橋各類橋型病害原因及處置辦法課件

1、第1章 梁式橋裂縫分析隨著時間的推移，交通量不斷增大，目前相當(dāng)數(shù)量的公路橋梁，常常由于外界環(huán)境的變化、承受活載增長等原因造成相當(dāng)數(shù)量的橋梁存在老化、破損等病害情況，導(dǎo)致橋梁承載能力不足。而裂縫又是橋梁病害最常見的一種形式，其誘發(fā)原因復(fù)雜多變，要釗一對病根對癥下藥，就必須對裂縫病害的成因做認真分析，才能有釗一對地提出防止裂縫和加固橋梁，提高橋梁承載力的措施、本文針對一種常見的橋型梁式橋常見的幾種裂縫的表現(xiàn)形式，就其成因進行了相對系統(tǒng)的分析，以為便為設(shè)計、施工找出控制這此裂縫的可行辦法，達到防范于未然的作用。1.1 梁式橋常見裂縫的表現(xiàn)形式1.1.1 橋梁裂縫的分類橋梁裂縫按其表現(xiàn)形式可以分為以下

2、三種：（1）貫穿裂縫:結(jié)構(gòu)分離，不再保持整體性，危害最大。（2）深層裂縫:裂縫延伸到深層，危害著結(jié)構(gòu)的整體性，危害嚴(yán)重。（3）表面裂縫:結(jié)構(gòu)表面淺層，龜紋狀裂縫、豎向裂縫、水平裂縫、十縮裂縫等。1.2 梁式橋常見裂縫的其體表現(xiàn)形式 (1)彎曲裂縫如圖1所示的梁板結(jié)構(gòu)裂縫圖，梁的彎拉區(qū)產(chǎn)生的是彎曲裂縫，主要表現(xiàn)形式為從梁底向上開裂，垂直于主筋。這種裂縫在受荷時，已有裂縫的長度會緩慢地延長，裂縫也會變寬，同時，又會出現(xiàn)新的裂縫;卸載時，裂縫一般恢復(fù)原狀，這樣的裂縫是屬于彈性范圍的裂縫，性質(zhì)比較穩(wěn)定，但是，有個別裂縫為深層裂縫，也有部分貫穿裂縫。(2)剪切裂縫如圖1所示，在梁的剪拉區(qū)產(chǎn)生的斜裂縫，發(fā)

3、生在支座與1/4跨徑之間.與梁軸間的夾角一般為45-600的夾角、這種裂縫寬度不會很大，但是易與受拉區(qū)裂縫相連。 (3)梁板結(jié)構(gòu)主筋部分的水平縱向裂縫在主筋位置附近，沿著主筋的延伸為一向，會出現(xiàn)水平縱向裂縫，一般長度可達半跨，寬度較大。這種裂縫產(chǎn)生原因較復(fù)雜，或是混凝上先開裂，繼而鋼筋銹蝕;或是鋼筋銹蝕膨脹引起混凝上開裂，與施工質(zhì)量，保護層厚度混凝上添加劑等有關(guān)。(4)混凝上梁上的網(wǎng)狀裂縫混凝上梁上有時會產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫，這種裂縫在車輛荷載下長度和寬度變化一般較小，一般是由于混凝上內(nèi)外所受外界不均勻的非荷載作用所致。(5)支座處裂縫在簡支梁支座的墊板處的梁體上，支座墊板與混凝上的交界處，往往會發(fā)生

4、兩條大的斜裂縫，主要原因是橋墩發(fā)生不均勻沉降、歪斜;局部混凝上承壓不夠;支座傾斜或者活動支座失靈。1.2 梁式橋裂縫產(chǎn)生的原因分析梁式橋裂縫產(chǎn)生的原因歸根結(jié)底可以分為內(nèi)因和外因、內(nèi)因主要有:構(gòu)件的材料質(zhì)量缺陷，截面尺寸設(shè)計不足、施工、設(shè)計缺陷、養(yǎng)護失誤等。外因主要歸結(jié)為:結(jié)構(gòu)超載、位移約束、溫度、收縮、徐變影響、災(zāi)害損壞影響等。 2.1混凝上結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料質(zhì)量缺陷橋梁工程中，質(zhì)量、速度和經(jīng)濟往往相互制約，如果片面地追求經(jīng)濟和速度，那么質(zhì)量就得不到保證。施工單位為求利益最大化，往往會片面地追求經(jīng)濟和速度。為了降低成本，施工單位往往會使用一此達不到設(shè)計要求的水泥，或者偷工減料，這樣做的直接后果就是導(dǎo)

5、致橋梁的抗力降低，使用一段時間便會出現(xiàn)明顯的裂縫。同時為了片面追求施工進度.施工單位往往會在水泥中加入過量早強劑、減水劑等?；炷现刑砑觿┑倪^量使用往往會導(dǎo)致混凝上碳化，鋼筋銹蝕，從而使混凝上產(chǎn)生脹裂裂縫。2.2截面尺寸不足 橋梁的自身的抗力不僅與材料性能有關(guān)，更取決于結(jié)構(gòu)的整體剛度，截面尺寸過小會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體剛度不足，使得抗力過小，難以抵抗使用階段的外荷載。因此，截面尺寸也不容忽視、截面尺寸不足有可能是施工為一為偷工減料，或者其他失誤造成的，也有可能是設(shè)計偏于保守造成的。2.3施工一座橋梁結(jié)構(gòu)的失效很容易讓大家聯(lián)想到施工問題，比如說前面所講的偷工減料，或者在混凝上里面加入過量的添加劑，因此

6、，施工問題是大家所關(guān)注的一個比較重要的問題。施工問題主要有鋼筋保護層以及混凝上構(gòu)件的人缺陷，如:水泥選用不當(dāng)、混凝上配合比不合適、振搗不充分或者過振、預(yù)應(yīng)力的施加或者不養(yǎng)護不到位等。2.4設(shè)計缺陷部分橋梁設(shè)計上存在問題，也是引發(fā)事故的一個重要因素。一個工程不可一味地說成是施工問題，設(shè)計一曰出了問題，可能比施工問題還要大，可能造成的事故會更惡劣。設(shè)計的缺陷主要表現(xiàn)在設(shè)計所采用的規(guī)范本身所存在的不足、設(shè)計時所采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低、設(shè)計轉(zhuǎn)包等加重了結(jié)構(gòu)的安全隱患。2.5養(yǎng)護重建輕養(yǎng)是我國橋梁普遍存在的問題，橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)壽命周期內(nèi)各個組成部件其有不同的耐久性極限，需要定期檢測、評價、鑒定、養(yǎng)護、修理，甚

7、至更換或加固，才能保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計壽命期內(nèi)的服務(wù)功能、重建輕養(yǎng)的直接結(jié)果:隨著交通量的與日俱增，車輛載重量的不斷提升，很多橋梁處于帶病超負荷運營狀態(tài)，損壞速度不斷加快、2.6結(jié)構(gòu)超載隨著社會的發(fā)展，交通運輸競爭已日益激烈，對于橋梁按原有的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來說，能夠抵御原有的設(shè)荷載，但車輛的超載問題愈來愈嚴(yán)重，使得橋梁結(jié)構(gòu)不堪重負，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂，承載力下降，形成惡性循環(huán)。2.7位移約束當(dāng)受地基或者其他因素的影響橋墩產(chǎn)生傾斜、不均勻的沉降，基礎(chǔ)產(chǎn)生水平位移會使得超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力大于混凝上的抗拉強度的時候結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生裂縫，這是位移約束的一種常見形式。2.8 溫度 溫度是影響混凝上開裂的不可忽

