橋梁養(yǎng)護與加固課件PPT46

橋梁養(yǎng)護與加加固盧文良北京交通大學學一、國內(nèi)外既既有橋梁工作作狀態(tài)的概況況1國內(nèi)情況全國的公路橋橋梁總座數(shù)己己達28．4萬座，計1065萬延米。2001年的第二次全全國公路普查查資料，我國國國道、省道道和縣道公路路橋梁中技術術狀況評定為為三類的有28095座，計857440延米；四類的的有5424座，計178451延米；危橋3402座，計145575延米。三類及其以下下等級的橋梁梁就需要按排排中修或大修修、加固工程程。也就是說說我國縣級以以上公路中共共有36921座，計118萬延米的橋梁梁需要維修或或加固，據(jù)測測算，至少需需要資金150億元。而2001年全國用于橋橋梁加固改造造的專項投資資約為6.9億元。兩者相相比，差距明明顯。我國目前鐵路路運營線路總總長約70000km，橋梁總延長長約2400km。其中，混凝土土橋梁共計12萬余孔，占橋橋梁的90％以上。根據(jù)2000年鐵路秋檢結結果，全路共共有裂縫超限限混凝土梁1155座/4154孔。根據(jù)2000年橋隧秋檢結結果統(tǒng)計，全全路發(fā)生鋼筋筋銹蝕的混凝凝土梁達3000多孔。2國外情況美國每年高速公路路的結構維修修要花費數(shù)十十億美元。據(jù)80年代的兩份橋橋梁狀況登記記報告，美國國有公路橋60萬座，低于現(xiàn)現(xiàn)今標準的占占40%以上，其中州州際公路和州州公路有近30萬，低于現(xiàn)今今標準的約占占30%，市、縣城鎮(zhèn)鎮(zhèn)公路橋30多萬座，，低低于現(xiàn)今標準準的占50%以上。西歐3國內(nèi)外大跨度度橋梁的換索索情況世界范圍內(nèi)尤尤其是中國的的大跨度斜拉拉橋和懸索橋橋中的一些在在建成后不久久即面臨著不不得不大修的的尷尬局面。。以下是大跨跨橋的換索實實例。※美國

紐約威威廉斯堡橋鋼鋼懸索橋19l8年建成后，于于1921、1924、1963年曾對主纜和和錨碇進行全全面修補，1992年還進行長達達兩年的防腐腐維修※日本本州四國國聯(lián)絡線上的的橋

鋼懸索索橋10年左右發(fā)現(xiàn)鋼鋼纜的鋼絲銹銹蝕．現(xiàn)在纜纜索防腐層上上開窗口，用用高壓暖氣進進行去濕※美國P-K(帕斯克·肯涅威科)橋混凝土斜拉拉橋

通車7年后即換索※德國漢堡科爾爾布蘭特斜拉拉橋

鋼斜拉拉橋

通車未未滿10年即換索※中國廣廣州海印大橋橋混凝土斜拉拉橋1988年通車車未滿滿10年即換換索※中國濟濟南黃黃河公公路大大橋混混凝土土斜拉拉橋1982年建成成后，，13年后檢檢查時時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)索有有銹蝕蝕即換換索※中國廣廣東虎虎門大大橋鋼鋼懸索索橋建建成后后即發(fā)發(fā)現(xiàn)有有銹蝕蝕※中國紅紅水河河鐵路路橋混混凝土土斜拉拉橋70年代建建成，，使用用20年后全全部換換索※中國金金沙江江南門門橋混混凝土土拱橋橋1990年建成成，10年后因因吊桿桿損壞壞發(fā)生生局部部橋面面坍塌塌事故故※中國青青州閩閩江大大橋復復合斜斜拉橋橋2000年臺風風季節(jié)節(jié)，遭遭受斷斷錨吊吊裝船船的撞撞擊，，斜拉拉橋支支座系系統(tǒng)均均遭破破壞。。二、我我國公公路橋橋梁養(yǎng)養(yǎng)護存存在主主要問問題1思想上上不夠夠重視視“重建建設輕輕養(yǎng)護護”的的不良良傾向向養(yǎng)護工工作中中是以以路面面為中中心“養(yǎng)路路不養(yǎng)養(yǎng)橋””2資金投投入不不足，，檢測測設備備落后后進入九九十年年代以以后，，我國國進入入了以以高等等級公公路快快速發(fā)發(fā)展為為特征征的公公路建建設高高峰期期，大大量的的資金金、技技術力力量都都集中中到高高等級級公路路建設設上，，各級級公路路交通通部門門更足足長期期處于于巨大大的公公路建建設壓壓力之之下，，沒有有時間間和精精力來來研究究橋梁梁養(yǎng)護護與管管理工工作。。