查下部结构和基础冲刷,从下往上顺序检查:首先检查下部结构和基础冲刷,同时检查上部结构的底面和侧面,然后顺序检查支座、同时检查上部结构的底面和侧面,然后顺序检查支座、箱梁内部,最后检查桥面系统。箱梁内部,最后检查桥面系统。n n桥梁主体结构检查完成后,检查调治构造物的状况。桥梁主体结构检查完成后,检查调治构造物的状况。n n在检查结构缺损状状过程中,同时校对桥梁结构的在检查结构缺损状状过程中,同时校对桥梁结构的基本数据是否与实际相符。基本数据是否与实际相符。n n(2 2)缺损位置描述规则如下:)缺损位置描述规则如下:n n先描述发生缺损构件所在的桥跨号和墩台号。然后先描述发生缺损构件所在的桥跨号和墩台号。然后再在同一墩台或桥跨中按里程增长方向从右至左对相再在同一墩台或桥跨中按里程增长方向从右至左对相同类型构件顺序编号,起始号一般定为同类型构件顺序编号,起始号一般定为1 1。n n给定构件的的缺损位置,可以用右侧面给定构件的的缺损位置,可以用右侧面(R)(R)、左侧面、左侧面(L)(L)、高桩号侧面、高桩号侧面(HX)(HX)、低桩侧面、低桩侧面(S)(S)、上面、上面(UP)(UP)、底、底面面(UD)(UD)等来描述损坏出现构件在哪一个面上。等来描述损坏出现构件在哪一个面上。 n n对于构件任一面上的损坏位置,可以用对于构件任一面上的损坏位置,可以用“ “跨中跨中” ”、“ “支点处支点处” ”、“ “中部中部” ”、“ “端部端部” ”、“ “顶部顶部” ”、“ “底底部部” ”等来详细描述。等来详细描述。n n拱桥中的拱肋、拱上建筑等亦可用次法编号拱桥中的拱肋、拱上建筑等亦可用次法编号(八)定期检查的要点(八)定期检查的要点n n桥跨结构应首先观察有否异常变形、声音、振动、摆动。桥跨结构应首先观察有否异常变形、声音、振动、摆动。如上部结构竖向曲线是否平顺,拱轴线变位状况,桥跨有如上部结构竖向曲线是否平顺,拱轴线变位状况,桥跨有无异常的竖向振动或横向摆动等;其次再检查各部件的技无异常的竖向振动或横向摆动等;其次再检查各部件的技术状况,并查找异常原因。术状况,并查找异常原因。n n支座主要应检查其位移是否正常、功能是否完好,组件支座主要应检查其位移是否正常、功能是否完好,组件是否完好、清洁,有无断裂、错位和脱空现象;其固定端是否完好、清洁,有无断裂、错位和脱空现象;其固定端是否松动、剪断、开裂。是否松动、剪断、开裂。n n对于各种类型支座的检查,应注意的问题分别如下:对于各种类型支座的检查,应注意的问题分别如下:n n简易支座的油毡是否老化、破裂或失效简易支座的油毡是否老化、破裂或失效n n钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。n n摆柱支座各组件相对位置是否准确,受力是否均匀。摆柱支座各组件相对位置是否准确,受力是否均匀。n n四氟板支座是否脏污、老化。四氟板支座是否脏污、老化。n n橡胶支座是否老化、变形。橡胶支座是否老化、变形。n n盆式橡胶支座的固定螺栓有否剪断,螺母是否松动。盆式橡胶支座的固定螺栓有否剪断,螺母是否松动。n n辊轴支座的辊轴是否出现不允许的爬动、歪斜。辊轴支座的辊轴是否出现不允许的爬动、歪斜。n n摇轴支座的辊轴是否倾斜。摇轴支座的辊轴是否倾斜。n n活动支座是否灵活,实际位移量是否正常。活动支座是否灵活,实际位移量是否正常。n n支座垫石是否破碎。支座垫石是否破碎。n n墩台与基础的检查应包括下列内容:墩台与基础的检查应包括下列内容:n n桥墩、台及与基础有否滑动、倾斜、下沉、冻拔或冲撞损坏。桥墩、台及与基础有否滑动、倾斜、下沉、冻拔或冲撞损坏。n n混凝土墩台及台帽有无冻胀、风化、腐蚀、开裂、剥落、空洞、混凝土墩台及台帽有无冻胀、风化、腐蚀、开裂、剥落、空洞、露筋、变形等。露筋、变形等。n n台背填土有无沉降、裂缝、挤压、受冲刷等情况。台背填土有无沉降、裂缝、挤压、受冲刷等情况。n n空心墩的水下通水洞是否堵塞。空心墩的水下通水洞是否堵塞。n n石砌墩台有无砌块断裂、通缝脱开、变形、砌体泄水孔是否堵塞,石砌墩台有无砌块断裂、通缝脱开、变形、砌体泄水孔是否堵塞,防水层是否损坏。防水层是否损坏。n n墩台顶面是否清洁,有无泥土杂物堆积、滋生草木,伸缩缝处是墩台顶面是否清洁,有无泥土杂物堆积、滋生草木,伸缩缝处是否漏水。否漏水。n n基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象。基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象。n n扩大基础的地基有无侵蚀;扩大基础的地基有无侵蚀;n n桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋,有无环状冻裂,有无受到污水、咸水或生物的腐蚀。筋,有无环状冻裂,有无受到污水、咸水或生物的腐蚀。n n钢筋混凝土和预应力混凝土桥跨结构的检查,包括下列钢筋混凝土和预应力混凝土桥跨结构的检查,包括下列内容:内容:n n混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀,有混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀,有无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂现象。无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂现象。n n预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂,沿预应力筋的混凝土表面预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂,沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。有无纵向裂缝。n n梁(板)式结构主要检查梁(板)跨中、支点、变截面处、悬臂梁(板)式结构主要检查梁(板)跨中、支点、变截面处、悬臂端牛腿或中间铰部位;刚构和桁架结构主要检查刚构固结处和桁架端牛腿或中间铰部位;刚构和桁架结构主要检查刚构固结处和桁架节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况。节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况。n n装配式梁桥应注意联结部位的缺损状况。如:组合梁的桥面板与装配式梁桥应注意联结部位的缺损状况。如:组合梁的桥面板与梁的结合部位,及桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水;梁梁的结合部位,及桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水;梁(板)接缝混凝土有无开裂和钢筋;横向联结构件是否开裂,连接(板)接缝混凝土有无开裂和钢筋;横向联结构件是否开裂,连接钢板的焊缝有无锈蚀。断裂,边梁有否横移或向外倾斜。钢板的焊缝有无锈蚀。断裂,边梁有否横移或向外倾斜。