8、視的因素、混凝上受溫度的影響會產(chǎn)生熱脹冷縮的效應(yīng)。當(dāng)受到溫度的影響時，混凝上會產(chǎn)生變形，而混凝上往往其有一定的厚度，使得混凝上塊內(nèi)部和外部往往其有不同的溫度，即溫差，這樣就會使得混凝上內(nèi)部和外部變形不一致，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝上的抗拉強度的時候就會產(chǎn)生溫度裂縫、引起溫度變化的因素很多，最主要的有日照、年溫差、水化熱、驟然降溫、冬季施工或養(yǎng)護措施不當(dāng)?shù)取?日照溫差會使得混凝上塊背光側(cè)和面光側(cè)溫度明顯不一樣，暴露在太陽底下的結(jié)構(gòu)面溫度明顯高于其他部位。由于受到自身變形的約束，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，從而產(chǎn)生裂縫。由于日照溫差是常有的，所以是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見因素之一。 年溫

9、差主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移引起縱向裂縫、水化熱。在澆筑大體積混凝上的時候，由于水泥水化會釋放熱量，與大氣接觸的結(jié)構(gòu)外表面熱量釋放較快，而結(jié)構(gòu)內(nèi)部由于受到約束，導(dǎo)致熱量無法及時釋放，使得內(nèi)外溫差較大，從而導(dǎo)致表面裂縫的產(chǎn)生、驟然降溫。日落、冷空氣侵襲、突降大雪等使得混凝上結(jié)構(gòu)外部溫度突然降低。但結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度的下降則相對較慢，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力、導(dǎo)致驟然降溫裂縫的產(chǎn)生。 在冬季施工或者養(yǎng)護時，需要采取特殊的措施來避免混凝上驟冷驟熱的影響。但當(dāng)措施使用不當(dāng)時，往往會使得內(nèi)外溫度不均導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。第二章 拱橋病害與成因分析 拱橋加固技術(shù)研究的關(guān)鍵在于首先要進行拱橋常見病害的分類與調(diào)查，在此基礎(chǔ)之上進行

10、拱橋的加固技術(shù)的研究，并制定評定指標(biāo)體系。本章結(jié)合拱橋的不同類型、受力特點以及各種類型拱橋的組成部分，調(diào)查拱橋的不同病害特征，并分析造成其病害的內(nèi)外在原因。2. 1拱橋的受力特點 拱橋的特點是在豎向荷載作用下，兩端支承處除有豎向反力外，還產(chǎn)生水平推力。該水平推力使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，并大大減小了跨中彎矩，受力圖示如圖2. 1所示。圖2. 1拱橋的受力圖示這使得拱圈成為主要承受壓力的結(jié)構(gòu)，因而可以充分利用抗拉性能差而抗壓性能好的污工材料(石料、混凝土、磚等)建造拱橋，這種拱橋可以就地取材，節(jié)省鋼筋和水泥且承載能力大，在我國修建的比較多。鋼筋混凝土拱橋減小了拱的截面尺寸，減輕拱的重量，可以有效提高拱

11、橋的經(jīng)濟性能。我國在六十年代創(chuàng)建了一種新型拱橋形式雙曲拱橋，并在六、七十年代在全國范圍內(nèi)得以廣泛推廣。近年來，隨著施工工藝和材料的改進又出現(xiàn)了許多新型拱橋型式如鋼管混凝土拱橋，增強了拱橋的跨越能力并提高了拱橋的承載能力。理論推算，混凝土拱橋的極限跨度可達500m左右，鋼拱橋的極限跨度可達1200m左右。但由于它是一種推力結(jié)構(gòu)，支承拱的墩臺和地基必須承受拱端的強大推力，因而修建拱橋?qū)Φ鼗囊蠛芨?對于多孔連續(xù)拱橋，為防止其中一孔破壞而影響全橋，還要采取特殊的措施，設(shè)置單向推力墩以承受不平衡推力;混凝土拱橋施工需要勞動力多，建橋時間長等。污工拱橋或是鋼筋混凝土拱橋雖然存在以上缺點，但是由于其優(yōu)點

12、突出，在我國公路橋梁中得到了廣泛的應(yīng)用。 簡單體系的拱橋可分為三種:三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱，其中三鉸拱是靜定的，后兩種都是超靜定的三鉸拱屬于靜定結(jié)構(gòu)，故溫度變化、支座位移等原因引起的變形不會在拱內(nèi)產(chǎn)生附加內(nèi)力，計算時也無需考慮彈性變形的影響。但是由于鉸的存在，減小了結(jié)構(gòu)的整體剛度，降低了抗震能力，故一般較少采用。兩鉸拱屬于一次超靜定結(jié)構(gòu)，由于取消了拱頂鉸，結(jié)構(gòu)的整體性較三鉸拱大。較之無鉸拱減小了基礎(chǔ)位移、溫度變化、混凝土收縮和徐變等引起的附加內(nèi)力。無鉸拱屬于三次超靜定結(jié)構(gòu)，在自重及外荷載作用下，拱內(nèi)彎矩分布比兩鉸拱均勻。由于無鉸，結(jié)構(gòu)的整體剛度大，構(gòu)造簡單，施工方便，在實際中使用廣泛。但由于無

13、鉸拱的超靜定次數(shù)高，溫度變化、材料收縮、結(jié)構(gòu)變形，特別是墩臺位移會在拱內(nèi)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，故無鉸拱對地基要求很高。不過，隨著跨徑的增大，附加內(nèi)力的影響相對減小，因而無鉸拱仍是國內(nèi)外拱橋上常用的一種構(gòu)造形式。 拱式橋梁在荷載(恒載、活載)作用下，除了承受荷載產(chǎn)生的軸向壓力外，還承受荷載對其產(chǎn)生的彎矩和剪力，由于剪力影響相對較小，所以拱式結(jié)構(gòu)是以壓彎構(gòu)件作為承重結(jié)構(gòu)。根據(jù)材料力學(xué)的基本原理，其計算式為: 式中: 為主拱圈截面拉(壓)應(yīng)力;N, M和A分別為主拱圈截面軸向力、彎矩和截面面積;I為主拱圈截面的慣性矩;ymax為主拱圈截面形心至截面上(下)緣的距離。 由此可見，拱式橋梁主拱圈結(jié)構(gòu)受力狀