3橋梁管管理基基礎性性工作作薄弱弱一是橋橋梁養(yǎng)養(yǎng)護管管理的的工作作制度度、技技術標標準、、規(guī)程程不完完善。。致使使我們們在橋橋梁檢檢測、、評價價、加加固、、質量量控制制等方方面，，沒有有明確確的工工作依依據(jù)。。二是規(guī)規(guī)范所所要求求橋梁梁卡片片、橋橋梁養(yǎng)養(yǎng)護技技術檔檔案等等基礎礎資料料不齊齊備。。造成成這種種狀況況的原原因是是多方方面的的，有有歷史史的客客觀原原因，，更有有疏于于管理理的主主觀因因素。。三是規(guī)規(guī)范所所要求求的橋橋梁養(yǎng)養(yǎng)護檢檢查的的各種種表格格和記記錄不不齊。。4體制有有弊端端，管管護責責任不不明確確受公路路管理理體制制的影影響，，目前前橋梁梁養(yǎng)護護管理理工作作中也也同樣樣存在在責任任主體體不清清、管管理養(yǎng)養(yǎng)護責責任不不明確確的現(xiàn)現(xiàn)象，，這是是影響響橋梁梁養(yǎng)護護管理理工作作的更更深層層次矛矛盾。。一經(jīng)經(jīng)營營性收收費公公路的的橋梁梁管護護責任任不清清。二一一些些公路路橋梁梁現(xiàn)己己成為為城市市內(nèi)橋橋梁，，但其其產(chǎn)權權和管管護責責任都都沒有有作重重新界界定，，造成成這些些橋梁梁的養(yǎng)養(yǎng)護主主體缺缺位三公公路路管理理體制制的模模式多多樣，，造成成目前前—些地方方的國國省干干線和和縣鄉(xiāng)鄉(xiāng)公路路上的的橋梁梁管護護責任任主體體多元元，責責任意意識淡淡薄，，養(yǎng)護護管理理工作作的質質量和和效果果難以以保證證。5超載、、超限限車輛輛多三、橋橋梁使使用可可靠性性下降降的主主要原原因現(xiàn)將造造成橋橋梁結結構可可靠性性降低低的主主要原原因簡簡介如如下1．公路路車輛輛的超超載、、超限限運輸輸2．結構構的老老化與與病害害混凝土土中性性化裂縫鋼筋銹銹蝕3．設計計標準準的演演變4．意外外碰撞撞四、鋼鋼筋混混凝土土橋病病害分分類及及病害害表現(xiàn)現(xiàn)形式式由于在在需要要加固固的橋橋梁中中，鋼鋼筋混混凝土土橋梁梁數(shù)量量最多多，地地位最最重要要，以以下重重點論論述鋼鋼筋混混凝土土橋梁梁的可可靠性性評估估與加加固技技術。。1病害的的概念念和分分類GB／T50283——1999《公路工工程結結構可可靠度度設計計統(tǒng)一一標準準》規(guī)定公公路工工程結結構必必須滿滿足下列功功能要要求：：(1)在正常常施工工和正正常使使用時時，能能承受受可能能出現(xiàn)現(xiàn)的各各種作作用。。(2)在正常常使用用時，，具有有良好好的工工作性性能。。(3)在正常常維護護下，，具有有足夠夠的耐耐久性性能。。(4)在預計計的偶偶然事事件發(fā)發(fā)生時時及發(fā)發(fā)生后后，仍仍能保保持必必需的的整體體穩(wěn)定定性。。按照病病害不不同的的嚴重重程度度可分分為四四類：：(1)完好或或基本本完好好(2)輕微損損傷的的病害害(3)一般性性損傷傷的病病害(4)嚴重性性損傷傷或破破壞性性損傷傷的病病害五、鋼鋼筋混混凝土土橋病病害的的機理理分析析1．裂縫縫2．混凝凝土碳碳化和和鋼筋筋銹蝕蝕混凝土土破壞壞就是是混凝凝土的的碳化化作用用（確確切說說為中中性化化）。。當氫氧化化鈣在混混凝土的的表面層層里和二二氧化碳碳結合，，變成碳碳酸鈣，，這時并并不破壞壞混凝土土，但其其剛性和和強度增增大。降降低了孔孔隙液的的PH值。鋼筋的銹銹蝕一般般為電化化學銹蝕蝕。