n n拱桥应主要检查主拱圈的拱脚、拱桥应主要检查主拱圈的拱脚、L/4L/4、3/4L3/4L、拱顶处和、拱顶处和横向联系、拱上结构的变形,及混凝土开裂与钢筋锈蚀等横向联系、拱上结构的变形,及混凝土开裂与钢筋锈蚀等缺损状况。拱上立柱(或立墙)上下端、盖梁和横系梁的缺损状况。拱上立柱(或立墙)上下端、盖梁和横系梁的混凝土有无开裂、剥落、露筋和锈蚀。中下承式拱桥的吊混凝土有无开裂、剥落、露筋和锈蚀。中下承式拱桥的吊杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水,吊杆锚头附近是杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水,吊杆锚头附近是否有锈蚀现象。劲性骨架拱桥还要检查是否沿骨架出现纵否有锈蚀现象。劲性骨架拱桥还要检查是否沿骨架出现纵向或横向裂缝。向或横向裂缝。n nA A双曲拱桥的定期检查应特别注意:双曲拱桥的定期检查应特别注意:n n拱脚有无压裂;拱肋拱脚有无压裂;拱肋L/4L/4、3/4L3/4L处、顶部是否开裂、破损、露筋处、顶部是否开裂、破损、露筋锈蚀;锈蚀;n n拱肋间横向联结拉杆是否松动、开裂、破损;拱肋间横向联结拉杆是否松动、开裂、破损;n n拱波与拱肋结合处是否开裂、脱裂拱波与拱肋结合处是否开裂、脱裂n n拱波之间砂浆有否松散脱落,拱波顶是否开裂、渗水等。拱波之间砂浆有否松散脱落,拱波顶是否开裂、渗水等。n nB B圬工拱桥的定期检查应特别注意:圬工拱桥的定期检查应特别注意:n n主拱圈有否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形;砌块有无断裂、主拱圈有否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形;砌块有无断裂、脱落;拱脚是否开裂;腹拱是否变形;拱铰功能是否正常,脱落;拱脚是否开裂;腹拱是否变形;拱铰功能是否正常,n n实腹拱的侧墙与主拱圈间有无脱落,侧墙有无变形,拱上填土实腹拱的侧墙与主拱圈间有无脱落,侧墙有无变形,拱上填土有无沉陷或开裂。有无沉陷或开裂。n n空腹拱的小拱有否变形、错位,立墙或立柱有无倾斜、开裂。空腹拱的小拱有否变形、错位,立墙或立柱有无倾斜、开裂。n n砌体表面有无苔藓,砌缝有否滋生草木。砌体表面有无苔藓,砌缝有否滋生草木。n n钢桥的检查,应包括下列内容:n n构件(特别是受压构件)是否扭曲变形、局构件(特别是受压构件)是否扭曲变形、局部损伤。部损伤。n n铆钉和螺栓有无松动、脱落或断裂,节点是铆钉和螺栓有无松动、脱落或断裂,节点是否滑动错裂。否滑动错裂。n n焊缝及其边缘(热影响区)有无裂纹或脱开。焊缝及其边缘(热影响区)有无裂纹或脱开。n n油漆层有否裂纹、起皮、脱落,构件是否腐油漆层有否裂纹、起皮、脱落,构件是否腐蚀生锈。蚀生锈。n n吊桥和斜拉桥的检查,应包括下列内容:吊桥和斜拉桥的检查,应包括下列内容:n n主梁按相应的预应力混凝土或钢结构的要求进行检查。主梁按相应的预应力混凝土或钢结构的要求进行检查。n n索塔有无异常的沉降、倾斜,柱身、横系梁和锚固区有否开裂、索塔有无异常的沉降、倾斜,柱身、横系梁和锚固区有否开裂、渗水和锈蚀。渗水和锈蚀。n n吊桥锚锭及锚杆有否异常的拔动滑移,锚锭混凝土有无开裂、吊桥锚锭及锚杆有否异常的拔动滑移,锚锭混凝土有无开裂、渗水,锚(洞)室内的锚杆、主索锚固段和散索鞍等部件是否锈渗水,锚(洞)室内的锚杆、主索锚固段和散索鞍等部件是否锈蚀、断裂。蚀、断裂。n n吊杆、拉索的两端锚固部位,包括索端及锚头、主梁锚固构造吊杆、拉索的两端锚固部位,包括索端及锚头、主梁锚固构造有否浸水、锈蚀和开裂,吊杆上端与主缆联结的索夹(箍)紧固有否浸水、锈蚀和开裂,吊杆上端与主缆联结的索夹(箍)紧固螺栓有否松驰和锈死。螺栓有否松驰和锈死。n n主缆、吊杆束和拉索的防护层是否破损、老化和漏水。主缆、吊杆束和拉索的防护层是否破损、老化和漏水。n n斜拉桥索颤震是否明显,减震措施是否失效。斜拉桥索颤震是否明显,减震措施是否失效。n n吊桥的索鞍是否工作正常,有无锈蚀、辊轴歪斜、卡死等现象。吊桥的索鞍是否工作正常,有无锈蚀、辊轴歪斜、卡死等现象。主缆索有无明显挤偏现象。主缆索有无明显挤偏现象。n n钢管混凝土拱桥的定期检查应特别注意:钢管混凝土拱桥的定期检查应特别注意:n n检查混凝土是否填充密实(通常可用敲击法检查)检查混凝土是否填充密实(通常可用敲击法检查)n n钢管部分的检查参见钢管部分的检查参见检查相关内容检查相关内容n n附属结构附属结构附属结构附属结构n nA A翼墙、侧墙、耳墙应检查其是否有开裂、倾斜、滑移、翼墙、侧墙、耳墙应检查其是否有开裂、倾斜、滑移、沉陷等降低或丧失挡土能力的状况。沉陷等降低或丧失挡土能力的状况。n nB B锥坡、护坡应检查其是否有冲刷、滑坍、沉陷等现象,锥坡、护坡应检查其是否有冲刷、滑坍、沉陷等现象,造成坡顶高度显著下降。土质锥形护坡表面覆盖草皮是造成坡顶高度显著下降。土质锥形护坡表面覆盖草皮是否损坏,有无沟槽和坍塌现象。铺砌面是否开裂,有无否损坏,有无沟槽和坍塌现象。铺砌面是否开裂,有无勾缝砂浆脱落、隆起或下陷、灌木杂草丛生和下滑,坡勾缝砂浆脱落、隆起或下陷、灌木杂草丛生和下滑,坡脚是否损坏。埋置式桥台台前溜坡基础埋置深度是否足脚是否损坏。埋置式桥台台前溜坡基础埋置深度是否足够,有无冲刷损坏。够,有无冲刷损坏。n n桥面系构造的检查,应包括下列内容:桥面系构造的检查,应包括下列内容:n n桥面铺装层桥面铺装层: :是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车等现象;有无严重的裂缝(龟裂、纵横裂缝);纵横坡是否顺适;等现象;有无严重的裂缝(龟裂、纵横裂缝);纵横坡是否顺适;防水层是否漏水。防水层是否漏水。n n伸缩缝:是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸。跳车、漏水等。伸缩缝:是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸。跳车、漏水等。n n人行道、栏杆:人行道有无开裂、断裂、缺损;栏杆是否松动。人行道、栏杆:人行道有无开裂、断裂、缺损;栏杆是否松动。撞坏、锈蚀、变形。撞坏、锈蚀、变形。n n排水设施(防水层):桥面横坡、纵坡是否顺适,有无积水;泄排水设施(防水层):桥面横坡、纵坡是否顺适,有无积水;泄水管有无损坏、堵塞。泄水能力情况;防水层是否工作正常,有无水管有无损坏、堵塞。泄水能力情况;防水层是否工作正常,有无渗水现象等;渗水现象等;n n桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否腐蚀、老化需要更换,桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否腐蚀、老化需要更换,是否适用。是否适用。n n河床及调治构造物:河床是否变迁,有无漂浮物堵塞河河床及调治构造物:河床是否变迁,有无漂浮物堵塞河道,调治构造物是否发挥正常作用,有无损坏、水毁等。道,调治构造物是否发挥正常作用,有无损坏、水毁等。检查重点部位检查重点部位n n(九)定期检查提交内容(九)定期检查提交内容桥梁定期检查后应提出下列文件:桥梁定期检查后应提出下列文件:n n桥梁定期检查数据表。