公路桥涵常见病害与分析.pptx

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,桥梁病害与维护加固,广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处,主讲人：夏小明,一、桥梁概述,广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处,桥梁是用于跨越障碍物（如河流、海峡、山谷、道路等）而使道路保持持续的人工构造物，俗称道路咽喉。,桥梁既是一种交通功能性的构造物，也是一座立体的造型艺术工程。,桥梁往往是,一种都市或一种,国家（地区）的,象征。,桥梁,?,1988年，全国共有桥梁124000座,3400公里,，全国共有桥梁550000座，21000公里,目前，我国公路桥梁数量已超过80万座，高铁桥梁累积长度超过1万公里。仅宜宾如下的长江干流上，包括在建的长江大桥总量到达135座。,30年来，中国建造的桥梁数量比世界上任何一种国家都要多两三倍。四大类桥梁中有三类最大跨径在中国。,中国桥梁发展状况,中国还称不上世界桥梁强国的原因是：,质量不能完全令人信服,桥梁质量评价体目前“安全、功能、美观、环境保护”等。,其中：安全性保证桥梁服役期没有风险；,功能性保证桥梁正常服役。,中国是桥梁强国？不,中国是桥梁强国？,NO,桥梁质量问题重要源自：,桥梁建设科学发展不到位,规范不够完善,设计、施工对工程的责任意识不够,监理不到位,管理养护不到位,服役桥梁存在的重要问题,缺乏标志、标牌，管理失控：,超载、火灾。,桥面防排水失效：,影响正常安全行车、导致构造安全隐患。,铺装、栏杆破损、残缺：,影响行车、行人安全、车辆冲击增长构造受力承担。,服役桥梁存在的重要问题,支座安全精度差，伸缩装置、支座破损、失效：,变化桥梁构造受力模式，危及构造稳定及受力安全。,桥梁构造开裂、破损：,构造强度减少，危及构造承载能力安全。,桥梁强度、稳定和刚度不满足使用规定：,危及构造使用安全。,服役桥梁存在的重要问题,6月10日7时许，位于辽宁省盘锦市境内305国道辽河大桥，在北起第14孔和第15孔之间，悬臂梁端忽然断裂，导致桥板脱落，据查，本次事故原因与超载有关。,服役桥梁存在的重要问题,2007,年,5,月,13,日，,江苏常州运河大桥,西半幅突然坍塌。该桥属下承式系杆拱桥，主桥跨度,52.8,米，,1997,年建成通车，设计寿命为,50,年。,2007,年,5,月,9,日，,江西上饶市铅山县傍罗大桥,突然倒塌，该桥,1988,年建成，桥长,355.2,米，采用片石拱桥结构。,服役桥梁存在的重要问题,包头跨铁路桥,服役桥梁存在的重要问题,宁波金唐大桥,服役桥梁存在的重要问题,美国旧金山立交桥,服役桥梁存在的重要问题,陕西灞河大桥,江西水口围桥,重庆綦江彩虹桥,四川宜宾金沙江南门大桥,上海新五斜拉桥,桥梁事故,服役桥梁存在的重要问题,混凝土桥梁加速下挠：,桥梁破坏的前兆！必须及时评估判断！,1977,年建造的世界最大跨径混凝土梁桥（,241,米），,1993,年测得,的跨中下挠,1.4,米，,1996,年,3,月采用,8,根体外预应力加固，,6,个月后垮塌。,桥梁基础冲刷、变位：,危及桥梁安全！,服役桥梁存在的重要问题,服役桥梁存在的重要问题,桥梁火灾,重庆某桥被严重烧伤,服役桥梁存在的重要问题,船只撞击垮塌,广东某桥,江苏某桥,服役桥梁存在的重要问题,超载导致垮塌,山西某桥在,182,吨重负下终于未能挺住,服役桥梁存在的重要问题,桥梁洪灾,辽宁某桥被洪水冲毁,服役桥梁存在的重要问题,地震灾害,服役桥梁存在的重要问题,施工质量太差导致桥梁垮塌,服役桥梁存在的重要问题,桥梁钢构造构造缺陷、锈蚀、疲劳等导致垮塌：,服役桥梁存在的重要问题,桥梁混凝土涂装保护不够：,重要针对腐蚀环境中的钢筋混凝土构造，以日本为例，,混凝土涂装的发展经历了较长过程：,60年代 混凝土构造大量使用，曾认为不需维护,70年代 混凝土裂纹，钢筋锈蚀,80年代 腐蚀严重，国土交通部制定混凝土修复原则,90年代 高速道路管理集团制定混凝土涂装及FRP补修基准,路桥集团制定了混凝土块剥落防止对策手册,桥梁维护加固的重要性,虽然是设计、施工质量均好的桥梁，其使用价值（尤其是安全性）伴随桥梁的使用时间增长而不停减少，当使用价值降至安全限值时，必须通过维修加固，维持、提高其使用价值，该过程在设计期限内持续发生。,为了保证桥梁健康、安全，养护不容忽视。假如养护到位，使用价值维持过程发生频度就会低得多；假如桥梁设计、施工质量均好，养护就相对轻易。遗憾的是：材料仍然会有缺陷、许多构件的寿命有限，支座和伸缩缝需要保健、更换。；例如，斜拉索的寿命至少50 年，要能到达该寿命，定期的检测和养护是不可或缺的！,养护的程序和时程都应当在设计时予以充足考虑。养护和更换部分构件的成本也应当考虑。假如设计未考虑，管养部门应予以补充。,桥梁维护加固的重要性,对于设计寿命一百年（有的规定到达150年。）的桥梁，,由于设计、施工、养护质量的不到位，致使桥梁寿命,减少，提前重建，例如仅30年就重建，就相称于损失,了70%的经济效益。如此大的损失，社会是难以承担,的，这实际上是把维修，重建，甚至危害遗留给我们,的下一代。极不公平！应当引起大家的重视。,桥梁维护加固的重要性,建设速度快，设计、施工、,监理难免不到位，桥梁工程先,天性质量值得高度重视。桥梁,设计35月，施工13年，管,养则需1，可见，桥梁能,否1安全使用的关键就落到,维护与加固上。,二、公路桥涵常见病害与分析,广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处,内 容 提 纲,二、公路桥涵常见病害与分析,（一）桥面系常见病害与分析,（二）上部构造常见病害与分析,（三）桥梁支座常见病害与分析,（四）下部构造常见病害与分析,（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：施工养护不妥，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，或上部构造受力裂缝的反射；,检查要点：裂缝在桥上的位置。,（一）桥面系常见病害与分析,（3）纵向裂缝：裂缝延伸的方向与行车方向一致。,产生原因：施工养护不妥；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；,（一）桥面系常见病害与分析,（,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。