14、況由三個要素決定，即荷載(活載、恒載)作用產(chǎn)生的內(nèi)力(軸力、彎矩)、主拱圈截面的面積和抗彎慣性矩，以及主拱圈材料的自身強度。2. 2拱橋技術(shù)缺陷 總體來說，我國公路橋梁存在的技術(shù)缺陷主要有以下幾個方面: 設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，承載能力不足。橋梁的承載能力是根據(jù)設(shè)計時所采用的荷載等級來確定的，而荷載等級又是由各個時期國家頒布的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范所規(guī)定。早期建造的橋梁，特別是上個世紀(jì)60, 70年代建造的橋梁，設(shè)計荷載大多在汽車一15級以下，有的甚至在汽車一10級以下。隨著交通量的增加和荷載等級的提高，原有橋梁已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今交通的需要，有些橋梁已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重病害，有的橋梁已有出現(xiàn)病

15、害的可能。 通行能力不足。這主要表現(xiàn)在橋面寬度不足、橋梁線形標(biāo)準(zhǔn)太低、橋上通車凈空或橋下通車凈空不足等幾個方面。 人為及自然因素引起結(jié)構(gòu)的損壞。比如超出設(shè)計的洪水、泥石流、浮冰、冰凍、地震、強風(fēng)、船舶撞擊，河道不恰當(dāng)開挖，橋梁基礎(chǔ)下的巖溶、礦山坑道等，引起橋梁結(jié)構(gòu)的局部損壞。 自然老化。早期公路橋梁的設(shè)計齡期為50年，隨著時間的推移，己建橋梁會不斷損壞和老化，其承載力、剛度、延性和穩(wěn)定性不斷下降，這是一個不可改變的客觀規(guī)律。超期服役。這部分橋梁并不是太多，但主要是建造時期較早，比如50, 60年代建造的橋梁，設(shè)計使用壽命只有3050年，但這些橋梁目前仍在使用中。 超負荷使用。隨著我國改革開放的

16、深入，交通運輸業(yè)競爭不斷加劇，按路線等級或者預(yù)期設(shè)計荷載等級來說，其設(shè)計荷載等級并不低，但由于一些特殊原因，橋梁使用荷載大大超出設(shè)計荷載，致使橋梁長期在超重荷載作用下運營，加速了橋梁的損壞。我國北方某些地區(qū)，如山西、河南、河北等地，其豐富的礦產(chǎn)資源往往需要大量外運，因此運輸車流量逐年增加，遠遠超出了當(dāng)年的設(shè)計車流量，且超載現(xiàn)象十分嚴(yán)重，致使沿線道路及橋梁均遭到了不同程度的破壞。 設(shè)計、施工的先天不足。有些橋梁在設(shè)計上不是很合理，結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理也不合理，這些橋梁在早期運營時其缺陷并不明顯。運營一定時間苦.病害會逐漸顯現(xiàn)出來:有些橋梁由于受施工質(zhì)量、施工技術(shù)、施工手段等影響，存在一定的技術(shù)缺陷，隨著

17、運營時間的增加，其病害也在逐漸發(fā)展。 養(yǎng)護維修及加固措施不當(dāng)。有些橋梁的技術(shù)缺陷是由于養(yǎng)護維修不恰當(dāng)引起的，比如橋面維修增加過大的恒載，致使橋梁負擔(dān)加重;橋面排水處理不當(dāng)，橋面滲水;支座維修不當(dāng)，約束了承重結(jié)構(gòu)的變形等。而有些橋梁是由于加固不當(dāng)引起的，比如加固施加的預(yù)應(yīng)力大小或者位置不恰當(dāng)，引起結(jié)構(gòu)的二次病害;結(jié)構(gòu)體系改變不合理，致使結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位應(yīng)力超限等。2. 3不同拱橋的常見病害2. 3. 1石拱橋的病害 石拱橋結(jié)構(gòu)缺陷主要是拱圈開裂和拱結(jié)構(gòu)砌體的個別損傷，如裂縫、局部變形等，從而影響到拱橋的整體工作性能: 防水層破壞 為防止?jié)B漏，磚、石橋應(yīng)做防水層。在運營多年后，防水層一般都已損壞失效

18、，在大雨之后，雨水透過灰縫滲入砌體內(nèi)部，形成局部沖刷。應(yīng)挖開拱上填料重新做防水層或在橋面上加鋪黑色路面，防止橋面滲漏。 面層風(fēng)化，灰縫剝落，砌塊掉離 磚、石拱橋砌塊間的石灰接縫在歷經(jīng)多年的日曬、風(fēng)吹和雨淋之后，一般己出現(xiàn)表層不同程度的風(fēng)化，嚴(yán)重的出現(xiàn)磚、石剝落，應(yīng)及時噴刷水泥砂漿修補面層，終止風(fēng)化繼續(xù)深入。 拱圈開裂1)由于拱圈變形而產(chǎn)生的拱上構(gòu)造的外加應(yīng)力，可能使空腹式小拱發(fā)生裂縫; 2)由于墩臺移動、拱圈受力不對稱或基礎(chǔ)沉陷的影響，在拱頂下部或拱腳上部可能發(fā)生裂縫，有時裂縫會通至拱壁; 3)拱橋由多層平行拱圈石砌成，在施工中圈與圈又未注意交錯搭接，則會在拱圈下部腹石上發(fā)生縱向裂縫。石拱橋一

19、經(jīng)開裂，往往容易發(fā)展，危及橋梁的使用與安全，應(yīng)及時對其進行修補。2. 3. 2鋼拱橋病害 橋臺 其病害主要有裂縫，剝落，空洞，鋼筋外露，銹蝕，老化，結(jié)構(gòu)的變形移位，撞擊破壞臺背填土沉降或隆起。裂縫是混凝土內(nèi)部水化熱和外部氣溫的溫差，或日氣溫變化影響和日照影響而產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力;混凝土干燥收縮;混凝土澆筑接縫不良;填土不良，凍脹或基地承載能力不足引起。當(dāng)基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降，滑移，傾斜等現(xiàn)象時，將會使墩臺受到影響而產(chǎn)生很大的損壞。 在突然外載，如船只及漂浮物的撞擊等外力作用下，墩臺會產(chǎn)生局部破壞，混凝土墩臺會產(chǎn)生脫落與剝離。磚石砌體或鋼筋混凝土墩臺除長年受干燥，潮濕，寒暑，凍結(jié)冰融等氣候條件的影響

20、外，還受到水，海水，工業(yè)廢水，廢氣，酸，堿，火熱等作用，從而產(chǎn)生裂縫，剝落，銹蝕等病害。此外，材料隨使用時間的增長還會老化。 橋臺處錐坡 漿砌片石，發(fā)生灰縫脫落或局部片石損壞。是因為長期受大氣影響，雨水浸蝕，甚至人為破壞。應(yīng)及時重新勾縫更換，更換時應(yīng)注意結(jié)合牢固，色澤和質(zhì)地與原砌體基本一致。 基礎(chǔ) 1)沉降和不均勻沉降 除了座落在堅硬巖盤上的基礎(chǔ)外，由于地基的壓密下沉而引起的基礎(chǔ)沉降，這對于任何一座橋梁都將是難以避免的。 2)滑移和傾斜 (1)基礎(chǔ)處的的局部沖刷超過了設(shè)計計算值。 (2)由于浚挖河床，減少了橋臺臺前臨河面地基涂層的側(cè)向壓力，從而使基礎(chǔ)產(chǎn)生側(cè)向滑移。 (3)橋臺基礎(chǔ)建造于軟土地基

