桥梁加固技术公司模板(卫红蕊).pptx

1、二一三年十月二十一日在役桥梁的病害诊断在役桥梁的病害诊断及加固技术及加固技术汇报人：卫红蕊汇报人：卫红蕊l一、在役桥梁现状一、在役桥梁现状l二、在役桥梁病害类型及特征二、在役桥梁病害类型及特征l三、在役桥梁加固方法三、在役桥梁加固方法l四、典型桥梁加固设计案例四、典型桥梁加固设计案例主要内容一、在役桥梁现状一、在役桥梁现状环境侵蚀环境侵蚀自然环境影响因素自然环境影响因素结构缺陷结构缺陷桥梁结构的主要病害桥梁结构的主要病害无序超载无序超载大大超出原桥设计荷载标准大大超出原桥设计荷载标准材料退化材料退化桥梁建材力学性能变化桥梁建材力学性能变化自然灾害自然灾害地震、洪水、滑坡地震、洪水、滑坡人为损伤

2、人为损伤撞击、附加危险腐蚀品管线及管养不当撞击、附加危险腐蚀品管线及管养不当一、在役桥梁现状环境侵蚀环境侵蚀强风强风桥梁结构剧烈振动而疲劳桥梁结构剧烈振动而疲劳雨水雨水钢筋锈蚀、混凝土保护层胀裂钢筋锈蚀、混凝土保护层胀裂冰冻冰冻混凝土冻融、强度退化、加快钢筋锈蚀混凝土冻融、强度退化、加快钢筋锈蚀海水海水氯离子腐蚀混凝土氯离子腐蚀混凝土酸雨酸雨腐蚀结构材料腐蚀结构材料大气污染大气污染结构材料性能退化、钢筋锈蚀加剧结构材料性能退化、钢筋锈蚀加剧一、在役桥梁现状结构缺陷结构缺陷规划设计缺陷规划设计缺陷荷载等级偏低、荷载等级偏低、桥位不当桥位不当、构造不合理、截面偏构造不合理、截面偏小、配筋不足、计算

3、方法不妥等小、配筋不足、计算方法不妥等施工缺陷施工缺陷原材料问题、施工工艺不当（支架、钢筋加工及原材料问题、施工工艺不当（支架、钢筋加工及定位、混凝土浇筑及养生、预应力施加、构件安定位、混凝土浇筑及养生、预应力施加、构件安装、桥面整体化等）、工序监督不严，存在质量装、桥面整体化等）、工序监督不严，存在质量隐患隐患一、在役桥梁现状无序超载无序超载载重车辆增多载重车辆增多加大桥梁疲劳损坏加大桥梁疲劳损坏超载车辆过桥超载车辆过桥结构破坏、混凝土开裂、钢筋屈服结构破坏、混凝土开裂、钢筋屈服桥面损伤及伸缩缝破坏严重桥面损伤及伸缩缝破坏严重过桥车辆振动冲击加强过桥车辆振动冲击加强一、在役桥梁现状材料退化材

4、料退化一、在役桥梁现状自然灾害自然灾害地震地震墩墩台台结结构构失失效效、落落梁梁、桥桥墩墩破破坏坏、撞撞击击、部部分分构构造造功功能能失效、地基液化失效、地基液化洪水洪水基础脱空、倾斜、倒塌，漂流物撞击基础脱空、倾斜、倒塌，漂流物撞击滑坡滑坡桥台、桥墩处地基滑动桥台、桥墩处地基滑动一、在役桥梁现状人为损伤人为损伤基础扰动基础扰动河床挖砂、填土导致基础偏位、倒塌河床挖砂、填土导致基础偏位、倒塌车辆撞击车辆撞击跨线桥墩及上部结构被撞击跨线桥墩及上部结构被撞击危险品管线危险品管线附加易燃气体、腐蚀性液体管道附加易燃气体、腐蚀性液体管道管理不当管理不当 养护不当、年久失察失修、意外事故养护不当、年久失