,（一）桥面系常见病害与分析,（,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；,（一）桥面系常见病害与分析,（,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。,（一）桥面系常见病害与分析,（,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。,（一）桥面系常见病害与分析,（,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。,（一）桥面系常见病害与分析,沥青混凝土铺装与混凝土铺装同样，在桥面铺装存在有龟裂、横向裂缝、纵向裂缝和坑槽。,（一）桥面系常见病害与分析,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。,（一）桥面系常见病害与分析,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。,（一）桥面系常见病害与分析,3、排水设施病害类型,泄水管堵塞，产生原由于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。,（一）桥面系常见病害与分析,4、伸缩缝病害类型,伸缩缝中堵塞，产生原由于桥面垃圾堆积未清除；,橡胶条破裂，产生原由于橡胶条老化质量差，或施工安装不妥；,伸缩缝周围混凝土破损，产生原由于伸缩缝安装时两接边高差过大；,（一）桥面系常见病害与分析,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,（一）桥面系常见病害与分析,6、护栏病害类型露筋与扶手脱落,栏杆与扶手钢筋锈蚀，产生原由于保护层太薄；,扶手断裂或脱落，产生原因施工或安装质量差。,（一）桥面系常见病害与分析,7、防撞墙病害类型,防撞墙裂缝，产生原由于施工不妥，或断缝设置不合理，或防裂钢筋配筋局限性；钢筋锈蚀，产生原由于保护层厚度薄，不满足规范规定。,（一）桥面系常见病害与分析,（二）上部构造常见病害与分析,1、钢筋混凝土板桥,钢筋混凝土板桥的常见病害重要是底板裂缝、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局限性。,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。,（二）上部构造常见病害与分析,底板开裂，产生原因分析：,该裂缝为横向裂缝，位于跨中区域，同步有几条裂缝，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，则是底板横向构造局限性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。,（二）上部构造常见病害与分析,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重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，这些裂缝宽度展现中间大，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，裂缝形态展现为U字形，且裂缝宽度是下面大、上面小，则该裂缝为受力裂缝。,（二）上部构造常见病害与分析,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，并且L/4区域也有裂缝；裂缝位于梁肋的中部。根据该形态分析出该裂缝是由混凝土收缩产生的裂缝。,（二）上部构造常见病害与分析,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。,（二）上部构造常见病害与分析,钢筋混凝土翼缘板常见的病害重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。,（二）上部构造常见病害与分析,梁底混凝土剥落、露筋，产生的原因分析：该梁在跨中几种局部区域存,在该病害，一般为桥下净高局限性，梁底受到车辆或船只的撞击产生的。,（二）上部构造常见病害与分析,3、预应力混凝土T梁桥,预应力混凝土T梁桥常见病害重要翼板的连接质量和横隔板裂缝、露筋、破裂。,一般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。因此对全预应力混凝土构件的裂缝鉴定非常重要。,预应力混凝土T梁桥的梁肋裂缝与否为受力裂缝，其鉴别原则与钢筋混凝土基本相似。由于预应力混凝土T梁存在预压应力，故一般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。,（二）上部构造常见病害与分析,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。,（二）上部构造常见病害与分析,4、钢筋混凝土持续箱梁桥,钢筋混凝土持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）跨中区域在底板与否有横向裂缝，其侧面与否有从下向上的竖向,裂缝；,（2）在持续梁中间支点区域与否有从上向下的竖向裂缝和斜向裂缝；,（3）在持续梁两端支点区域则与否有从下向上的斜裂缝。,上述这些裂缝是经典构造受力裂缝。,翼缘板检查要点为：,（1）翼缘板与否存在横向裂缝；,（2）翼缘板根部与否存在混凝土剥落；,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,面板与否在对应位置存在纵向裂缝。,（二）上部构造常见病害与分析,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，故这些裂缝是经典的受,力裂缝，其产生原由于作用荷载产生的。,（二）上部构造常见病害与分析,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导致的；底板横向裂缝则要视处在梁的位置来分析，产生的原由于荷载作用，或底板厚度偏薄。