21、，當(dāng)臺背填土超過一定高度且基礎(chǔ)構(gòu)造處理不當(dāng)時，作用于臺背的水平力增大，將導(dǎo)致地基失穩(wěn)，產(chǎn)生塑性流動，使橋臺產(chǎn)生移動。當(dāng)基礎(chǔ)上下受力不均勻時，臺身也隨之產(chǎn)生不均勻的滑移，導(dǎo)致基礎(chǔ)出現(xiàn)傾斜。 3)異常應(yīng)力和開裂 由于受力不均，往往會產(chǎn)生局部異常應(yīng)力，并導(dǎo)致橫向或豎向裂縫。在特殊外荷載的作用下，還會使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物因出現(xiàn)異常應(yīng)力而產(chǎn)生局部損壞。處在海灣，海邊和受海潮影響河流中的基礎(chǔ)，有時因建造質(zhì)量不好有缺陷，或因基礎(chǔ)混凝土質(zhì)地不密實，長期遭受海浪的沖刷和浸蝕，使基礎(chǔ)呈層狀或出現(xiàn)空洞，剝落，疏松，并導(dǎo)致鋼筋銹蝕。 拱橋上部結(jié)構(gòu) 1)拱圈 (1)拱腳位移 相對內(nèi)位移可能是臺后填土壓力和橋頭路面及路面荷載作用

22、所致，但更多的情況是地震或山區(qū)的地質(zhì)滑移所致。拱腳相對外移多是由于橋臺基礎(chǔ)軟弱和(或)臺后填土缺失造成的，有時是地震和地質(zhì)災(zāi)害所致。對橋臺地基和基礎(chǔ)進行加固，恢復(fù)和保護臺后填土，對于由地震和地質(zhì)災(zāi)害造成的病害，要進行專門的檢查、評估和處治。 (2)橋臺位移而使拱橋上弦桿懸空 由于拱橋修建時考慮不周，跨徑太小，橋梁建成后不能滿足水流斷面的需要，在長期水力沖刷作用下，使橋臺基礎(chǔ)外露掏空，大雨季節(jié)，嚴(yán)重的臺后被沖垮，被迫中斷交通;輕的使橋臺產(chǎn)生沉降外移，拱橋上弦桿就處于或接近懸空的狀態(tài)。 (3)腐蝕 在海洋大氣，工業(yè)大氣，高溫和多雨的氣候條件下電化學(xué)腐蝕最易發(fā)生，橋梁構(gòu)件由于承受恒載和活載，應(yīng)力和變

23、化的應(yīng)力加速了腐蝕的進程和腐蝕開裂至斷裂的進程，即應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞破壞。 (4)裂紋和裂紋擴展 產(chǎn)生的原因有: a.鋼材雜質(zhì)含量較高，鑄錠，軋制工藝不適合形成鋼組織應(yīng)力和微觀缺陷;不適合的焊接材料及工藝造成晶粒長大，組織不均勻和微觀缺陷;在制造和結(jié)構(gòu)使用過程，遭受塑性變形及變應(yīng)力影響形成宏觀裂紋。 b.焊接宏觀裂紋和缺欠漏檢，形成使用過程裂紋進一步擴展;焊接，冷變形，剪切，燒切，以及機加工形成的缺陷和殘余應(yīng)力及變形與外荷載共同作用產(chǎn)生開裂。 c.設(shè)計構(gòu)造不合理形成高的應(yīng)力峰值。 d.工藝過程中或自然環(huán)境吸入氫，材質(zhì)劣化，長期形成滯后斷裂。 e.下弦桿拱腳處橫向裂縫。主要原因是橋臺、墩基礎(chǔ)出現(xiàn)

24、不均勻沉降，使拱腳處出現(xiàn)豎向剪切應(yīng)力，導(dǎo)致拱腳下弦桿件出現(xiàn)裂縫。 f.弦桿端部節(jié)點裂縫。主要原因是橋臺、墩基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降，造成上弦桿端部凸桿與橋臺、墩柱搭接扣死，使該節(jié)點出現(xiàn)豎向剪切應(yīng)力，導(dǎo)致節(jié)點出現(xiàn)裂縫。 g.橫系梁、橫拉桿、橫隔板豎向開裂。主要原因是由于原行架拱橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，橫向聯(lián)系較薄弱，交通量大而且超載車輛比例大，造成析架豎向變形量大，使橫向聯(lián)系的梁、桿、板出現(xiàn)豎向裂縫，甚至斷裂。 (5)橋梁構(gòu)件塑性變形及喪失穩(wěn)定承載力 產(chǎn)生的原因:鉚接連接長期運營下鉚釘桿，孔塑性變形累積形成連接松動，同時造成結(jié)構(gòu)線型變化;車、船碰撞引起構(gòu)件或桿件的局部塑性變形;由于焊接殘余應(yīng)力，安裝應(yīng)力和超值

25、荷載應(yīng)力的組合作用，桿或結(jié)構(gòu)過大變形，喪失正常使用功能甚至喪失承載力或災(zāi)難性破壞。 (6)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)脆性破壞 鋼橋材質(zhì)脆性轉(zhuǎn)變溫度高于橋址最低環(huán)境溫度，焊接接頭或材質(zhì)韌性不滿足低溫度下韌性要求，設(shè)計和制造造成尖銳應(yīng)力集中和荷載存在變化和沖擊，制造焊接漏檢裂紋擴展、不良養(yǎng)護隱蔽疲勞裂紋擴展等種種因素單獨或組合作用引起。 參照裂紋和塑性變形進行維修。 支座 支座本身容易出現(xiàn): 1)油毛氈支座已損壞(如破裂，掉落，酥爛等)，從而失去作用; 2)切線弧形支座滑動面，滾動面生銹，從而不能自由轉(zhuǎn)動; 3)擺柱式支座的混凝土擺柱脫皮露筋或出現(xiàn)其他異?，F(xiàn)象; 4)支座的滑動面不平整，軸承有裂紋，切口，滾軸有偏

26、移和下降; 5)支座螺母松動或螺栓脫落; 6)鋼輥軸式支座輥軸(或搖軸)的實際縱向位移偏大或發(fā)生橫向位移; 7)橡膠支座出現(xiàn)橡膠老化，變質(zhì)現(xiàn)象，粱喪失自由伸縮能力; 8)滑板支座老化、滑出鋼板。支座座板的損壞包括:(1)支座座板翹起，扭曲，斷裂;(2)座板貼角焊縫開裂;(3)填充砂漿裂縫:(4)支座座板混凝土壓壞，剝離，掉角;(5)墊石裂縫;(6)支座組件斷裂、錯位、脫空。 產(chǎn)生這些現(xiàn)場的主要原因有: 設(shè)計時缺乏足夠的考慮:1)型式的選定與布置錯誤;2)材料選定錯誤;3)支座邊緣距離不夠;4)支座支承墊石補強鋼筋不足;5)對螺栓，螺母等的脫落研究不夠。施工制作時不完備:1)鑄件等材料質(zhì)量管理不