每天检查的桥梁现场记录,应桥梁定期检查数据表。每天检查的桥梁现场记录,应在次日内整理成每座桥梁定期检查数据表。在次日内整理成每座桥梁定期检查数据表。n n典型缺损和病害的照片及说明。说明应对缺损的部位、典型缺损和病害的照片及说明。说明应对缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等加以阐述。类型、性质、范围、数量和程度等加以阐述。n n两张总体照片。一张桥面正面照片,在低桩号侧引道两张总体照片。一张桥面正面照片,在低桩号侧引道中心拍摄。另一张为桥梁立面照片,在桥梁右侧拍摄。中心拍摄。另一张为桥梁立面照片,在桥梁右侧拍摄。n n桥梁清单。桥梁清单。n n桥梁基本数据表。定期检查完成后,应将本次检查的桥梁基本数据表。定期检查完成后,应将本次检查的桥梁各部件技术状况评定结果登记在桥梁基本数据表内。桥梁各部件技术状况评定结果登记在桥梁基本数据表内。桥梁检查中应注意的问题n(1)检查工作在桥上、桥下都要进行,相比而言,桥下的检查工作更为重要;n(2)检查工作须接近各个部件仔细进行,需创造条件使得检查工作可以进行(如检测车、支架或大型船只);n(3)钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的检查重点为混凝土的开裂及钢筋的锈蚀;n(4)对裂缝的描述须全面,包括裂缝发生的位置(桥梁检测部位的约定)、宽度(裂缝宽度观测仪)、长度(钢尺或皮尺)及发展情况(多次调查的情况对比及荷载作用下裂缝的变化情况);n(5)钢筋的锈蚀情况的检查较为麻烦(除非钢筋已暴露于表面,否则间接测量只能给出一个定性的指标);n(6)典型缺损和病害需拍摄照片并记录说明。缺损状况的描述应采用专业技术标准术语,说明缺陷的部位、类型、性质、范围、数量和程度。第二节第二节 既有公路桥梁的细部检查既有公路桥梁的细部检查n n为了周密检定桥梁结构的开裂、变形、腐蚀及其存在的缺为了周密检定桥梁结构的开裂、变形、腐蚀及其存在的缺陷,细部检查是不可忽视的环节。只有经过细部检查,才陷,细部检查是不可忽视的环节。只有经过细部检查,才能更全面地发现旧桥各部位出现的病害。所以,除了掌握能更全面地发现旧桥各部位出现的病害。所以,除了掌握全桥历史发展、概况以及相关技术资料外,尤其应对各部全桥历史发展、概况以及相关技术资料外,尤其应对各部结构的重点部位进行检定。从而更加有针对性的确定维修、结构的重点部位进行检定。从而更加有针对性的确定维修、加固计划。加固计划。n n混凝土桥梁病害的主要表现形式:混凝土桥梁病害的主要表现形式:1 1、裂缝、裂缝2 2、变形(变位)、变形(变位)3 3、腐蚀、腐蚀一、既有公路桥梁常见裂缝检查一、既有公路桥梁常见裂缝检查n n桥梁结构在施工和营运使用过程中,常会出现各桥梁结构在施工和营运使用过程中,常会出现各种不同形式的裂缝。对于砖、石、混凝土结构物种不同形式的裂缝。对于砖、石、混凝土结构物来说,产生裂缝几乎是不可避免的;在钢筋混凝来说,产生裂缝几乎是不可避免的;在钢筋混凝土部分预应力桥梁中允许出现裂缝;在全预应力土部分预应力桥梁中允许出现裂缝;在全预应力桥梁中也有出现裂缝的可能。裂缝检查首先应判桥梁中也有出现裂缝的可能。裂缝检查首先应判断裂缝的类型,其次在判断其是否在允许范围内,断裂缝的类型,其次在判断其是否在允许范围内,是否需要维修或加固。是否需要维修或加固。 n n1 1、混凝土裂缝分类、混凝土裂缝分类、混凝土裂缝分类、混凝土裂缝分类n n(一)从安全性分类(一)从安全性分类n n1 1正常的工作裂缝:在设计控制范围内的裂缝正常的工作裂缝:在设计控制范围内的裂缝n n2 2非正常裂缝:超出规定范围的裂缝(公路旧桥裂缝非正常裂缝:超出规定范围的裂缝(公路旧桥裂缝限值见表)限值见表)n n(二)从客观成因分类(二)从客观成因分类n n1 1先天裂缝先天裂缝: :由于设计不当,不可避免的在结构中产由于设计不当,不可避免的在结构中产生的裂缝。生的裂缝。n n2 2原生裂缝原生裂缝: :由于施工工艺不当,造成的结构中原本由于施工工艺不当,造成的结构中原本可以避免的裂缝。可以避免的裂缝。n n3 3后天裂缝:正常使用荷载造成的累积损伤裂缝,及后天裂缝:正常使用荷载造成的累积损伤裂缝,及非正常荷载造成的突损伤裂缝。非正常荷载造成的突损伤裂缝。 各各类类公路旧公路旧桥桥裂裂缝缝限限值值表表 结 构 类 别裂 缝 部 位允许最大缝宽(mm)其 它 要 求钢筋混凝土梁主筋附近竖向裂缝0.25腹板斜向裂缝0.30组合梁结合面0.50不允许贯通结合面横隔板与梁体端部0.30支座垫石0.50预应力混凝土梁梁体竖向裂缝不允许梁体纵向裂缝0.20砖、石、混凝土拱拱圈横向裂缝0.30裂缝高小于截面高一半拱圈纵向裂缝0.50裂缝长小于跨径1/8半裂缝长小于跨径“8拱波与拱肋结合处0.20墩 台墩 台 帽0.30不允许贯通墩台身截面的一半。墩台身经常受浸蚀性环境水影响有 筋0.20无 筋0.30常年有水但无侵蚀性影响有 筋0.25无 筋0.35干沟或季节性有水河流0.40有冻结作用部份0.20注:对于潮湿地区或空气中含较多腐蚀性气体的环境,缝宽限值应更加严格n n(三)从力学机理来分类(三)从力学机理来分类n n弯曲裂缝弯曲裂缝n n剪切裂缝剪切裂缝n n局部承压及伴随的劈裂和崩裂局部承压及伴随的劈裂和崩裂n n拼接缝的分离和扩展拼接缝的分离和扩展n n差动裂缝差动裂缝( (由于外部约束或内部变形反应滞后而造成的一种混凝由于外部约束或内部变形反应滞后而造成的一种混凝土裂缝土裂缝) )n n(四)从产生根源上来分类(四)从产生根源上来分类n n荷载和变位荷载和变位n n成桥内力。成桥内力。n n温度变化温度变化n n材料时效材料时效( (如收缩、徐变如收缩、徐变) )n n先天和后天的截面削弱先天和后天的截面削弱n n化学、物理作用化学、物理作用( (钢筋锈蚀;预应力筋锚头锈蚀;混凝土老化;钢筋锈蚀;预应力筋锚头锈蚀;混凝土老化;酸碱腐蚀等酸碱腐蚀等) )n n(五)从产生的时序来分类(五)从产生的时序来分类n nA A早期裂缝(在终凝之前产生的裂缝)一般在浇筑后第早期裂缝(在终凝之前产生的裂缝)一般在浇筑后第二天才能发现,主要有:二天才能发现,主要有:n n沉降缝(塑性混凝土沉降引起)沉降缝(塑性混凝土沉降引起)n n早期收缩缝早期收缩缝n n模壳变形缝模壳变形缝n n振动和荷载缝振动和荷载缝n nB B强度成长期裂缝强度成长期裂缝n nC C使用期裂缝使用期裂缝( (包括突发性损伤裂缝和累计损伤裂缝两包括突发性损伤裂缝和累计损伤裂缝两类类) )n n2 2、裂缝的检查及观测、裂缝的检查及观测、裂缝的检查及观测、裂缝的检查及观测n n(一)裂缝检查与观测的内容包括:(一)裂缝检查与观测的内容包括:n n1 1裂缝发生的部位、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等;裂缝发生的部位、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等;n n2 2裂缝的变化发展情况。裂缝的变化发展情况。