發(fā)生生電化學學銹蝕必必須具備備三個條條件：（1）在鋼筋筋表面形形成電位位差；（2）在陰極極部位鋼鋼筋表面面存在足足夠的氧氧氣和水水；（3）在陽極極區(qū)，使使陽極部部位的鋼鋼筋表面面處于活活化狀態(tài)態(tài)，即鋼鋼筋表面面的鈍化化膜遭到到破壞。。3堿骨料反反應六、混混凝土橋橋梁病害害整治對對策探討討1混凝土橋橋梁病害害的總體體修補思思路（1）原則上上，首先先應對超超過一定定寬度(相應于應應不同環(huán)環(huán)境及結結構有不不同要求求)的裂縫都都應予以以修補。。裂縫修修補原則則上有注注漿法、、鑿槽嵌嵌補法等等。從國國際范圍圍內(nèi)來看看，采用用注漿法法壓注改改性環(huán)樹樹脂材料料來修補補裂縫是是一種較較佳選擇擇。（2）對混凝凝土外表表面已碳碳化較深深，可能能引起鋼鋼筋銹蝕蝕的情況況，及橋橋梁AAR病害，可可采用混混凝土表表面涂裝裝聚合物物或硅烷烷類材料料進行封封閉的方方法處理理。（3）對于可可能有氯氯離子侵侵蝕鋼筋筋混凝土土表面的的情況，，可采用用涂刷遷遷移式阻阻銹劑阻阻銹、聚聚合物材材料涂裝裝封閉的的方法處處理，也也可采用用陰極保保護的方方法予以以防護。。（4）對于鋼鋼筋已銹銹蝕的鋼鋼筋混凝凝土梁，，可采用用阻銹劑劑予以處處理。此此外，國國外開發(fā)發(fā)了一種種再堿性性與脫氯氯工藝予予以處理理。對于于在制梁梁時就摻摻加了氯氯鹽的鋼鋼筋混凝凝土梁宜宜優(yōu)先采采用遷移移式阻銹銹劑予以以處理。。修補時時，對于于已脹裂裂或空鼓鼓、剝落落的混凝凝土，宜宜采用摻摻加阻銹銹劑的聚聚合物水水泥砂漿漿或混凝凝土予以以修補。。（5）對于受受化學侵侵蝕或凍凍融循環(huán)環(huán)破壞的的混凝土土，視病病害輕重重,可采用聚聚合物材材料涂裝裝防護或或聚合物物混凝土土修補的的方法處處理。七、既既有混凝凝土橋梁梁的評估估1中國評估估的依據(jù)據(jù)（1）該橋檔檔案資料料，包括括設計、、施工、、毀壞、、維修加加固以及及運營情情況紀錄錄；（2）鐵路橋橋梁檢定定規(guī)范；；（3）公路舊舊橋承載載力鑒定定方法；；（4）鐵路橋橋涵設計計規(guī)范；；（5）公路鋼鋼筋混凝凝土及預預應力混混凝土橋橋涵設計計規(guī)范；；（6）公路橋橋涵設計計通用規(guī)規(guī)范（7）鐵路工工程技術術規(guī)范；；（8）超聲法法檢測混混凝土缺缺陷技術術規(guī)程；；（9）回彈法法檢測混混凝土抗抗壓強度度技術規(guī)規(guī)程。2評估的方方法目前的評評定標準準主要有有：①以可靠度度理論為為基礎的的可靠性性評定標標準；②以模糊數(shù)數(shù)學及專專家系統(tǒng)統(tǒng)理論為為基礎的的評定標標準；③以專家經(jīng)經(jīng)驗為基基礎的構構件缺損損狀況分分級評定定標準。。我國現(xiàn)行行《公路養(yǎng)護護技術規(guī)規(guī)范》采用的是是第三類類方法。。經(jīng)常檢查查和維護護的補充充規(guī)定（（hubei）橋面系及及附屬設設施（略略）1、懸索橋橋（（湖北））檢查主纜纜及吊索索是否滲滲水等異異常，油油漆防護護層是否否完好，，主檢修修道、主主纜索夾夾、防護護罩、吊吊索及夾夾具、錨錨箱、減減震架和和高強螺螺栓等連連接件是是否銹蝕蝕、牢固固或斷裂裂，扶手手鋼絲繩繩是否松松馳；吊索與鋼鋼箱梁連連接橡膠膠圈是否否老化、、松脫、、漏水；；吊索錨頭頭是否積積水、松松動或銹銹蝕；錨箱是否否開裂或或變形，，錨室、、箱體內(nèi)內(nèi)濕度是是否正常常；索鞍、錨錨固連接接器、錨錨碇砼及及索塔有有無異常常現(xiàn)象；；各類支座座是否完完好，運運轉是否否正常。。