5、察失修、意外事故养护不当、年久失察失修、意外事故养护不当、年久失察失修、意外事故二、在役桥梁病害类型及特征混凝土桥梁病害的主要表现形式：1、裂缝 2、变形（变位）3、腐蚀对混凝土结构而言，其病害的最终形式是裂缝。二、在役桥梁病害类型及特征裂缝分为裂缝分为u非荷载裂缝非荷载裂缝由于材料自身内力引起裂缝，由于材料自身内力引起裂缝，如材料自损和劣化。如材料自损和劣化。u荷载裂缝荷载裂缝由于外荷载、预应力作用、温度由于外荷载、预应力作用、温度变化、支座变位等引起的裂缝。变化、支座变位等引起的裂缝。二、在役桥梁病害类型及特征非荷载裂缝非荷载裂缝混凝土收缩裂缝混凝土收缩裂缝钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀引起的

6、裂缝骨料膨胀引起的裂缝骨料膨胀引起的裂缝钢管拱桥裂缝钢管拱桥裂缝大体积混凝土水化热引起的裂缝大体积混凝土水化热引起的裂缝二、在役桥梁病害类型及特征u混混凝凝土土收收缩缩裂裂缝缝当当收收缩缩受受到到约约束束而而产产生生的的拉拉应应变变大大于于当当时时混混凝凝土土的的极极限限拉拉应应变变就就会会产产生生与拉应力方向相垂直的裂缝与拉应力方向相垂直的裂缝。非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征 这这类类收收缩缩裂裂缝缝多多数数是是混混凝凝土土构构件件表表层层由由于于养养护护不不当当，表表层层失失水水、干干缩缩所所造造成成。裂裂缝缝深深度度不不深深，多多数数深深度度不不超超过过钢钢筋筋保保护护层

7、厚度。层厚度。桥面铺装的收缩裂缝二、在役桥梁病害类型及特征 墩台混凝土的竖向收缩裂缝墩台混凝土的竖向收缩裂缝 在在岩岩石石基基础础上上浇浇筑筑的的墩墩台台混混凝凝土土，混混凝凝土土墩墩身身要要收收缩缩，岩岩石石基基础础不不收收缩缩，由由此此产产生生收收缩缩差差，岩岩石石基基础础阻阻止止墩墩身身混混凝凝土土收收缩缩而而在在横横向向产产生生拉拉应应力力，当当该该拉拉应应变变大大于于该该时时段段的的混混凝凝土土极极限限拉拉应应变变就就会会产产生生竖竖向向裂裂缝缝，这这类类墩墩身身、台台身身的的竖竖向向裂裂缝缝为为下下宽宽上上细细，当当台台身身较较厚厚，由由于于表表层层收收缩缩大大、内内部部收收缩缩小

8、小，因因此此显显示示表表层层裂裂缝缝宽宽些些、内内部部裂裂缝缝细细些，一般不贯通。些，一般不贯通。u混凝土收缩裂缝混凝土收缩裂缝非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征 图 岩石基础上混凝土墩台竖直裂缝二、在役桥梁病害类型及特征 在在先先浇浇筑筑好好的的混混凝凝土土承承台台上上再再浇浇筑筑薄薄壁壁混混凝凝土土墩墩、台台身身。由由于于第第一一次次浇浇筑筑的的混混凝凝土土龄龄期期长长些些，其其收收缩缩已已完完成成一一部部分分，后后期期收收缩缩要要小小一一些些，但但后后浇浇的的薄薄壁壁墙墙身身收收缩缩显显然然要要大大于于先先浇浇部部分分混混凝凝土土的的后后期期收收缩缩量量，导导致致产产生生收收