27、夠，質(zhì)量較差;2)金屬支座的油漆，防腐防銹處理不可靠;3)砂漿填充不可靠。 維修管理不善:1)滑動面，滾動面夾雜塵埃，異物;2)因防水，排水裝置的缺陷，向支座漏水，溢水，使支座銹蝕;3)螺母，螺栓松動，脫落，又沒有及時修理。 其他因素:橋臺，橋墩產(chǎn)生的不均勻沉陷，傾斜與水平變位以及上部結(jié)構(gòu)位移，影響支座的正常使用。 橋面系 1)橋面板 橋面板出現(xiàn)碎裂、脫落或洞穴現(xiàn)象。 橋面板出現(xiàn)破壞原因一般和其他混凝土構(gòu)件相同，主要還是設(shè)計不當(dāng)，施工質(zhì)量不良以及使用中遭到外界荷載的影響等。 2)橋面鋪裝 橋面鋪裝的病害主要有:龜裂、縱橫裂縫、坑槽、波浪、防水層漏水。 (1)對于瀝青類鋪裝層的缺陷: a.泛油。

28、這是由于瀝青用量過多，骨料級配不良，以及瀝青材料軟化點太低所致。車輛過橋時粘輪，下雨時易于打滑，使行駛安全度降低。 b.松散，露骨。由于行駛車輛的作用，鋪裝層表面的細骨料慢慢松散，脫離，表面出現(xiàn)鋸齒狀的粗糙狀態(tài)。原因是瀝青混合料壓實不足或用油量太少所致。 c.縱裂，橫裂，網(wǎng)裂。由于瀝青材料性能不良，瀝青老化或橋面板本身下出現(xiàn)損壞破裂而引起。 d.高低不平，產(chǎn)生“跳車”。主要是在橋跨結(jié)構(gòu)物的連接部位，由于結(jié)構(gòu)物與填土部位之間的不均勻沉陷或結(jié)構(gòu)物接頭不平，使過橋車輛產(chǎn)生“跳車”，降低行車的舒適性。嚴(yán)重的跳車，甚至導(dǎo)致汽車彈簧鋼板的斷裂。 (2)普通水泥混凝土鋪裝層的缺陷: a.磨光。鋪裝層被行駛的

29、車輪所磨耗，形成平滑的狀態(tài)。產(chǎn)生原因是鋪裝層骨料抗磨性能差或交通量過大。 b.裂縫。因施工不良，溫度變化以及橋面板或梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大撓曲應(yīng)力所致。裂縫形式有網(wǎng)裂，縱橫裂縫等。 c.脫皮，露骨。由于施工時沒有一次成型，或者由于產(chǎn)生裂縫后在車輛沖擊力的作用下，表層產(chǎn)生脫皮或局部破損露骨。 d.高低不平。構(gòu)件接頭處由于不均勻沉陷而引起。 伸縮縫 一般伸縮縫會產(chǎn)生變形、破損、脫落、漏水、跳車等病害。 產(chǎn)生這些病害原因: 在設(shè)計方面: 1)橋面板端部剛度不足; 2)伸縮縫構(gòu)造本身剛度不足; 3)伸縮縫構(gòu)造錨固的構(gòu)件強度不足; 4)過大的伸縮間距; 5)后澆壓填材料選擇不當(dāng); 6)變形量計算不正確。 施工方

30、面: 1)橋面板間伸縮縫間距施工有誤; 2)后澆壓填材料養(yǎng)護管理不善; 3)伸縮縫裝置安裝得不好; 4)橋面鋪裝層澆筑不好; 5)墩臺施工不良。 養(yǎng)護不周及其他外界因素得影響: 1)車輛荷載增大，交通量增加; 2)橋面鋪裝層老化; 3)接縫處橋面凹凸不平; 4)橋面沒有經(jīng)常進行清掃; 5)地震等其他惡劣氣候條件得影響。 (1)對于鋅鐵皮伸縮縫容易產(chǎn)生的病害有: a.軟性防水材料如瀝青砂或聚氯乙烯膠泥等老化，脫落。 b.伸縮縫凹槽填入其他硬物，不能自由變形。 c.鋅鐵皮上壓填的鋪裝層如水泥混凝土或瀝青混凝土等斷裂，剝離。 d.伸縮縫上后鋪壓填部分發(fā)生沉陷，高低不平。 e.由于墩臺下沉，出現(xiàn)異常的

31、伸縮，車輛行駛時出現(xiàn)沖擊及噪聲。 (2)對于鋼板伸縮縫容易產(chǎn)生的病害有: a.角鋼與鋼筋混凝土梁錨固不牢，使鋼板松動，在車輛行駛時受到?jīng)_擊振動，更加速它的破損; b.縫內(nèi)塞進石塊或鐵夾物，使伸縮縫接頭活動異常，不能自由變形; c.排水管發(fā)生破壞損傷或被土砂堵塞; d.表面鋼板焊接部位破壞損傷; e.梳形鋼板伸縮縫在梳齒與承托板的焊接處出現(xiàn)裂縫，更嚴(yán)重者出現(xiàn)剪斷現(xiàn)象。 (3)對于橡膠伸縮縫容易產(chǎn)生的病害有: a.橡膠條破壞損傷; b.橡膠條剝離; c.在橡膠嵌條連接部位漏水; d.錨固構(gòu)件破損，錨固螺栓松脫; e.伸縮縫構(gòu)造部位下陷或凸出; f.車輛行駛時不適，發(fā)生噪聲。 人行道構(gòu)件、欄桿和護欄

32、 1)撞壞。多數(shù)為是在交通事故中由車輛沖撞所致，也有的是車輛在運輸超寬物件時不慎碰壞或被船只撞壞等。 2)缺損。缺乏養(yǎng)護管理，被人偷拆，或者金屬，木料欄桿遭到銹蝕，腐爛破壞，造成個別部件缺損。 3)裂縫。鋼筋混凝土欄桿長期外露，混凝土表面常因水分浸入鋼筋銹膨脹而使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，混凝土保護層出現(xiàn)損壞，剝離，脫落等現(xiàn)象。 4)變形過大。金屬欄桿或護欄的部件雖未造成破壞或缺損，但變形過大，如立柱局部變形或鋼質(zhì)波形板變形過大等。 5)腐蝕。金屬欄桿或護欄，一旦油漆脫落又長期未重新涂刷，將會受到自然環(huán)境的侵蝕，使金屬腐蝕。 橋上附屬設(shè)施 1)交通信號，標(biāo)志，標(biāo)線 主要病害是不清晰，不明顯，損壞，老化，失

33、效。 造成的原因一般是環(huán)境腐蝕，自然破壞，車輛撞壞或磨耗。 2)照明設(shè)施 避雷系統(tǒng)，路用通信，供電線路，航空燈，航道燈損壞。 通常是由自然災(zāi)害的損壞，電壓不穩(wěn)定，線路短路造成。 3)泄水管的主要病害及原因: (1)管道破壞，損傷。在外界作用影響下而產(chǎn)生局部破裂，損傷，出現(xiàn)洞穴而產(chǎn)生漏水等; (2)管體脫落。主要由于接頭連接不牢而產(chǎn)生脫落，失去排水作用; (3)管內(nèi)排水不暢，甚至水流不通。有泥石雜物堆塞; (4)管口有泥石雜物堆積，堵死泄水管管口。由于橋面不清潔，往往集中在護輪帶下積存垃圾泥土污物而形成三角形硬塊。 4)引水槽的缺陷:主要有堆泥，堵塞，水流不暢，槽口破裂損壞而出現(xiàn)漏水，積水等。一

