公路桥涵常见病害与原因分析.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,公路桥涵常见病害与分析,内 容 提 纲,一、桥面系常见病害与分析,二、上部结构常见病害与分析,三、桥梁支座常见病害与分析,四、下部结构常见病害与分析,五、附属构筑物常见病害与分析,六、涵洞常见病害与分析,七、桥梁总体异常检查,一、桥面系常见病害与分析,1,、桥面铺装病害类型,桥梁铺装为水泥混凝土铺装和沥青混凝土铺装两种。,（,1,）龟裂：裂缝有多条，裂缝不长，形状杂乱。,产生原因：施工养护不当，或铺装层与行车道板之间存有间隙；,（,2,）横向裂缝：裂缝延伸的方向与行车方向垂直。,产生原因：温度应力，或上部结构受力裂缝的反射；,检查要点：裂缝在桥上的位置。,（,3,）纵向裂缝：裂缝延伸的方向与行车方向一致。,产生原因：施工养护不当；或装配式简支梁接缝质量差；或桥面板上裂缝的反射；,检查要点：纵向裂缝在桥梁横断面的位置；,（,4,）断裂或破损：水泥混凝土铺装上裂缝宽度较大，并有混凝土破裂；,产生原因：铺装层与桥面板之间存在脱空间隙。,（,5,）坑槽：铺装层局部存在凹陷；,产生原因：铺装层材料质量分布不均，局部区域混凝土抗剪强度不够；,（,6,）露筋：铺装层内的钢筋露出铺装层表面；,产生原因：铺装层的保护层厚度太薄。,（,7,）车撤：沥青混凝土铺装上不平整，沿行车方向存在具有一定长度的凹槽；,产生原因：沥青混凝土材料质量差；,（,8,）拥包：沥青混凝土铺装上存在隆起的鼓包；,产生原因：铺装层与桥面板之间粘结强度不够。,沥青混凝土铺装与混凝土铺装一样，在桥面铺装存在,有龟裂、横向裂缝、纵向裂缝和坑槽。,沥青混凝土铺装上的坑槽,产生原因：沥青混凝土中的沥青与骨料的粘结力不够。,2,、桥面与道路连接处病害类型,桥面与道路连接处接缝存在错台，接缝处桥面破损。,产生原因：桥头道路下沉。,检查要点：桥头有明显跳车现象。,3,、排水设施病害类型,泄水管堵塞，产生原因为桥面垃圾积累未清除；,排水,PC,管破损，产生原因是,PC,管老化，质量差。,4,、伸缩缝病害类型,伸缩缝中堵塞，产生原因为桥面垃圾堆积未清除；,橡胶条破裂，产生原因为橡胶条老化质量差，或施工安装不当；,伸缩缝周边混凝土破损，产生原因为伸缩缝安装时两接边高差过大；,5,、人行道板病害类型,人行道板裂缝、铺砌破损，路缘石松动、残缺；,产生原因：施工质量差,6,、护栏病害类型露筋与扶手脱落,栏杆与扶手钢筋锈蚀，产生原因为保护层太薄；,扶手断裂或脱落，产生原因施工或安装质量差。,7,、防撞墙病害类型,防撞墙裂缝，产生原因为施工不当，或断缝设置不合理，或防裂钢筋配,筋不足；,钢筋锈蚀，产生原因为保护层厚度薄，不满足规范要求。,二、上部结构常见病害与分析,1,钢筋混凝土板桥,钢筋混凝土板桥的常见病害主要是底板裂缝、露筋，接缝渗水。,钢筋混凝土板的裂缝有，即龟裂、横向裂缝和纵向裂缝。,底板纵向裂缝，产生原因是由于板比较宽，为双向受力状态，故底板的,横向受力钢筋布置不足。,底板露筋，产生原因是桥下净空高度小，受车辆擦伤致混凝土剥落。,底板开裂，产生原因分析：该裂缝为横向裂缝，位于跨中区域，同时有,几条裂缝，故该裂缝为受力裂缝，需要对施工工艺和承载能,力做复核。,底板渗水，产生原因分析：该桥底板中存在纵向裂缝导致渗水，则是底,板横向构造不足或施工底板厚度偏薄；接缝处渗水则是浇注,的接缝混凝土不密实导致的。