9、缩缩差差而而裂裂缝缝（图图3 3）。由由于于墙墙体体薄薄，故故裂裂缝缝一一般般贯通。贯通。二、在役桥梁病害类型及特征 图3 在先浇注的混凝土承台上浇注墩台身的混凝土收缩裂缝二、在役桥梁病害类型及特征 斜拉桥塔底段混凝土竖向收缩裂缝斜拉桥塔底段混凝土竖向收缩裂缝 这类裂缝的深度一般不深。这类裂缝的深度一般不深。斜拉桥塔底裂缝二、在役桥梁病害类型及特征 预预制制T T梁梁由由于于钢钢模模拆拆除除不不及及时时，T T梁梁混混凝凝土土收收缩缩受受到到钢钢模模板板约约束束，造造成成最最薄薄处处的的腹腹板板竖竖向向裂裂缝缝。由由于于腹腹板板较较薄薄，这这类类收收缩缩裂裂缝缝可可能能穿穿透透腹腹板板厚厚度度

10、，但但对对承载能力基本上无影响。承载能力基本上无影响。钢模板拆模迟引起T梁腹板收缩裂缝 二、在役桥梁病害类型及特征 老桥混凝土腹板的碳化收缩现象老桥混凝土腹板的碳化收缩现象 T T梁梁腹腹板板经经常常发发现现枣枣核核形形裂裂缝缝，即即两两端端细细，中中间间粗粗。裂裂缝缝下下端端细细是是由由于于下下缘缘配配筋筋量量大大，裂裂缝缝上上端端由由于于逐逐渐渐上上伸伸到到受受压压区区而而消消失失。裂裂缝缝中中间间粗粗有有二二个个原原因因：一一是是腹腹板板纵纵向向水水平平钢钢筋筋少少；二二是是在在原原有有裂裂缝缝基基础础上上，由于碳化收缩而使裂缝宽度增宽。由于碳化收缩而使裂缝宽度增宽。二、在役桥梁病害类型

11、及特征 T梁裂缝非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征 预制构件拼装湿接头收缩裂缝预制构件拼装湿接头收缩裂缝 拱片之间的横系梁、横隔板的两端湿接头产生收缩裂拱片之间的横系梁、横隔板的两端湿接头产生收缩裂缝。缝。非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征刚架拱横隔板湿接头收缩裂缝二、在役桥梁病害类型及特征危害性：危害性：a a、产生横向摇摆（振动大）、产生横向摇摆（振动大）b b、荷载横向分布集中，降低承载能力、荷载横向分布集中，降低承载能力 c c、造成拱片顶部桥面顺桥向裂缝、造成拱片顶部桥面顺桥向裂缝 刚架拱桥面纵向裂缝刚架拱桥面纵向裂缝 二、在役桥梁病害类型及特征 空空心心板板

12、梁梁剪剪力力铰铰铰铰缝缝混混凝凝土土因因收收缩缩产产生生缝缝隙隙后后，相相邻邻两两榀榀空空心心板板在在荷荷载载作作用用下下产产生生挠挠度度不不连连续续，当当桥桥面面铺铺装装钢钢筋筋配配筋筋率率低低时时，易易造造成成桥桥面面沿沿梁梁长长顺顺桥桥向向裂缝。裂缝。空心板梁空心板梁 桥面纵缝桥面纵缝二、在役桥梁病害类型及特征 空心板梁封头板砂浆收缩裂缝引起渗水空心板梁封头板砂浆收缩裂缝引起渗水,使空腔内使空腔内聚积大量水，导致空心板底部钢筋锈蚀严重。聚积大量水，导致空心板底部钢筋锈蚀严重。非非荷荷载载裂裂缝缝空心板梁封头板砂浆收缩裂缝渗水空心板梁封头板砂浆收缩裂缝渗水二、在役桥梁病害类型及特征 中中承