34、般是由于塵土，樹葉，泥等混濁的雨水，流入引水槽內(nèi)沉淀聚集;橋面整平的施工誤差;路肩混凝土與車道瀝青的高低差以及不連續(xù);水槽周圍段落斜坡的破壞或伴隨作罩面和修補等橋面修補作業(yè)產(chǎn)生的排水坡度變化;水槽安裝不良;荷載頻率增大;水槽的設(shè)計位置和高度的不良。2. 3. 3鋼筋混凝土拱橋病害 橋臺及基礎(chǔ) 參見2. 3. 2橋臺及基礎(chǔ)。 拱橋上部結(jié)構(gòu) 1)拱圈 (1)裂縫(是荷載引起的裂縫，溫度變化引起的裂縫，收縮引起的裂縫，地基變形引起的裂縫，鋼筋銹蝕引起的裂縫，凍脹引起的裂縫，施工材料質(zhì)量引起的裂縫，施工工藝質(zhì)量引起的裂縫) 產(chǎn)生的原因: a.荷載引起的裂縫。混凝土橋梁在靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱

35、荷載裂縫，主要有直接裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫;次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫特征 如下: a)中心受拉。裂縫貫穿構(gòu)件橫截面，間距大體相等，且垂直于受力方向。采用螺紋鋼筋時，裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。 b)中心受壓。沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。 c)受彎。彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫，并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時，裂縫間可見較短的次裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時，裂縫少而寬，結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。 d)大偏心受壓。大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件，類似于受彎構(gòu)件。 e)

36、小偏心受壓。小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件，類似于中心受壓構(gòu)件。 f)受剪。當(dāng)箍筋太密時發(fā)生斜壓破壞，沿梁端腹部出現(xiàn)大于45。方向的斜裂縫;當(dāng)箍筋適當(dāng)時發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部出現(xiàn)約45。方向相互平行的斜裂縫。 g)受扭。構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條約45。方向斜裂縫，并向相鄰面以螺旋方向展開。 h)受沖切。沿柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約45。方向斜面拉裂，形成沖切面。 i)局部受壓。在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。 b.溫度變化引起的裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)

37、生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要牲是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有:年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?c.收縮引起的裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:水泥品種、標(biāo)號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護方法、外界環(huán)境、振搗方式及時間。混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何

38、規(guī)律。 d.地基變形引起的裂縫。由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂?；A(chǔ)不均勻沉降的主要原因有:地質(zhì)勘察精度不夠、試驗資料不準(zhǔn);地基地質(zhì)差異太大:結(jié)構(gòu)荷載差異太大;結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大;地在凍脹;橋梁基礎(chǔ)基于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質(zhì)時，可能造成不均勻沉降。 e.鋼筋銹蝕引起的裂縫。要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度(當(dāng)然保護層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度);施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿

39、海地區(qū)或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。 f.凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時混凝土凝膠孔中的過冷水(結(jié)冰溫度在一78度以下)在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強度損失可達300-50%。冬季施工時對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。 g.施工材料質(zhì)量引起的裂縫?；炷林饕伤唷⑸?、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如

40、:水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加劑等。 h.施工工藝質(zhì)量引起的裂縫。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向等各種裂縫，特別是細長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。 i.設(shè)計原因造成的裂縫。設(shè)計計算的錯誤，設(shè)計圖紙的錯誤，采用標(biāo)準(zhǔn)的變革。 J.其他原因如地震火災(zāi)、沖撞事故、交通荷載變化，化學(xué)作用等。(2)表層缺陷(蜂窩，麻面，露筋，孔洞，層隙，磨損(橋面及受到水流沖刷的墩樁)，表面腐蝕，老化，剝落，表層成塊脫落(橋面，欄桿，墩樁，主梁面)，表面裂縫，掉角，模板走樣，接縫不平(主梁及墩臺等)，構(gòu)件變形等)?？锥春蛯酉兜热毕萃怯?/p>

41、于施工不當(dāng)造成。 蜂窩:a.由于施工不當(dāng)造成，混凝土澆筑中缺乏應(yīng)有的搗固，分層澆筑時違反操作規(guī)程，運輸時混凝土產(chǎn)生離析;模板縫隙不嚴(yán)，水泥漿流失等。b.結(jié)構(gòu)不合理，如配筋太密，且施工時采用混凝土粗骨料粒徑太大，坍落度過小，在混凝土構(gòu)件中，粗骨料顆粒之間砂漿沒有填滿而存有的空隙;設(shè)計原因，計算錯誤，澆筑困難的斷面形狀，鋼筋間距和布置不好。 麻面:施工時采用模板表面不光滑，模板濕潤又不夠，致使構(gòu)件表面混凝土內(nèi)的水分被吸去;設(shè)計原因，計算錯誤，澆筑困難的斷面形狀，鋼筋間距和布置不好。 空洞:結(jié)構(gòu)上鋼筋布置過密，施工時混凝土被卡住，又未充分振搗就繼續(xù)澆筑上層混凝土，此外，嚴(yán)重漏漿亦能產(chǎn)生空洞;設(shè)計原因

42、，計算錯誤，澆筑困難的斷面形狀，鋼筋間距和布置不好而造成。 層隙:則是指混凝土中處理不當(dāng)?shù)氖┕たp，溫度縫和收縮縫以及混凝土內(nèi)因外來雜物而造成的偶然性夾層。 露筋:施工質(zhì)量不好，如澆筑時鋼筋保護層墊塊位移，鋼筋緊貼模板;保護層處混凝土漏振或振搗不實;設(shè)計的錯誤，保護層不夠;地震、火災(zāi)、沖撞事故，化學(xué)的作用。 混凝土表層磨損:是指構(gòu)件在外界作用下骨料和砂漿的磨損脫落現(xiàn)象;是構(gòu)件在使用中所出現(xiàn)的缺陷:a.混凝土強度不足，表層細骨料太多。b.車輪磨損。c.高速水流沖刷，水流中又挾有大量砂石等推移質(zhì)或冰棱等漂浮物。 剝落，老化，銹蝕:剝落則是指混凝土表面的砂漿脫落，粗骨料外露的現(xiàn)象，如果嚴(yán)重時則形成骨料

43、及包著骨料的砂漿脫落;腐蝕老化是指混凝土表面或整體上出現(xiàn)的因物理，化學(xué)性質(zhì)變化而形成的損壞現(xiàn)象。 產(chǎn)生的主要原因: a.保護層太薄b.結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，雨水浸入c.鋼筋銹蝕膨脹引起脫落d.嚴(yán)寒地區(qū)冰凍及干濕交替循環(huán)作用e.有侵蝕性水的化學(xué)侵蝕作用f.設(shè)計計算的錯誤，如局部應(yīng)力集中研究的不夠，支座位置研究不夠，設(shè)計鋼筋的保護層不夠9.脫模的強度不夠，模板清除附著物不夠，所用剝離劑不好，修整得不好h.支座安裝不好，支座的約束程度大i.配合比的錯誤.J.其他原因:支座變位，地震，火災(zāi)，沖撞事故，化學(xué)作用的原因。 構(gòu)件變形，接縫不平:a.施工不善而造成(施工偏差);b.何載作用下形成的變形。 (3)內(nèi)部隱