n n(二)裂缝检查与观测的方法:(二)裂缝检查与观测的方法:n nA A一般仪器:塞尺、手持式读数显微镜,长标距裂缝应变片、千分一般仪器:塞尺、手持式读数显微镜,长标距裂缝应变片、千分表引伸仪等表引伸仪等n nB B现场观测裂缝变化发展情况的简单方法:现场观测裂缝变化发展情况的简单方法:n n在裂缝两边设置小标杆,两杆间的距离用卡尺测量在裂缝两边设置小标杆,两杆间的距离用卡尺测量 ,或用读,或用读数放大镜直接测量裂缝的宽度。数放大镜直接测量裂缝的宽度。n n设置两块金属板来量测,一块金属板盖过裂缝并与另一块刻设置两块金属板来量测,一块金属板盖过裂缝并与另一块刻有尺寸的金属板相接触,量测并记下裂缝变化的尺寸。有尺寸的金属板相接触,量测并记下裂缝变化的尺寸。设标杆观测裂缝法设标杆观测裂缝法设金属板观测裂缝法设金属板观测裂缝法 利用水泥浆或石膏做成薄片状的标记贴在裂缝处,或用玻璃片、利用水泥浆或石膏做成薄片状的标记贴在裂缝处,或用玻璃片、较牢固的纸糊在裂缝上,观察其是否继续开裂。具体做法如下:较牢固的纸糊在裂缝上,观察其是否继续开裂。具体做法如下:在裂缝的起点和终点划上与裂缝走向垂直的红油漆线记号,并把在裂缝的起点和终点划上与裂缝走向垂直的红油漆线记号,并把裂缝登记编号。观测并记下裂缝的部位、走向、宽度、分布状况裂缝登记编号。观测并记下裂缝的部位、走向、宽度、分布状况和长度等。如有必要知道裂缝深度时,可用注射器在裂缝中注入和长度等。如有必要知道裂缝深度时,可用注射器在裂缝中注入有色溶液,然后开凿至显色为止,其开凿深度即为裂缝的深度。有色溶液,然后开凿至显色为止,其开凿深度即为裂缝的深度。在观测裂缝时,在观测裂缝时,“ “要记录气温的情况,因为气温降低时,结构的外要记录气温的情况,因为气温降低时,结构的外层比内层冷却的更快,因而表面收缩较快,这时裂缝显得的较大,当层比内层冷却的更快,因而表面收缩较快,这时裂缝显得的较大,当气温增高时则恰好相反。气温增高时则恰好相反。n n裂裂裂裂缝缝缝缝调调调调查查查查实实实实用用用用方方方方法法法法-(裂裂裂裂缝缝缝缝记记记记录录录录展展展展开开开开图图图图的的的的概概概概念念念念 以板桥、梁桥为例)以板桥、梁桥为例)以板桥、梁桥为例)以板桥、梁桥为例)n n观观裂缝走向、部位、测量裂缝宽度。裂缝走向、部位、测量裂缝宽度。n n摸摸摸裂缝两侧高差。摸裂缝两侧高差。n n敲敲敲裂缝两侧混凝土,听声响。敲裂缝两侧混凝土,听声响。3 3、 混凝土结构的裂缝分析混凝土结构的裂缝分析混凝土结构的裂缝分析混凝土结构的裂缝分析 3.1 3.1 3.1 3.1 结构性裂缝(受力裂缝)结构性裂缝(受力裂缝)结构性裂缝(受力裂缝)结构性裂缝(受力裂缝) 众所周知,混凝土的抗拉强度很低,抗拉极限应变大众所周知,混凝土的抗拉强度很低,抗拉极限应变大约为约为 换句话说,混凝土即将开裂的瞬间,钢筋的应力只有换句话说,混凝土即将开裂的瞬间,钢筋的应力只有事实上,在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值,所以事实上,在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值,所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的。说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的。因而,习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明,在因而,习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明,在正常条件下,裂缝宽度小于正常条件下,裂缝宽度小于0.3mm0.3mm时,钢筋不致生锈。为时,钢筋不致生锈。为确保安全,允许裂缝宽度还应小一些。确保安全,允许裂缝宽度还应小一些。 新颁布的新颁布的 JTG D62-2004JTG D62-2004(以下简称(以下简称 D62)规定:钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽)规定:钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不应超过下列规定的限值:度不应超过下列规定的限值: 类及类及类环境类环境 0.2mm0.2mm 类及类及类环境类环境 0.15mm0.15mm 下图所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂下图所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂缝分布示意图。缝分布示意图。钢筋混凝土梁结构裂缝钢筋混凝土梁结构裂缝钢筋混凝土梁跨中区段结构裂缝钢筋混凝土梁跨中区段结构裂缝钢筋混凝土梁支点区段结构裂缝照片一照片一 所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝,是最常所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝,是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情况下,裂缝宽度不见的结构性裂缝。在正常设计和使用情况下,裂缝宽度不大,间距较密,分布均匀。若竖直裂缝宽度过大,预示结大,间距较密,分布均匀。若竖直裂缝宽度过大,预示结构正截面承载力不足;构正截面承载力不足;照片二照片二 所示为支点(或腹板宽度变化处)附近截面由主拉应所示为支点(或腹板宽度变化处)附近截面由主拉应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出现斜裂力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝,即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大,预示缝,即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大,预示结构的斜截面承载力不足,存在发生斜截面脆性破坏的潜结构的斜截面承载力不足,存在发生斜截面脆性破坏的潜在危险,应引起足够的重视。在危险,应引起足够的重视。 另外,钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引另外,钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。3.2 3.2 3.2 3.2 非结构性裂缝非结构性裂缝非结构性裂缝非结构性裂缝 混凝土的非结构性裂缝根据其形成的时间可分为:混混凝土的非结构性裂缝根据其形成的时间可分为:混凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。非结凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。非结构性裂缝的产生受混凝土材料组成、浇筑方法,养护条件构性裂缝的产生受混凝土材料组成、浇筑方法,养护条件和使用环境等等多种因素影响。和使用环境等等多种因素影响。 (1 1)收缩裂缝)收缩裂缝 在混凝土凝固过程中,由于多余水分蒸发,引起的混在混凝土凝固过程中,由于多余水分蒸发,引起的混凝土体积缩小称为干缩。