13、承式式拱拱吊吊杆杆上上端端封封锚锚混混凝凝土土因因收收缩缩裂裂缝缝渗渗水水，通通过锚头孔隙流入钢束而锈蚀。过锚头孔隙流入钢束而锈蚀。中承式拱吊杆顶端封锚混凝土周边收缩裂缝中承式拱吊杆顶端封锚混凝土周边收缩裂缝非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征中承式拱吊杆顶端封锚处有中承式拱吊杆顶端封锚处有5cm5cm厚积水厚积水二、在役桥梁病害类型及特征吊杆钢管内部黄油由于钢丝锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份吊杆钢管内部黄油由于钢丝锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份吊杆钢管内部黄油由于钢丝锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份吊杆钢管内部黄油由于钢丝锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份二、在役桥梁病害类型及特征预应力管道保护

14、层方向裂缝预应力管道保护层方向裂缝 T T梁腹板预应力管道保护层顺管道方向裂缝梁腹板预应力管道保护层顺管道方向裂缝 由于第由于第2排波纹管边缘保护层较薄，粗骨料不易进排波纹管边缘保护层较薄，粗骨料不易进入，因此易产生收缩裂缝入，因此易产生收缩裂缝非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征 等截面箱梁底面沿波纹管方向裂缝等截面箱梁底面沿波纹管方向裂缝薄处混凝土收缩大，厚处混薄处混凝土收缩大，厚处混凝土收缩小，并产生收缩应凝土收缩小，并产生收缩应力集中而开裂力集中而开裂 该裂缝对承载能力没有影响，仅影响耐久性该裂缝对承载能力没有影响，仅影响耐久性。二、在役桥梁病害类型及特征后果：后果：a、湿接

15、段板由固端板变成简支板，跨中弯矩增大；、湿接段板由固端板变成简支板，跨中弯矩增大；b、收缩裂缝常年渗水，钢筋锈蚀，甚至锈断；、收缩裂缝常年渗水，钢筋锈蚀，甚至锈断；c、现浇湿接段翼板产生断裂、塌陷、坑洞。、现浇湿接段翼板产生断裂、塌陷、坑洞。预制预制T T梁翼板间后浇湿接段收缩裂缝梁翼板间后浇湿接段收缩裂缝非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征 混凝土沉落裂缝混凝土沉落裂缝由由于于混混凝凝土土刚刚浇浇筑筑、振振捣捣，抹抹面面压压光光后后，混混凝凝土土在在自自重重作作用用下下仍仍有有继继续续沉沉缩缩趋趋势势，此此时时受受到到钢钢筋筋阻阻碍碍,或或模板约束模板约束,就会产生裂缝。就会产生裂

16、缝。混凝土沉落裂缝混凝土沉落裂缝 a a钢筋阻碍的沉落裂缝钢筋阻碍的沉落裂缝 b b模板阻碍的沉落裂缝模板阻碍的沉落裂缝二、在役桥梁病害类型及特征u钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀引起的裂缝 混凝土中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会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，其体积将增大吸湿产生化学反应而膨胀，其体积将增大2 24 4倍，从而胀裂混凝土保护层。倍，从而胀裂混凝土保护层。非非荷荷载载裂裂缝缝二、在役桥梁病害类型及特征钢筋锈蚀的原因钢筋锈蚀的原因混凝土保护层碳化混凝土保护层碳化：混凝土保护层具有弱碱性，：混凝土保护层具有弱碱性，与钢筋表面产生一层钝化膜，从而保护钢筋不被与钢筋表面产生一层钝化膜，从而保护钢筋不被锈蚀。当保护层全被碳化，也就是失去碱性保护，锈蚀。当保护层全被碳化，也就是失去碱性保护，当外界有腐蚀物质时，通过毛细孔渗入到钢筋表当外界有腐蚀物质时，通过毛细孔渗入到钢筋表面而锈蚀。面而锈蚀。氯离子侵蚀引起锈蚀：氯离子侵蚀引起锈蚀：混凝土碱度虽然较高，混凝土碱度虽然较高，钢筋周围的混凝土尚未碳化，但氯离子具有很强钢筋周围的混凝土尚未碳化，但氯离子具有很强穿透钝化膜的