,（二）上部构造常见病害与分析,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重要是裂缝、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。,（二）上部构造常见病害与分析,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。,（二）上部构造常见病害与分析,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局限性。,（二）上部构造常见病害与分析,图中为常见的底板纵向裂缝，这种裂缝有多条，并为通长的。其产生原由于底板厚度偏薄，混凝土收缩产生的。,（二）上部构造常见病害与分析,图中为常见横隔板上裂缝，其产生原由于过人洞上剪力过大，剪力传递中断导致局部应力集中产生的。,（二）上部构造常见病害与分析,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。,（二）上部构造常见病害与分析,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，持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。,（三）桥梁支座常见病害与分析,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。,（三）桥梁支座,常见病害与分析,图片中为板式橡胶支座局部脱空，该产生原由于施工安装不妥引起的。,（三）桥梁支座,常见病害与分析,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。,（三）桥梁支座,常见病害与分析,桥梁下部构造是由桥台、桥墩与基础构成。,1、桥台,钢筋混凝土桥台的检查要点是：,（1）台帽与否存在裂缝、混凝土脱落；,（2）台身与否存在纵横向裂缝、露筋；,（3）侧墙与否存在裂缝或开裂；,（4）挡块与否损坏；,2、桥墩,钢筋混凝土桥墩的检查要点是：,（1）盖梁与否存在裂缝、露筋以及挡块与否被损坏；,（2）立柱与否存在龟裂、竖向裂缝、横向裂缝、露筋；,（3）立柱与否被船只撞击；,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,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，其产生原由于混凝土保护层偏薄。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,图片桥台翼墙开裂，其产生原因是台后沉降或翼墙配筋局限性；,挡块开裂，其产生原因是温度作用导致梁体横移。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,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。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,图片中盖梁露筋锈蚀，产生原因混凝土保护层偏薄。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,图片中立柱出现龟裂，其产生原因是施工养护不妥。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,图片为立柱竖向裂缝，其产生原因是混凝土收缩过大，或钢筋箍筋配箍率局限性。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,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。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,图片立柱被船擦伤，其原由于桥梁通航净宽局限性。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,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）桩基与否在水流作用下被冲刷掏空，钢筋锈蚀；,（2）桩基与否倾斜、分层；,（3）桩基与否被船只或漂浮物撞击、擦伤。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,图片中桩基倾斜，其原因是施工钻机成孔不垂直。,（四）桥梁下部构造常见病害与分析,附属部分的检查要点是检查锥坡、护坡、调治构造物与否存在开裂、塌陷、铺砌缺损、勾缝脱落等,（五）附属部分,常见病害与分析,图片导流侧墙开裂，其原由于地基不均匀下沉。,（五）附属部分,常见病害与分析,公路上的涵洞根据构造的形式不一样，分为盖板涵、箱涵、石拱涵和圆管涵等四种。,（六）涵洞,常见病害与分析,涵洞检查的要点是：,（1）涵洞进出水口与否被堵塞；,（2）涵洞附近填土与否塌陷；,（3）涵身两侧挡墙与否开裂；,（4）盖板涵的涵顶与否存在有裂缝，与否渗水；,（5）圆管涵洞四面连接与否有脱空等状况；,（六）涵洞,常见病害与分析,图片中涵洞堵塞，其原由于杂物堆积未及时清理。,（六）涵洞,常见病害与分析,图片中涵管与浆砌片石脱开，其原由于涵洞基础下沉。,（六）涵洞,常见病害与分析,（1）桥梁纵向线形的检查,桥梁纵向线形的检查是以肉眼观测来检查，一般以桥梁两侧的护,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。重要检查护栏或防撞栏的线形与否有上下波浪起,伏，左右偏离，伸缩缝与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重要是检查桥台侧墙的台后与否存在裂缝或,裂口，锥坡与桥台的连接面与否出现错位，主跨的主墩与否存在明,显的水平裂缝。,（3）桥梁振动的检查,桥梁振动的检查重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适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。,（六）桥梁总体检查,谢谢大家！,广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处,