,2,、钢筋混凝土简支,T,梁,钢筋混凝土简支,T,梁常见病害为：梁肋竖向裂缝、斜向裂缝；,T,梁,翼缘板钢筋外露锈蚀与接缝渗水；横隔板裂缝、露筋和其连接处混凝土,剥落等。,对钢筋混凝土简支,T,梁产生的裂缝进行分析主要是要区别是荷载产生,的受力裂缝还是非荷载（如温度、混凝土收缩等）产生的非受力裂缝。,检查要点：绘制裂缝形态图，即裂缝延伸的走向，裂缝宽度和裂缝,位置。,如在梁肋两侧存在多条竖向裂缝，这些裂缝宽度呈现中间大，两端,小，则该裂缝为非受力裂缝。,如在梁肋两侧存在多条竖向裂缝，梁肋底面也有横向裂缝，裂缝形,态呈现为,U,字形，且裂缝宽度是下面大、上面小，则该裂缝为受力裂缝。,裂缝原因分析：该梁肋一侧在全跨范围内分布有,8,条裂缝，不仅跨中区域,存在有裂缝，而且,L/4,区域也有裂缝；裂缝位于梁肋的中部。依据该形态分析出该裂缝是由混凝土收缩产生的裂缝。,裂缝原因分析：该梁肋侧面存在竖向裂缝，位于梁肋下缘，且在梁肋底,面也有横向裂缝，裂缝形态呈,U,字形，故该裂缝为荷载作用产生的,受力裂缝。,钢筋混凝土翼缘板常见的病害主要为翼缘板之间连接缝混凝土剥落、,露筋，翼缘板存在裂缝，并有白色物质渗出。,露筋、接缝渗水，产生的原因：施工质量问题；,混凝土剥落、裂缝，产生的原因：翼缘板厚度偏薄。,梁底混凝土剥落、露筋，产生的原因分析：该梁在跨中几个局部区域存,在该病害，通常为桥下净高不足，梁底受到车辆或船只的撞击产生的。,3,、预应力混凝土,T,梁桥,预应力混凝土,T,梁桥常见病害主要翼板的连接质量和横隔板裂缝、露,筋、破裂。,通常全预应力混凝土构件是不容许出现受力裂缝。一旦出现受力裂,缝则该构件必须进行加固处理。所以对全预应力混凝土构件的裂缝判定,非常重要。,预应力混凝土,T,梁桥的梁肋裂缝是否为受力裂缝，其判别标准与钢筋,混凝土基本相同。由于预应力混凝土,T,梁存在预压应力，故通常的非受力,裂缝一般也不出现。,目前预应力混凝土,T,梁桥病害大多为横隔板连接质量病害。,图中预应力混凝土,T,梁横隔板连接位置存在混凝土剥落、钢筋外露,病害，其产生的原因是施工质量差。,图中横隔板连接为桥梁中的刚性连接。,4,、钢筋混凝土连续箱梁桥,钢筋混凝土连续箱梁桥常见病害为箱体裂缝、钢筋锈蚀、混凝土剥落，翼缘板的裂缝、钢筋锈蚀、混凝土剥落。,箱体检查要点为：,（,1,）跨中区域在底板是否有横向裂缝，其侧面是否有从下向上的竖向,裂缝；,（,2,）在连续梁中间支点区域是否有从上向下的竖向裂缝和斜向裂缝；,（,3,）在连续梁两端支点区域则是否有从下向上的斜裂缝。,上述这些裂缝是典型结构受力裂缝。,翼缘板检查要点为：,（,1,）翼缘板是否存在横向裂缝；,（,2,）翼缘板根部是否存在混凝土剥落；,翼缘板横向裂缝一般为混凝土收缩裂缝，根部混凝土剥落则要检查桥,面板是否在对应位置存在纵向裂缝。,图中照片显示跨中区域存在多条横向裂缝，在其侧面也有竖向裂缝。,将这些横向裂缝与竖向裂缝连接一起呈,U,字形，故这些裂缝是典型的受,力裂缝，其产生原因为作用荷载产生的。,图中显示箱梁底板露筋与底板横向裂缝渗水。显然底板露筋是施工质,量差造成的；底板横向裂缝则要视处于梁的位置来分析，产生的原因为,荷载作用，或底板厚度偏薄。,5,、预应力混凝土箱梁桥,大跨度预应力混凝土箱梁桥的截面是由顶板、底板、腹板和翼缘板,构成。,预应力混凝土箱梁桥常见病害也主要是裂缝、混凝土剥落、露筋锈蚀,检查的要点是：,（,1,）顶板的纵横向裂缝；（,2,）腹板跨中区域的竖向裂缝和支点区域的斜向裂缝；（,3,）底板的纵横向裂缝；（,4,）箱梁悬臂桥面板的裂缝，（,5,）横隔板的竖斜向裂缝；（,6,）箱梁混凝土剥落、露筋锈蚀。