44、蔽缺陷(混凝土的強度標(biāo)號，抗?jié)B標(biāo)號，抗凍標(biāo)號不足，內(nèi)部空洞和蜂窩，鋼筋的型號，數(shù)量，位置不對，焊接質(zhì)量不良，混凝土保護層不足，鋼筋的裸露銹蝕等) 主要原因有:設(shè)計，施工不當(dāng)(鋼筋過密，骨料過粗，震搗不實等等)或營運使用中各種外部因素造成的。設(shè)計不當(dāng)還包括結(jié)構(gòu)不合理，計算上出現(xiàn)差錯以及圖紙不完善等幾個方面，由此而造成結(jié)構(gòu)強度不足，穩(wěn)定性不好，剛度不足。施工不當(dāng)則主要是指施工質(zhì)量不好，施工中使用材料的規(guī)格與性能不符合要求，操作違反規(guī)程等。營運使用中的外部因素主要是指交通流量的增加，運載重量的增大，地震，洪水，泥石流等自然災(zāi)害的影響，以及海水，污水的侵蝕作用。 (4)拱圈變位(下沉，傾斜，移動，轉(zhuǎn)動

45、) 主要造成原因: a.設(shè)計計算的錯誤，如基礎(chǔ)和橋臺的聯(lián)結(jié)不夠，對在基礎(chǔ)工程上面的上部結(jié)構(gòu)和地基條件研究不夠; b.地質(zhì)調(diào)查的錯誤，如地質(zhì)調(diào)查不充分，土質(zhì)試驗的錯誤，土質(zhì)資料判斷錯誤， c.氣象條件，地質(zhì)條件研究不充分，如河床下降和沖刷，壓實下沉，背后填土變位， d.施工質(zhì)量不好，如由于周圍地基的回填，排水不好等引起土壓力和支撐力的變化;由于打樁順序和速度不理想引起周圍地基松弛，殘渣處理不好，樁頭處理不好，預(yù)制樁的接頭由于打樁而破壞;沉井基礎(chǔ)的開挖方法，地下水處理，減少，摩阻方法不好，刃腳部位的封底不好， f.由于地震影響或地下水位引起。 (5)主拱圈(肋)漏水 施工質(zhì)量不好造成，如混凝土配合

46、比，攪拌，振搗方法，澆筑方法和順序，澆筑接頭(防水上)不好，接縫填料不好。 (6)箱形板拱，拱頂腹板開裂 (7)析架拱、剛架拱、系桿拱的節(jié)點強度小夠引起節(jié)點及桿件端部開裂 (8)上弦承受最大張力，拱鉸或掛點出現(xiàn)下垂 (9)其他病害 肋間橫向聯(lián)結(jié)開裂、松動、表面剝落、鋼筋外露、銹蝕等;拱波與拱肋結(jié)合處開裂、脫開，拱波之間砂漿松散脫落，拱波頂開裂、滲水等;殼體縱、橫向及斜向出現(xiàn)裂縫及系桿開裂;預(yù)制拼裝沿連接部位或砌縫發(fā)生環(huán)向裂縫;雙曲拱橋的拱肋與拱波連接處開裂，拱肋接頭混凝土局部壓碎，拱波頂縱向開裂;構(gòu)件(特別是受壓構(gòu)件)扭曲變形、局部損傷。 2)拱上建筑 具有錨頭夾片、楔塊發(fā)生滑移;拱上排架、梁

47、、柱開裂，短柱的兩端開裂;保護層開裂、銹蝕、疲勞;小拱有無較大的變形、開裂、錯位，立墻或立柱有無傾斜、開裂。 3)橫向聯(lián)系 混凝土有無開裂、剝落、露筋和銹蝕。肋間橫向聯(lián)結(jié)如橫系梁、斜撐、開裂。 4)系桿 (1)系桿鋼絞線斷裂 系桿在下承式鋼管混凝土拱橋中起到平衡水平推力的作用，由于系桿的存在使拱橋結(jié)構(gòu)對地基的要求不高，因此在城市拱橋中修建較多。下承式鋼管混凝土拱橋設(shè)計時一般不考慮地基的水平推力，所以系桿一旦破壞橋梁的受力方式就會發(fā)生改變，極易造成橋梁的嚴(yán)重破壞。 吊桿鋼索破損的原因主要有:強度問題、疲勞問題、腐蝕問題 a.強度破壞 一般吊桿的安全系數(shù)取值都大于等于2. 5，即吊桿承受的最大應(yīng)力

48、低于鋼絲索標(biāo)準(zhǔn)強度的40%，所以吊桿由于強度不足而產(chǎn)生破壞的可能性較小。目前所出現(xiàn)的損壞吊桿均由于防護失效而導(dǎo)致銹蝕，使吊桿截面縮小而間接導(dǎo)致的強度破壞。 b.疲勞破壞 鋼材在反復(fù)荷載的作用下，雖然應(yīng)力還低于極限強度，甚至低于屈服點，也會發(fā)生破損，即疲勞破壞。在中下承式鋼管混凝土拱橋吊桿的設(shè)計中，一般對強度問題比較重視，對吊桿的最大應(yīng)力控制的比較好，但對與疲勞有關(guān)問題考慮較少，即便考慮也只是將應(yīng)力幅控制在一定范圍內(nèi)，就認為桿鋼索和錨頭可以滿足疲勞方面的要求。這種設(shè)計方法存在著一定的問題，諸如設(shè)計理論的不完善、設(shè)計中對振動、沖擊、彎曲附加應(yīng)力等影響因素的忽略等，加之常規(guī)靜力計算所得的應(yīng)力幅均不大

49、，所以設(shè)計中容易忽略了疲勞的驗算。 C.腐蝕破壞 不論是斜拉索還是拱橋吊桿拉索，都布置于梁體外部，截面尺寸小，長期處于高應(yīng)力狀態(tài)下，這些都導(dǎo)致拉索對腐蝕作用非常敏感，即使發(fā)生輕微的腐蝕其強度和疲勞壽命均會有較大的損失。所以中下承式鋼管混凝土拱橋的耐久性在很大程度上依賴于吊桿拉索的抗腐蝕能力。 柔性拉索的防腐一直是困擾橋梁設(shè)計者的問題。自從現(xiàn)代斜拉橋出現(xiàn)以來，很多斜拉橋的拉索出現(xiàn)了腐蝕問題，如前面提到一些斜拉橋。以柔性吊桿作為傳力構(gòu)件的中下承式系桿拱橋，是近年來才在我國迅猛發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計人員對桿的腐蝕問題有一定的認識，采取了一些措施，但效果不盡如人意。加之國內(nèi)這類橋梁建成投入運營的時間