對出現(xiàn)損損傷的主主纜及吊吊索油漆漆防護層層及時進進行修復復；對已發(fā)生生銹蝕和和松動的的主檢修修道、主主纜索夾夾、防護護罩、吊吊索夾具具、減震震架和高高強螺栓栓等連接接件及時時進行防防銹處理理；檢查吊索索與鋼箱箱梁連接接處橡膠膠圈，若若出現(xiàn)老老化和松松脫，應應及時更更換。經(jīng)常對抽抽濕設施施進行檢檢修，保保證其正正常運轉轉，確保保錨室內(nèi)內(nèi)濕度符符合要求求。2、斜拉橋橋檢查拉索索防護層層是否完完好，如如有劃傷傷、脫落落應及時時修補；；檢查拉拉索護罩罩及減振振裝置有有無松動動脫落、、鋼構件件有無銹銹蝕，對對發(fā)生銹銹蝕的鋼鋼構件進進行防腐腐處理。。檢查主梁梁、塔身身及拉索索錨座處處砼表面面有無砼砼剝落、、裂縫。。定期檢測測鋼結構構主梁梁梁段箱體體焊縫是是否完好好；砼結構主主梁結構構內(nèi)外是是否出現(xiàn)現(xiàn)裂縫、、砼剝落落現(xiàn)象。。3、拱橋橋（1）鋼管管拱：：檢查吊吊桿防防護層層是否否完好好，如如有劃劃傷、、脫落落應及及時修修補；；吊桿錨錨頭有有無松松動、、銹蝕蝕；主拱圈圈剛管管有無無異常常變形形、表表面是是否銹銹蝕；；拱座及及拱圈圈等承承重構構件是是否有有異常常變形形。對防護護層已已有劃劃傷、、脫落落的吊吊索應應及時時修補補；對松動動的錨錨頭應應及時時加固固；對發(fā)生生銹蝕蝕的主主拱圈圈應及及時進進行防防腐處處理。。（2）砼拱拱橋：：檢查拱拱肋（（箱））、拱拱座、、拱腹腹立柱柱，橋橋面板板是否否有裂裂縫或或異常常變形形，基基礎、、墩臺臺等主主要受受力構構件是是否有有異常常變化化。（3）圬工工拱橋橋：檢查拱拱圈、、橋臺臺、基基礎是是否沉沉降，，圬工工砌體體是否否有裂裂縫、、空洞洞、剝剝落、、缺角角，拱拱座圬圬工體體是否否有斷斷裂、、壓碎碎現(xiàn)象象，發(fā)發(fā)現(xiàn)病病害應應查明明原因因，及及時修修復、、加固固。4、梁式式橋觀察主主梁、、墩臺臺等主主要承承重構構件表表面是是否有有砼剝剝落，，主梁梁是否否有裂裂縫或或異常常變形形。對對砼表表面病病害應應及時時進行行修補補。5、支座座檢查支支座是是否清清潔，，位移移是否否受阻阻，上上、下下各部部分是是否密密貼，，固定定是否否牢固固等。。對橋梁梁支座座出現(xiàn)現(xiàn)的下下列缺缺陷：：連結結螺栓栓松動動，墊墊石破破損或或裂紋紋，支支座滑滑動面面干澀澀、銹銹蝕，，橡膠膠老化化、變變形、、破裂裂，支支座墊墊板翹翹曲、、斷裂裂等，，應及及時修修復更更換，，并進進行防防銹處處理。。定期檢檢查和和維護護的補補充規(guī)規(guī)定斜拉橋橋1、斜拉拉索橋梁建成三三年內(nèi)，每每季度選擇擇季平均最最高和最低低氣溫進行行一次索力力測量，第第四年起，，每年選擇擇年平均最最高和最低低氣溫進行行一次索力力測量，并并作好記錄錄。當實測測索力與成成橋初始索索力相差超超過+10%時，應及時時向原設計計單位和主主管部門報報告，以決決定是否進進行索力調調整。2、減振裝置置每半年在大大風及雨天天等氣候條條件下對拉拉索減振效效果進行檢檢查，每年年對拉索導導筒內(nèi)置式式減振裝置置進行一次次開筒檢查查，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)內(nèi)置式減減振裝置損損毀，應及及時予以更更換。3、拉索錨頭頭每半年對拉拉索導筒內(nèi)內(nèi)的積水情情況進行一一次開筒檢檢查。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)積水應及及時排除，，同時對導導筒進行除除濕并封閉閉。定期檢查和和維護的補補充規(guī)定4鋼箱梁橋梁建成三三年內(nèi)每季季度，其后后每半年對對鋼箱梁箱箱內(nèi)連接件件、焊縫的的可靠性進進行一次檢檢查，并全全面檢查箱箱梁內(nèi)、外外壁鋼板的的銹蝕情況況。對對采用抽抽濕防護的的鋼箱梁，，應每月檢