,图中为常见的顶板纵向裂缝，该裂缝往往为通长裂缝，其位于顶板,中部或两端肋腋处。该裂缝产生的原因一般为温度作用引起的，或荷载,作用。,图中为常见的箱梁腹板斜裂缝，裂缝位于正负弯矩变号区域。产生的原因是斜截面抗剪承载能力不足。,图中为常见的底板纵向裂缝，这种裂缝有多条，并为通长的。其产生原因为底板厚度偏薄，混凝土收缩产生的。,图中为常见横隔板上裂缝，其产生原因为过人洞上剪力过大，剪力传递中断导致局部应力集中产生的。,图中为底板露筋病害，产生原因是施工过程中振捣不密实以及保护层偏薄。,6,、刚架拱桥,刚架拱桥一般是由刚架拱片与微弯板组成。其组成部分如下图：,刚架拱桥常见的病害为裂缝、混凝土剥落、钢筋锈蚀以及连接破坏。,检查的要点是：,（,1,）拱片的边腹孔与中腹孔上弦杆是否存在竖向裂缝、露筋；,（,2,）弦杆与拱腿的节点是否出现裂缝；,（,3,）微弯板是否存在裂缝、渗水和露筋；,（,4,）微弯板与拱片的连接支承是否松动等；,（,5,）拱片之间连接的横梁是否存在裂缝、混凝土剥落；,刚架拱桥病害产生的原因一般是横向联系的刚度弱，桥梁整体受力,较差，导致拱桥构件产生裂缝。,目前在广东地区这类桥梁均出现有病害，过去几年已对这类桥梁进,行拆除重建，或加固处理。,图中照片上弦杆混凝土剥落、钢筋外露，产生原因为钢筋锈蚀导致的；,照片上弦杆竖向裂缝，是受力裂缝。其产生原因是上弦杆截面抗弯,承载能力不足产生的。,7,、石砌拱桥,检查要点是：,（,1,）主拱圈的勾缝是否饱满，片石或石块是否松动，是否有水渗出；,（,2,）侧墙砌块是否存在裂口，砌缝是否饱满、错开等。,8,、双曲拱桥,常见病害为构件上裂缝、混凝土剥落、钢筋锈蚀。,检查要点：,（一）主拱圈检查,（,1,）拱肋在拱顶的下缘和拱脚的上缘是否有裂缝；,（,2,）拱肋与拱波结合处是否存在裂缝；,（,3,）拱波是否开裂等；,（二）腹孔检查,（,1,）腹孔拱圈是否存在裂缝；,（,2,）腹孔立柱是否存在钢筋锈蚀、混凝土剥落；,（,3,）立柱底端是否有水平裂缝或破裂；,双曲拱桥裂缝病害产生的主要原因是桥梁整体性较差，不适用于大,交通量下重载重量荷载。,目前该类桥梁出现的病害较多，需要进行加固处理。,图中照片为主拱圈中拱肋的拱顶区域下缘存在竖向裂缝，导致拱圈下沉。其产生原因是荷载作用过大产生的。,图中拱肋下缘混凝土剥落、露筋，其产生原因是桥下过往船只撞击导致的。,照片中拱波顶部出现纵向裂缝，其原因是荷载作用产生的。,图中腹孔的立柱底端混凝土破裂，立柱发生倾斜，其产生的原因是,立柱内部钢筋锈蚀，抵抗腹孔上的水平推力作用能力不足。,照片中立柱混凝土脱落、钢筋锈蚀，其产生原因是保护层厚度偏薄，,内部钢筋锈胀。,9,、桁架拱桥,桁架拱的构成,桁架拱桥的常见病害是构件裂缝、混凝土剥落、钢筋锈蚀。,检查要点是：,（,1,）桁架片的上下弦杆是否存在裂缝、露筋锈蚀；,（,2,）桁架拱片与横向联结部位是否有裂缝或破损，,（,3,）横向联结构件是否存在裂缝、混凝土剥落、露筋等。,桁架拱桥与刚架拱桥相同，病害产生的原因一般是横向联系的刚度,弱，桥梁整体受力较差，导致拱桥构件产生裂缝。,目前在广东地区这类桥梁均出现有病害，过去几年已对这类桥梁进,行拆除重建，或加固处理。,照片中桁架片的竖弦杆和斜弦杆露筋锈蚀，产生原因是混凝土保护层,薄，钢筋锈胀导致混凝土剥落。