同时,水泥与水起水化作用逐渐凝土体积缩小称为干缩。同时,水泥与水起水化作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密,引起的混凝土体积缩小硬化而形成的水泥骨架不断紧密,引起的混凝土体积缩小称为凝缩。收缩中以干缩为主,占总收缩量的称为凝缩。收缩中以干缩为主,占总收缩量的8/108/109/109/10。收缩量随时间增长而不断加大,初期收缩较快,尔后日趋收缩量随时间增长而不断加大,初期收缩较快,尔后日趋缓慢。普通混凝土在标准状态下的极限收缩变形约为缓慢。普通混凝土在标准状态下的极限收缩变形约为(3(34)4)10104 4。 当混凝土成形后,表面水份蒸发,这种水份蒸发总是由表及里逐当混凝土成形后,表面水份蒸发,这种水份蒸发总是由表及里逐步发展,截面内外温度不等,内外收缩量不一样。混凝土表面收缩变步发展,截面内外温度不等,内外收缩量不一样。混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束或其他约束限制时,即在混凝土中产生拉应力,形受到混凝土内部约束或其他约束限制时,即在混凝土中产生拉应力,引起混凝土开裂。尤其是混凝土早期养护不当,混凝土表面直接受到引起混凝土开裂。尤其是混凝土早期养护不当,混凝土表面直接受到风吹日晒的影响,表面水份蒸发过快,产生较大的拉应力,混凝土早风吹日晒的影响,表面水份蒸发过快,产生较大的拉应力,混凝土早期强底低,很容易出现收缩裂缝。期强底低,很容易出现收缩裂缝。 收缩裂缝发生在混凝土面层,裂缝浅而细,宽度多在收缩裂缝发生在混凝土面层,裂缝浅而细,宽度多在0.050.050.2mm0.2mm之间。对板类构件多沿短边方向,均匀分布于相邻两根钢筋之间,方之间。对板类构件多沿短边方向,均匀分布于相邻两根钢筋之间,方向与钢筋平行。对高度较大的钢筋混凝土梁,由于腰部水平钢筋间距向与钢筋平行。对高度较大的钢筋混凝土梁,由于腰部水平钢筋间距过大,在腰部(或腹板)产生竖向收缩裂缝,但多集中在构件中部,过大,在腰部(或腹板)产生竖向收缩裂缝,但多集中在构件中部,中间宽两头细,至梁的上、下缘附近逐渐消失,梁底一般没有裂缝。中间宽两头细,至梁的上、下缘附近逐渐消失,梁底一般没有裂缝。大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较多,侧面也有所见。收缩裂缝对大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较多,侧面也有所见。收缩裂缝对构件承载力影响不大,主要影响影响结构外观和耐久性。构件承载力影响不大,主要影响影响结构外观和耐久性。(2 2)温度裂缝)温度裂缝 钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形,钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形,这种温度变形受到约束时,在混凝土内部就会产生拉应力,这种温度变形受到约束时,在混凝土内部就会产生拉应力,当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时,即会引起混凝当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时,即会引起混凝土裂缝,这种裂缝称为温度裂缝。按结构的温度场不同、土裂缝,这种裂缝称为温度裂缝。按结构的温度场不同、温度变形、温度应力不同,温度裂缝可分为三种类型:温度变形、温度应力不同,温度裂缝可分为三种类型: 截面均匀温差裂缝一般桥梁结构为杆件体系长细结构,截面均匀温差裂缝一般桥梁结构为杆件体系长细结构,当温度变化时,构件截面受到均匀温差的作用,可忽略横当温度变化时,构件截面受到均匀温差的作用,可忽略横截面两个方向的变形,只考虑沿梁长度方向的温度变形,截面两个方向的变形,只考虑沿梁长度方向的温度变形,当这种变形受到约束时,在混凝土内部就会产生拉应力,当这种变形受到约束时,在混凝土内部就会产生拉应力,出现裂缝。例如:连续梁预留伸缩缝的伸缩量过小,或有出现裂缝。例如:连续梁预留伸缩缝的伸缩量过小,或有施工时散落的混凝土碎块等杂物嵌入伸缩缝,或堆集于支施工时散落的混凝土碎块等杂物嵌入伸缩缝,或堆集于支座处没有及时清理,使伸缩缝和支座失灵等,当温度急剧座处没有及时清理,使伸缩缝和支座失灵等,当温度急剧变化时,结构伸长受到约束,上部桥跨结构就会出现这种变化时,结构伸长受到约束,上部桥跨结构就会出现这种截面均匀温差裂缝,严重者还可能造成墩台的破坏。截面均匀温差裂缝,严重者还可能造成墩台的破坏。 截面上、下温差裂缝截面上、下温差裂缝 以桥梁结构中大量采用的箱形梁为例,当外界温度骤然变化时,以桥梁结构中大量采用的箱形梁为例,当外界温度骤然变化时,会造成箱内外的温度差,考虑到桥梁为长细结构,可以认为在沿梁长会造成箱内外的温度差,考虑到桥梁为长细结构,可以认为在沿梁长方向箱内外的温差是一致的,沿水平横向没有温差。将三维热传导问方向箱内外的温差是一致的,沿水平横向没有温差。将三维热传导问题简化为沿梁的竖向温度梯度来确定,一般假设梁的截面高度方向、题简化为沿梁的竖向温度梯度来确定,一般假设梁的截面高度方向、温差呈线性变化。温差呈线性变化。截面内外温差裂缝截面内外温差裂缝 水泥在水化过程产生一定的水化热,其大部分热量是在混凝土浇水泥在水化过程产生一定的水化热,其大部分热量是在混凝土浇筑后筑后3 3天以内放出的。大体积混凝土产生的大量水化热不容易散发,天以内放出的。大体积混凝土产生的大量水化热不容易散发,内部温度不断上升,而混凝土表层散热较快,使截面内部产生非线性内部温度不断上升,而混凝土表层散热较快,使截面内部产生非线性温度差。另外,预制构件采用蒸气养护时,由于混凝土升温或降温过温度差。另外,预制构件采用蒸气养护时,由于混凝土升温或降温过快,致使混凝土表面剧烈升温或降温,也会使截面内部产生非线性温快,致使混凝土表面剧烈升温或降温,也会使截面内部产生非线性温度差。在这种截面内外温差作用下,结构将产生弯曲变形,截面纵向度差。在这种截面内外温差作用下,结构将产生弯曲变形,截面纵向纤维因温差的伸长将受到约束,产生温度自应力。对超静定结构还会纤维因温差的伸长将受到约束,产生温度自应力。对超静定结构还会产生阻止挠曲变形的约束应力。有时此温度应力是相当大的,尤其是产生阻止挠曲变形的约束应力。有时此温度应力是相当大的,尤其是混凝土早期强度比较较低,很容易造成混凝土裂缝。混凝土早期强度比较较低,很容易造成混凝土裂缝。混凝土温度裂缝有以下特点:混凝土温度裂缝有以下特点: 裂缝发生在板上时,多为贯穿裂缝;发生在梁上多为表裂缝发生在板上时,多为贯穿裂缝;发生在梁上多为表面裂缝。面裂缝。 梁板式结构或长度较大的结构,裂缝多是平行于短边。梁板式结构或长度较大的结构,裂缝多是平行于短边。 大面积结构(例如桥面铺装)裂缝多是纵横交错。大面积结构(例如桥面铺装)裂缝多是纵横交错。 裂缝宽度大小不一,且沿结构全长没有多大变化。裂缝宽度大小不一,且沿结构全长没有多大变化。 预防温度裂缝的主要措施是合理设置温度伸缩缝,在预防温度裂缝的主要措施是合理设置温度伸缩缝,在混凝土组成材料中掺入适量的磨细粉煤灰,减少水化热,混凝土组成材料中掺入适量的磨细粉煤灰,减少水化热,加强混凝土养护,严格控制升温和降温速度。