50、還比較短，腐蝕問題尚未引起設(shè)計者的高度重視。 (2)系桿的保護層防水不好導(dǎo)致系桿的銹蝕 系桿箱進水，系桿長期浸泡于水中。大多數(shù)橋梁的吊桿都是直接穿過系桿箱，水沿吊桿直接進入系桿箱內(nèi)，某些橋梁系桿箱沒有設(shè)置排水孔。有很多橋梁的系桿都處于混凝土包圍的凹形槽的底部。而混凝土凹形槽都未做特殊的排水設(shè)計。由于排水不暢及施工及運行期雜物進入的影響導(dǎo)致嚴(yán)重積水，造成腐蝕。實踐表明有些保護層只是簡單的澆注防水黃油，而這種油易揮發(fā)，從而導(dǎo)致滲水引起系桿銹蝕，影響系桿的設(shè)計壽命。 支座與橋面系 參見2.3.2支座病害與2. 3. 1橋面系病害。2.3.4鋼管混凝土拱橋病害 橋臺及基礎(chǔ) 參見2. 3. 2橋臺及基礎(chǔ)

51、。 拱橋上部結(jié)構(gòu) 1)拱圈 (1)拱腳位移 相對內(nèi)位移可能是臺后填土壓力和橋頭路面及路面荷載作用所致，但更多的情況是地震或山區(qū)的地質(zhì)滑移所致。拱腳相對外移多是由于橋臺基礎(chǔ)軟弱和(或)臺后填土缺失造成的，有時是地震和地質(zhì)災(zāi)害所致。對橋臺地基和基礎(chǔ)進行加固，恢復(fù)和保護臺后填土，對于由地震和地質(zhì)災(zāi)害造成的病害，要進行專門的檢查、評估和處治。 (2)拱肋裂縫 應(yīng)由專業(yè)技術(shù)焊工及時用手電轉(zhuǎn)在裂紋端鉆中3mm的圓孔，制止裂紋的擴展，然后用碳弧氣刨清除裂紋部位，裂紋清除后，用砂輪打磨干凈，預(yù)熱后用COZ保護焊修復(fù)。修復(fù)完畢進行無損檢查，確認焊縫缺陷不存在，否則應(yīng)重新修補。焊縫修補次數(shù)一般不超過2次。修復(fù)工作

52、進行前，應(yīng)制定相應(yīng)修補方案及焊接修復(fù)工藝，焊接工藝應(yīng)進行必要的測試與評定。對重要部位焊縫修復(fù)，應(yīng)征得有關(guān)專家認可后方可實施。 (3)鋼材銹蝕 對于銹點，銹跡要徹底擦除，除銹后再涂抹防銹漆及面漆。城市及大氣污染嚴(yán)重地區(qū)的橋梁可用熱鋅，熱鋁噴涂工藝進行防護，或用其他聚乙烯涂料或改性聚氨酷等防護涂料涂刷，其厚度不小于140u.具體可參照鋼橋有關(guān)防銹要求進行。 (4)主梁撓度值出現(xiàn)異常 限制交通，并查明原因，委托設(shè)計部門計算，采取措施進行處理。 (5)拱座與裸露的鋼管混凝土交界段以上露出的鋼管表面，若出現(xiàn)褶皺，龜裂。若排除涂層質(zhì)量，氣溫，老化等原因，宜在將包裹混凝土向上延長。 (6)拱座的外包混凝土出

53、現(xiàn)褶皺，龜裂，裂紋 當(dāng)無明顯變形時，可暫用水泥砂漿涂抹，加強觀察，分析原因，待情況穩(wěn)定后再根據(jù)情況進行修復(fù)(如壓漿，封閉或鑿除裂損部分進行修復(fù))。大氣污染區(qū)則應(yīng)采用改性乳膠漆等材料進行大面積噴涂防護。對拱座處的積水要及時排除，保持清潔干燥。每年冬夏來臨之前，對裸管段與與有外包混凝土的管段交界處要涂厚油脂。 (7)鋼管出現(xiàn)壓縮狀折皺 一般是鋼管的厚度不足或套箍技術(shù)指標(biāo)未達到設(shè)計要求，以及格構(gòu)的節(jié)間長度不當(dāng)?？稍阡摴芡鈱訚仓粚愉摻罨炷劣枰约訌?，或加密格構(gòu)間的綴體板。 (8)拱肋內(nèi)氣孔缺陷 在泵送過程中排氣不暢將引起氣孔缺陷。對于鋼管混凝土拱圈內(nèi)的混凝土澆筑一般采用泵送頂升法，即用混凝土輸送泵將

54、混凝土從低處往高處頂升。當(dāng)加載程序是從拱腳往拱頂一次澆筑時，從兩端拱腳向拱頂泵送，當(dāng)泵送頂升高度較高時，采用分級泵送，隨著混凝土在管內(nèi)上升，管內(nèi)空氣密度不斷增加，若排氣孔設(shè)計不當(dāng)或其他原因?qū)е驴諝鈦聿患皬呐艢饪着疟M，在管內(nèi)極有可能形成氣孔缺陷。 (9)鋼管與管內(nèi)混凝土脫離，脫空現(xiàn)象 外界溫度以及鋼管混凝土材料間的溫差將對拱肋的質(zhì)量有很大影響。鋼管與混凝土的吸熱、散熱速度相差很大，而拱肋又是直接暴露在大氣中直接承受陽光作用，夏天鋼管表面溫度高達80 0C，內(nèi)部核心混凝土50 0C，受其影響白天鋼管吸熱迅速膨脹時，管內(nèi)的混凝土吸熱慢，且需要吸收的熱量大，管內(nèi)混凝土不可能跟鋼管一起膨脹;到了夜晚，鋼

55、管遇冷收縮時，管內(nèi)的混凝土才慢慢吸熱膨脹而阻止鋼管的收縮，同時鋼管又對混凝土產(chǎn)生了一個緊箍力加速混凝土的收縮和徐變。在晝夜溫差大、氣溫變化大的季節(jié)，這類作用就更加突出了。這樣日積月累地反復(fù)作用，鋼管受殘余變形的影響將相對地變大，而管內(nèi)混凝土因徐變、收縮的影響將相對地變小，鋼管與混凝土產(chǎn)生一定的脫離是很難避免的。若混凝土配合比設(shè)計不當(dāng)，混凝土收縮嚴(yán)重或在澆注過程中混凝土并不是很嚴(yán)實，鋼管與混凝土的脫空現(xiàn)象將相當(dāng)明顯。 脫空的主要原因有: a.受軸壓作用。當(dāng)受到軸向力作用時，鋼管與核心混凝土間存在徑向應(yīng)力，超過一定的軸向壓力荷載時，鋼管與混凝土即發(fā)生脫空現(xiàn)象。 b.溫度升降產(chǎn)生的應(yīng)力:由于兩種材料對溫度變化性能不一，且鋼管體積遠小于核心混凝土體積。溫度的脹、縮產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，形成脫空現(xiàn)象。 c.管內(nèi)混凝土填充不密實，有空洞或者離析;d.混凝土本身的質(zhì)量也是引起缺陷的主要原因?；炷猎跐?/p>