,三、桥梁支座,目前桥梁常用支座为板式橡胶支座和盆式橡胶支座。其中简支梁桥的,支座采用板式橡胶支座，连续梁桥支座采用盆式橡胶支座。,1,、板式橡胶支座,板式橡胶支座常见病害是支座剪切变形大，支座脱空或局部脱空，支,座老化外鼓、开裂和支座缺失等。,2,、盆式橡胶支座,盆式橡胶支座常见病害是钢盆锈蚀、锚固螺栓松动、锈蚀、橡胶磨损,、垃圾堆积。,图片中板式橡胶支座剪切变形大，其产生原因是支座质量差，或支座厚度偏小。,图片中为板式橡胶支座局部脱空，该产生原因为施工安装不当引起的。,图片中盆式橡胶支座的钢盆完全锈蚀，其原因是支座环境湿度,大，或钢盆防锈涂层质量差。,四、桥梁下部结构,桥梁下部结构是由桥台、桥墩与基础组成。,1,、桥台,钢筋混凝土桥台的检查要点是：,（,1,）台帽是否存在裂缝、混凝土脱落；,（,2,）台身是否存在纵横向裂缝、露筋；,（,3,）侧墙是否存在裂缝或开裂；,（,4,）挡块是否损坏；,2,、桥墩,钢筋混凝土桥墩的检查要点是：,（,1,）盖梁是否存在裂缝、露筋以及挡块是否被损坏；,（,2,）立柱是否存在龟裂、竖向裂缝、横向裂缝、露筋；,（,3,）立柱是否被船只撞击；,图片为桥台的台身竖向裂缝，其产生原因一般是混凝土收缩；,台身露筋，其产生原因为混凝土保护层偏薄。,图片桥台翼墙开裂，其产生原因是台后沉降或翼墙配筋不足；,挡块开裂，其产生原因是温度作用导致梁体横移；,图中盖梁的裂缝位于立柱顶端，裂缝从上向下延伸，为受力裂缝，其产生的原因是荷载作用。,图片中盖梁露筋锈蚀，产生原因混凝土保护层偏薄。,图片中立柱出现龟裂，其产生原因是施工养护不当。,图片为立柱竖向裂缝，其产生原因是混凝土收缩过大，或钢筋箍筋配,箍率不足。,图片中立柱露筋，其产生原因混凝土保护层薄，内部钢筋锈胀。,图片立柱被船擦伤，其原因为桥梁通航净宽不足。,3,、桩基,位于水中的桩基一般派遣潜水员在水下模测，或在枯水期间进行检查。,桩基的检查要点是,（,1,）桩基是否在水流作用下被冲刷掏空，钢筋锈蚀；,（,2,）桩基是否倾斜、分层；,（,3,）桩基是否被船只或漂浮物撞击、擦伤。,图片中桩基倾斜，其原因是施工钻机成孔不垂直。,五、附属部分,附属部分的检查要点是检查锥坡、护坡、调治构造物是否存在开裂、塌,陷、铺砌缺损、勾缝脱落等,图片导流侧墙开裂，其原因为地基不均匀下沉。,六、涵洞,公路上的涵洞依据结构的形式不同，分为盖板涵、箱涵、石拱涵和圆管涵等四种。,涵洞检查的要点是：,（,1,）涵洞进出水口是否被堵塞；,（,2,）涵洞附近填土是否塌陷；,（,3,）涵身两侧挡墙是否开裂；,（,4,）盖板涵的涵顶是否存在有裂缝，是否渗水；,（,5,）圆管涵洞四周连接是否有脱空等情况；,图片中涵洞堵塞，其原因为杂物堆积未及时清理。,图片中涵管与浆砌片石脱开，其原因为涵洞基础下沉。,七、桥梁总体检查,（,1,）桥梁纵向线形的检查,桥梁纵向线形的检查是以肉眼观察来检查，通常以桥梁两侧的护,栏或防撞栏为基准，当桥梁纵向线形有变化时，在护栏或防撞栏上,的反应最为明显。主要检查护栏或防撞栏的线形是否有上下波浪起,伏，左右偏离，伸缩缝是否左右存在明显高差等。,（,2,）桥梁墩台变位的检查,桥梁墩台变位的检查主要是检查桥台侧墙的台后是否存在裂缝或,裂口，锥坡与桥台的连接面是否出现错位，主跨的主墩是否存在明,显的水平裂缝。,（,3,）桥梁振动的检查,桥梁振动的检查主要是以人的感知为基准，当人站在桥梁跨中区,域，桥梁的振动让人的感觉不舒服或明显感到桥梁的振幅偏大或摇,摆时，则该桥梁的振动属于异常，需要进行特殊检查。