加强混凝土养护,严格控制升温和降温速度。二、钢筋锈蚀引起的病害二、钢筋锈蚀引起的病害 混凝土中钢筋产生锈蚀后,由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀,混凝土中钢筋产生锈蚀后,由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀,其体积将增大其体积将增大2 24 4倍,从而胀裂砼保护层。倍,从而胀裂砼保护层。 对对于于钢钢筋筋锈蚀锈蚀,首先要分析是先,首先要分析是先锈锈后裂,后裂,还还是先裂后是先裂后锈锈。1 1 1 1、先、先、先、先锈锈锈锈后裂后裂后裂后裂 混凝土保护层碳化混凝土保护层碳化 钢钢筋筋外外表表砼砼保保护护层层起起保保护护钢钢筋筋作作用用的的机机理理是是因因为为砼砼保保护护层层具具有有弱弱碱碱性性,与与钢钢筋筋表表面面产产生生一一层层钝钝化化膜膜,从从而而保保护护钢钢筋筋不不被被锈锈蚀蚀,俗俗称称碱碱性性保保护护。 但混凝土与空气中的二氧化碳但混凝土与空气中的二氧化碳COCO2 2由水通过毛细孔与砼中气氢氧化由水通过毛细孔与砼中气氢氧化钙起作用(化学反应)钙起作用(化学反应)Ca(OH)Ca(OH)2 2 COCO2 2CaCOCaCO3 3 H H2 2O O转化为中性的碳转化为中性的碳酸钙和水使这部分砼由碱性变成中性,也即酸钙和水使这部分砼由碱性变成中性,也即PHPH值由原来的值由原来的1313降低到降低到8 81010,这就是混凝土碳化,当保护层全被碳化,也就是失去碱性保护,这就是混凝土碳化,当保护层全被碳化,也就是失去碱性保护,在钢筋表面不能继续生成钝化膜,当外界有腐蚀物质时,通过毛孔渗在钢筋表面不能继续生成钝化膜,当外界有腐蚀物质时,通过毛孔渗入到钢筋表面而锈蚀,从而胀裂砼保护层先锈后裂入到钢筋表面而锈蚀,从而胀裂砼保护层先锈后裂 。氯离子锓蚀引起锈蚀氯离子锓蚀引起锈蚀 氯离子(氯离子(ClCl1 1)存在于盐中,如)存在于盐中,如NaClNaCl(氯化纳)(氯化纳)CaClCaCl(氯化钙),(氯化钙),当砼中含有氯离子(当砼中含有氯离子(ClCl1 1)时,混凝土碱度虽然较高,钢筋周围的混)时,混凝土碱度虽然较高,钢筋周围的混凝土尚未碳化,此时钢筋也会出现锈蚀,这是因为氯离子半径小,活凝土尚未碳化,此时钢筋也会出现锈蚀,这是因为氯离子半径小,活性大,具有很强穿透钝化膜的能力,氯离子首先吸附在钝化膜有缺陷性大,具有很强穿透钝化膜的能力,氯离子首先吸附在钝化膜有缺陷处,使氢氧化铁反应成易溶的氯化铁,使钝化膜局部破坏,产生坑蚀。处,使氢氧化铁反应成易溶的氯化铁,使钝化膜局部破坏,产生坑蚀。 氯离子来源:氯离子来源:(1 1) 内渗型内渗型 5050年代冬季施工常用氯盐(氯化钙)掺加,防冻,造成钢筋锈蚀。年代冬季施工常用氯盐(氯化钙)掺加,防冻,造成钢筋锈蚀。(2 2) 外掺型外掺型化工厂、海边地区结构物、北方桥面化冰盐等化工厂、海边地区结构物、北方桥面化冰盐等由氯离子引起钢筋锈蚀而胀裂砼保护层,也是由氯离子引起钢筋锈蚀而胀裂砼保护层,也是先锈后裂类型先锈后裂类型。2 2、先裂后锈先裂后锈受受力力裂裂缝缝的的裂裂缝缝宽宽度度过过大大,外外界界腐腐蚀蚀物物质质有有直直接通道而锈蚀筋。接通道而锈蚀筋。 酸雨腐蚀先腐蚀砼保护层继而锈蚀钢筋酸雨腐蚀先腐蚀砼保护层继而锈蚀钢筋。骨料膨胀引起砼裂缝后再锈蚀钢筋。骨料膨胀引起砼裂缝后再锈蚀钢筋。3 3、钢筋引起混凝土崩裂的形态、钢筋引起混凝土崩裂的形态 钢筋锈蚀引起裂缝形态一般是顺筋向的。对先锈后钢筋锈蚀引起裂缝形态一般是顺筋向的。对先锈后裂的混凝土构件,实际上在钢筋锈蚀早期,构件内部已裂的混凝土构件,实际上在钢筋锈蚀早期,构件内部已有层离裂缝存在,但外部还尚未裂缝,此时可用小锤轻有层离裂缝存在,但外部还尚未裂缝,此时可用小锤轻敲听声,有空壳声表示内部已有裂缝起壳,然后凿开检敲听声,有空壳声表示内部已有裂缝起壳,然后凿开检查。查。箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂混凝土保护层箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂混凝土保护层4、钢筋锈蚀的危害1、粘结力减弱,降低承载能力2、钢筋截面减小,降低承载能力3、钢筋锈蚀后易产生应力集中,增加脆性4、预加应力钢筋锈蚀后,在高应力作用下会加快锈蚀,即所谓应力腐蚀现象。第三章第三章 既有公路桥梁的检测既有公路桥梁的检测n n第一节第一节 既有公路桥梁的三查(下)既有公路桥梁的三查(下)n n特殊检查(特殊检查(特殊检查(特殊检查(A A应急检查应急检查应急检查应急检查B B专门检验)专门检验)专门检验)专门检验)主要根主要根据桥梁破损状况和性质,采用适当的仪器设备,据桥梁破损状况和性质,采用适当的仪器设备,以及现场勘探、试验等特殊手段和科学分析方法,以及现场勘探、试验等特殊手段和科学分析方法,查明桥梁病害原因、破损程度和承载能力,依据查明桥梁病害原因、破损程度和承载能力,依据桥梁技术状况评定标准确定桥梁的技术状况,以桥梁技术状况评定标准确定桥梁的技术状况,以便采取相应的加固、改善措施。便采取相应的加固、改善措施。n nA A应急检查:应急检查:应急检查:应急检查:当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后,应立即对结构作详细检查。查明破损状况,采取应急后,应立即对结构作详细检查。查明破损状况,采取应急措施,尽快恢复交通。其旨在查明缺损状况,以便采用应措施,尽快恢复交通。其旨在查明缺损状况,以便采用应急措施,尽快恢复交通,通常由地急措施,尽快恢复交通,通常由地( (市市) )级公路管理机构的级公路管理机构的桥梁工程师主持。应急检查是一种扩大的日常检查,主要桥梁工程师主持。应急检查是一种扩大的日常检查,主要以视觉检查加经验判别。(同第一章所说述,在此不再赘以视觉检查加经验判别。(同第一章所说述,在此不再赘述)述)n nB B专门检验专门检验专门检验专门检验:对需要进一步判明损坏原因、缺损程度或使用:对需要进一步判明损坏原因、缺损程度或使用能力的桥梁,要求针对病害进行专门的现场试验检测、检能力的桥梁,要求针对病害进行专门的现场试验检测、检算与分析等鉴定工作,以便进行有效的养护。专门检验通算与分析等鉴定工作,以便进行有效的养护。专门检验通常由省级公路管理机构的总工程师或授权的桥梁检查工程常由省级公路管理机构的总工程师或授权的桥梁检查工程师主持,委托公路桥梁检测中心或具有这种能力的科研设师主持,委托公路桥梁检测中心或具有这种能力的科研设计单位、工程咨询单位,签订专门检查合同后实施。承担计单位、工程咨询单位,签订专门检查合同后实施。承担专门检验的单位及负责检查的工程师应按合同规定的内容专门检验的单位及负责检查的工程师应按合同规定的内容及时间,完成检查任务,并作出检查报告。及时间,完成检查任务,并作出检查报告。n n一般在下列四种情况下旧桥需作特殊检查:n n在地震、洪水。滑坡、超重车辆行驶。行船在地震、洪水。滑坡、超重车辆行驶。行船或重大漂浮物撞击之后;(或重大漂浮物撞击之后;(A A)n n决定对单一的桥梁进行改造、加固之前;决定对单一的桥梁进行改造、加固之前;(A A)n n桥梁定期检查难以判明损坏原因、程度及整桥梁定期检查难以判明损坏原因、程度及整座桥的技术状况时;(座桥的技术状况时;(B B)n n桥梁技术状况为四类、五类者。