,7.1,边坡工程,概念：,边坡工程是岩土工程三大领域中最为常见的一类工程，,边坡（,slope,）,通常指人类经济活动而开挖形成的斜坡，它与未经过开挖的天然斜坡有所不同，后者若存在易滑动的滑面，则即为常说的,滑坡（,landslide,）,，是地质灾害的一种。,分类：,（,1,）按坡高分：高边坡、低矮边坡；,（,2,）按坡角大小分：陡坡；缓坡,（,3,）按材料组成分：均质边坡；非均质边坡,（,4,）按材料力学性质分：土质边坡；岩质（岩石）边坡，又可细分为：软岩边坡、硬质岩边坡。,边坡工程最为关注的是其安全性,土坡一般为圆弧滑动破坏（粘性土），平面滑动破坏（砂性土）。,岩石边坡滑动破坏形式：,平面破坏,楔形破坏（常表现滑体为四面体）,曲面破坏,倾倒破坏,稳定性分析方法：,定性分析,工程类比法（经验法）、地质力学分析法（如：,赤平投影法,）,定量分析,极限平衡法,、,数值分析法,、概率法,7.2,加固支挡结构,1,）开挖边坡力学分析一般机理,开挖卸荷，坡脚剪应力集中区，坡体外移，设置加固支挡，抵抗滑移，结构上产生坡体压力。,边坡的加固支挡方法分类：,（,1,）按作用范围分：浅层防护；深层支挡加固,（,2,）按施工顺序分：先支后挖；边挖边支；先挖后支,（,3,）按坡体受力分：主动加固支挡；被动加固支挡,2,）几类常用结构,（,1,）锚杆（土钉）,四种破坏模式：,（,1,）锚拉杆拉断；,（,2,）沿锚拉杆与砂浆界面剪坏；,（,4,）锚杆与周围土体整体滑动失稳破坏。,（,3,）沿锚固体与孔壁界面剪坏；,由锚拉杆、锚固体、锚头三部分组成，锚固体位于稳定地层中。,施工要点：,施工质量检测：,成孔、安放锚拉杆、灌浆三大步骤。,锚杆拉拔试验：,T,s,曲线,注浆密实度：仪器检测,（,2,）抗滑桩,边坡支挡中广泛采用，承受侧向荷载，可分为锚固段和抗滑段（自由段、受荷段）两部分。,按施工方法分：打入桩、钻孔灌注桩，其中以挖孔桩最为常用。,按材料分：木桩、钢桩、混凝土桩及钢筋混凝土桩,按截面分：矩形桩、管形桩、圆形桩等,按结构分：单排桩、多排桩、排架桩等,突出优点：,（,i,）抗滑能力强，适用于坡体推力大、滑动带深的坡体；,（,ii,）桩位灵活，可设置在坡体中最利抗滑的部位；,（,iii,）开挖量小，不易恶化坡体状态；,（,iv,）圬工量小，一定程度上节省材料，设备简单，施工较为方便。,主要缺点：造价较高。,三种破坏模式：,（,1,）滑体越顶破坏；,（,2,）滑体冲断桩体（桩体剪断）破坏；,（,3,）桩连同周围土体整体滑动失稳破坏。,（,3,）挡土墙,抗滑、抗倾、墙身强度、地基承载力验算,重力式（,gravity wall,）,桩板式（,earth retaining wall,）,锚拉式：锚杆、锚碇板、土钉,（,4,）防护结构,用于浅层防护,浆砌片石护坡,干砌片石护坡,锚杆框架护坡,锚杆挂网喷浆护坡（素水泥浆、含草种的生态水泥浆）,挂网植草护坡,银杏叶型护坡,条石或硅块防护示意图,（,5,）预应力锚索结构,常用于较高的岩石边坡，分级开挖施工。,（,1,）预应力锚索地梁,（,2,）预应力锚索桩,本讲小结,概念：边坡（,slope,）,通常指人类经济活动而开挖形成的斜坡，它与未经过开挖的天然斜坡有所不同。,边坡工程最为关注的是其安全性，土坡主要有两种破坏形式，岩石边坡主要有四种。,常见加固支挡结构主要有：锚杆（含土钉）、抗滑桩、挡土墙及预应力锚索结构等。,