(桥梁技术状况为四类、五类者。(B B)第二节第二节第二节第二节 既有公路桥梁材料性能检测既有公路桥梁材料性能检测既有公路桥梁材料性能检测既有公路桥梁材料性能检测A混凝土现场检测A1混凝土强度检测回弹法、超声法、超声回弹综合法钻芯法、贯入法、拔拉法、拉脱法B钢筋锈蚀检测A2碳化深度检测A3缺陷损伤检测超声波探伤法(是最常用的)目测法声波检测法声发射检测开裂活动射线照相法放射测定法红外线热测法雷达检测法均匀性检测结合面检测表面损伤检测不密实区检测浅裂缝检测深裂缝检测B1直接检测B2间接检测旧桥材料性能检测内容第三节第三节 既有公路桥梁的荷载试验既有公路桥梁的荷载试验n n一、公路旧桥的静力荷载试验一、公路旧桥的静力荷载试验一、公路旧桥的静力荷载试验一、公路旧桥的静力荷载试验公路旧桥的静力荷载试验(静载试验)公路旧桥的静力荷载试验(静载试验)将静止荷载作用于桥梁上指定位置,以便测试出将静止荷载作用于桥梁上指定位置,以便测试出结构的静应变、静位移以及裂缝等,从而推断旧结构的静应变、静位移以及裂缝等,从而推断旧桥结构在荷载作用下的工作状态和使用能力。一桥结构在荷载作用下的工作状态和使用能力。一般以缓速行驶到桥上特定载重级别的车辆荷载作般以缓速行驶到桥上特定载重级别的车辆荷载作为静载,在某些情况下也可施加荷重(堆置铁块、为静载,在某些情况下也可施加荷重(堆置铁块、水泥、预制块件、水箱等)或者以液压千斤顶装水泥、预制块件、水箱等)或者以液压千斤顶装置施力等方式来模拟车载,以达到试验目的。置施力等方式来模拟车载,以达到试验目的。n n二、公路旧桥的动力荷载试验二、公路旧桥的动力荷载试验公路旧桥的动力荷载试验(动载试验)公路旧桥的动力荷载试验(动载试验)将将动力荷载(行驶的汽车荷载等)作用于旧桥结构动力荷载(行驶的汽车荷载等)作用于旧桥结构上,以便测出旧桥结构的某些动力特性,从而推上,以便测出旧桥结构的某些动力特性,从而推断出旧桥结构在动载作用下受冲击、振动影响的断出旧桥结构在动载作用下受冲击、振动影响的特性。特性。第四章第四章 既有公路桥梁的评定技术既有公路桥梁的评定技术n n第一节第一节第一节第一节 既有公路桥梁评定概述既有公路桥梁评定概述既有公路桥梁评定概述既有公路桥梁评定概述n n公路旧桥评定是对旧桥的使用功能公路旧桥评定是对旧桥的使用功能( (宏观宏观) )、使用价值、使用价值( (微微观观) )、承载能力、承载能力( (微观微观) )进行的综合评价。通过旧桥评定,进行的综合评价。通过旧桥评定,可鉴定其是否仍具有原设计的工作性能及承载能力,进而可鉴定其是否仍具有原设计的工作性能及承载能力,进而为旧桥的维修、改造、加固提供决策性的意见。为旧桥的维修、改造、加固提供决策性的意见。n n公路旧桥评定是一个综合评价的问题,涉及到评定方法与公路旧桥评定是一个综合评价的问题,涉及到评定方法与评定标准评定标准( (依据相关标准、规范、试验结果及专家经验等依据相关标准、规范、试验结果及专家经验等所制定的分类等级所制定的分类等级) )。桥梁状况评定,涉及到许多相关因。桥梁状况评定,涉及到许多相关因素:一条线路包括许多桥梁;一座桥梁包括上部、下部和素:一条线路包括许多桥梁;一座桥梁包括上部、下部和基础,每部分又包含许多基本构件;一个基本构件,因设基础,每部分又包含许多基本构件;一个基本构件,因设计、施工、使用中的多种原因可能存在一种或多种缺损;计、施工、使用中的多种原因可能存在一种或多种缺损;可见,公路旧桥评定是十分复杂的。可见,公路旧桥评定是十分复杂的。n n一般来讲,对桥梁状况评定的基本要求应包括三个方面,一般来讲,对桥梁状况评定的基本要求应包括三个方面,即桥梁的安全性、耐久性和适用性。也就是说,对桥梁状即桥梁的安全性、耐久性和适用性。也就是说,对桥梁状况可以从使用价值、使用功能和结构承载能力等三个方面况可以从使用价值、使用功能和结构承载能力等三个方面加以评价。使用价值评价,属于宏观评价的范畴。通常在加以评价。使用价值评价,属于宏观评价的范畴。通常在对桥梁进行了直观和微观评价,确定桥梁在使用功能和承对桥梁进行了直观和微观评价,确定桥梁在使用功能和承载能力的利用价值之后,还需从宏观技术经济的角度对旧载能力的利用价值之后,还需从宏观技术经济的角度对旧桥在规划使用期限内的使用价值进行评估。桥在规划使用期限内的使用价值进行评估。n n对桥梁在规划使用期限内的使用功能和承载能力的评价,对桥梁在规划使用期限内的使用功能和承载能力的评价,分属于直观和微观评价的范畴,是桥梁状况评价的重点,分属于直观和微观评价的范畴,是桥梁状况评价的重点,为人们所说的通常意义上的桥梁评定。一般说来,这一桥为人们所说的通常意义上的桥梁评定。一般说来,这一桥梁评定包含了一般评定和综合评定两部分内容。一般评定梁评定包含了一般评定和综合评定两部分内容。一般评定是依据桥梁定期检查资料,通过数量级评定方法对桥梁各是依据桥梁定期检查资料,通过数量级评定方法对桥梁各部件技术状况作出综合评定,进而确定出桥梁的技术等级,部件技术状况作出综合评定,进而确定出桥梁的技术等级, A线路评定A1使用价值评定A3通行能力评定公路旧桥评定方法分类A2承载能力评定A4泄洪能力评定公路旧桥评定B单桥评定B1外观调查评定B3荷载试验评定B2分析计算评定B4专家系统评定第二节第二节 公路旧桥外观调查评定公路旧桥外观调查评定n n一、旧桥部件缺损状况评定(累加评分)一、旧桥部件缺损状况评定(累加评分)一、旧桥部件缺损状况评定(累加评分)一、旧桥部件缺损状况评定(累加评分)n n根据缺损程度(大小、多少、轻重)、缺损对结构使用根据缺损程度(大小、多少、轻重)、缺损对结构使用功能的影响程度(无、小、大)和缺损发展变化状况(趋功能的影响程度(无、小、大)和缺损发展变化状况(趋向稳定、发展缓慢、发展较快)等三个方面,以累加评分向稳定、发展缓慢、发展较快)等三个方面,以累加评分方法对各部件缺损状况作出等级评定。方法对各部件缺损状况作出等级评定。n n对重要部件(墩台、基础、上部承重构件、支座等),对重要部件(墩台、基础、上部承重构件、支座等),以其中缺损最严重的构件评分;其它部件,根据多数构件以其中缺损最严重的构件评分;其它部件,根据多数构件缺损状况评分。缺损状况评分。二、全桥技术状况综合评定二、全桥技术状况综合评定二、全桥技术状况综合评定二、全桥技术状况综合评定全桥技术状况全桥技术状况评定等级,可分为一类、二类、三类、四类和评定等级,可分为一类、二类、三类、四类和五类。相应的养护措施是:一类桥梁进行正常保五类。相应的养护措施是:一类桥梁进行正常保养;二类桥梁需进行小修;三类桥梁需进行中修,养;二类桥梁需进行小修;三类桥梁需进行中修,酌情进行交通管制;四类桥梁需进行大修或改造,酌情进行交通管制;四类桥梁需进行大修或改造,及时进行交通管制,如限载、限速通过,当缺损及时进行交通管制,如限载、限速通过,当缺损较严重时应关闭交通;五类桥梁需要进行改建或较严重时应关闭交通;五类桥梁需要进行改建或重建,及时关闭交通。重建,及时关闭交通。 缺损状况及标度组合评定标度缺损程度及标度程度小 大 少 多 轻度 严重标度0 1 2缺损对结构使用功能的影响程度无、不重要小、次要大、重要012 0 1 2 1 2 3 2 3 4以上两项评定组合标度 0 1 2 3 4缺损发展变化状况的修正趋向稳定发展缓慢发展较快一10十1 0 1 2 3 0 1 2 3 4 1 2 3 4 5 最终评定结果0 1 2 3 4 5桥梁技术状况及分类完 良 较 较 坏 危好 好 好 差 的 险一 二 三 四 五类 类 类 类 类注:“ 0”表示完好状态,或表示没有设置的构造部件,如调治构造物“ 5”表示危险状态,或表示原无设置,而调查表明需要补设的结构部件桥梁部件缺损状况评定方法桥梁部件缺损状况评定方法推荐的桥梁各部位权重及综合评定方法推荐的桥梁各部位权重及综合评定方法n n实桥示例三、重要构件最差的缺损状况三、重要构件最差的缺损状况 提出的原因:单孔不尽合理提出的原因:单孔不尽合理提出的原因:单孔不尽合理提出的原因:单孔不尽合理 未能反映结构安全性的重要未能反映结构安全性的重要未能反映结构安全性的重要未能反映结构安全性的重要四、对照桥梁技术状况评定标准四、对照桥梁技术状况评定标准四、对照桥梁技术状况评定标准四、对照桥梁技术状况评定标准养护规范养护规范养护规范养护规范P14P14、P15P15页中。页中。页中。页中。结语vv若将桥梁由设计、建造、使用到毁坏,比拟为人的一生过程若将桥梁由设计、建造、使用到毁坏,比拟为人的一生过程( (胎儿、胎儿、出生、服务到寿终出生、服务到寿终) )。则钢筋腐蚀就如同慢性疾病,洪灾可视为急性。则钢筋腐蚀就如同慢性疾病,洪灾可视为急性病症,而震灾就如同意外伤害。在这些因素交互作用下,并不容易量病症,而震灾就如同意外伤害。在这些因素交互作用下,并不容易量化桥梁的物理使用寿命,也因此有些学者专家建议以机率表示桥梁寿化桥梁的物理使用寿命,也因此有些学者专家建议以机率表示桥梁寿命,故命,故20042004年的年的公路桥涵设计通用规范公路桥涵设计通用规范引入桥梁设计基准期的概引入桥梁设计基准期的概念,但至今尚有许多未了解的变量时率而推测桥梁寿命,误差过大,念,但至今尚有许多未了解的变量时率而推测桥梁寿命,误差过大,并不具特别意义。可以广被接受的观念则是建全桥梁的体质,才可能并不具特别意义。可以广被接受的观念则是建全桥梁的体质,才可能在营运中处于健康状态。若损伤是小裂缝,断裂为大裂缝,则桥梁抵在营运中处于健康状态。若损伤是小裂缝,断裂为大裂缝,则桥梁抵抗灾害的能力,可以明确指出就是抵抗产生裂缝的能力,例如:混凝抗灾害的能力,可以明确指出就是抵抗产生裂缝的能力,例如:混凝土不开裂就不会有腐蚀问题、地震时梁柱不生大裂缝、洪流时不冲刷土不开裂就不会有腐蚀问题、地震时梁柱不生大裂缝、洪流时不冲刷就有修复延寿机会。由于国内对腐蚀耐久的慢性病研究较少,就算有就有修复延寿机会。由于国内对腐蚀耐久的慢性病研究较少,就算有良好的耐震设计,亦可能在数年后,因腐蚀使结构减弱而变得不堪一良好的耐震设计,亦可能在数年后,因腐蚀使结构减弱而变得不堪一击。因此桥梁的耐久措施应该朝防止损伤开裂的产生为思考方向,建击。因此桥梁的耐久措施应该朝防止损伤开裂的产生为思考方向,建议由议由P P(规划)、(规划)、D D(设计)、(设计)、C C(施工)、(施工)、MM(养护)生命周期观点(养护)生命周期观点作考虑。作考虑。第三节第三节 公路旧桥荷载试验评定公路旧桥荷载试验评定n n(一)旧桥结构的工作状况(一)旧桥结构的工作状况n n校验系数校验系数校验系数是评定结构工作状况,校验系数是评定结构工作状况,确定桥梁承载能力的一个重要指标。不同结构确定桥梁承载能力的一个重要指标。不同结构形式的桥梁的值常不相同。值常见的范围可参形式的桥梁的值常不相同。值常见的范围可参考下表。一般要求值不大于考下表。一般要求值不大于1 1,值越小结构的安,值越小结构的安全储备越大,全储备越大, 桥梁校验系数常值表桥梁校验系数常值表桥 梁 类 型应变(或应力)校验系数挠度校验系数钢筋混凝土拱桥0.200.400.200.50钢筋混凝土梁桥0.400.800.500.90预应力混凝土桥0.600.900.701.00圬 工 拱 桥0.701.000.801.00n n实测值与理论值的关系曲线实测值与理论值的关系曲线因理论的变位(或因理论的变位(或应变)一般按线性关系计算,故若测点实测弹性变位应变)一般按线性关系计算,故若测点实测弹性变位(或应变)与理论计算值成正比(其关系曲线接近于(或应变)与理论计算值成正比(其关系曲线接近于直线)说明结构处于良好的弹性工作状况。直线)说明结构处于良好的弹性工作状况。n n相对残余变位(或应变)相对残余变位(或应变)测点在控制加载程序测点在控制加载程序时的相对残余变位(或应变)越小说明结构越接近弹时的相对残余变位(或应变)越小说明结构越接近弹性工作状况,一般要求不大于性工作状况,一般要求不大于20%20%,当其大于,当其大于20%20%时,时,应查明原因,若确系桥梁强度不足,应在评定时酌情应查明原因,若确系桥梁强度不足,应在评定时酌情降低承载能力。降低承载能力。n n动载性能动载性能当动载试验的效率接近当动载试验的效率接近1 1时,不同车速时,不同车速下实测的冲击系数最大值可用于结构的强度及稳定性下实测的冲击系数最大值可用于结构的强度及稳定性检算;结构的自振频率、活载强迫振动频率及阻尼系检算;结构的自振频率、活载强迫振动频率及阻尼系数等对桥梁承载能力的影响可参考其它相关资料进行数等对桥梁承载能力的影响可参考其它相关资料进行分析。分析。n n(二)旧桥结构的强度及稳定性(二)旧桥结构的强度及稳定性当荷载试验项目比较全面时,可采用荷载试验主要挠度测点的校验系数来评定旧桥结构的强度和稳定性。检算时用荷载试验后的旧桥检算系数Z2代替旧桥检算系数Z1,对桥梁结构抗力效应予以提高或折减。n n(三)地基与基础(三)地基与基础当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较小,符合上部结构检算要求,卸载后变倾角较小,符合上部结构检算要求,卸载后变位基本恢复时,可认为地基与基础在检算荷载位基本恢复时,可认为地基与基础在检算荷载作用下能正常工作。当试验荷载作用下墩台沉作用下能正常工作。当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较大或不稳定,卸载后变降、水平位移及倾角较大或不稳定,卸载后变位不能恢复时,应进一步对地基、基础进行探位不能恢复时,应进一步对地基、基础进行探查、检算,评价地基基础是否需进行加固。查、检算,评价地基基础是否需进行加固。n n(四)结构的刚度要求(四)结构的刚度要求(四)结构的刚度要求(四)结构的刚度要求试验荷载作用下,主要测点挠度校验系数应试验荷载作用下,主要测点挠度校验系数应不大于不大于1 1,各点的挠度应不超过,各点的挠度应不超过“ “桥规桥规” ”规定的规定的允许值。即:允许值。即:n nA)A)圬工拱桥圬工拱桥全桥范围内正负挠度最大绝对值之和全桥范围内正负挠度最大绝对值之和不大于不大于L/1000L/1000,履带车和挂车验算时提高,履带车和挂车验算时提高20%20%。n nB)B)钢筋混凝土桥钢筋混凝土桥梁桥主梁跨中挠度不超过梁桥主梁跨中挠度不超过L/600L/600;梁桥主梁悬臂端梁桥主梁悬臂端L/300L/300;桁架拱桥不超过;桁架拱桥不超过 L/300L/300。
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