橋梁養(yǎng)護與加固課件

橋梁養(yǎng)護與加固

盧文良

北京交通大學

一、國內外既有橋梁工作狀態(tài)的概況1國內情況全國的公路橋梁總座數己達28．4萬座，計1065萬延米。

2001年的第二次全國公路普查資料，我國國道、省道和縣道公路橋梁中技術狀況評定為三類的有28095座，計857440延米；四類的有5424座，計178451延米；危橋3402座，計145575延米。

三類及其以下等級的橋梁就需要按排中修或大修、加固工程。也就是說我國縣級以上公路中共有36921座，計118萬延米的橋梁需要維修或加固，據測算，至少需要資金150億元。而2001年全國用于橋梁加固改造的專項投資約為6.9億元。兩者相比，差距明顯。

我國目前鐵路運營線路總長約70000km，橋梁總延長約2400km。

其中，混凝土橋梁共計12萬余孔，占橋梁的90％以上。

根據2000年鐵路秋檢結果，全路共有裂縫超限混凝土梁1155座/4154孔。根據2000年橋隧秋檢結果統(tǒng)計，全路發(fā)生鋼筋銹蝕的混凝土梁達3000多孔。2國外情況美國

每年高速公路的結構維修要花費數十億美元。

據80年代的兩份橋梁狀況登記報告，美國有公路橋60萬座，低于現今標準的占40%以上，其中州際公路和州公路有近30萬，低于現今標準的約占30%，市、縣城鎮(zhèn)公路橋30多萬座，，低于現今標準的占50%以上。西歐3國內外大跨度橋梁的換索情況世界范圍內尤其是中國的大跨度斜拉橋和懸索橋中的一些在建成后不久即面臨著不得不大修的尷尬局面。以下是大跨橋的換索實例。

※美國

紐約威廉斯堡橋鋼懸索橋19l8年建成后，于1921、1924、1963年曾對主纜和錨碇進行全面修補，1992年還進行長達兩年的防腐維修

※日本本州四國聯絡線上的橋

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

通車7年后即換索

※德國漢堡科爾布蘭特斜拉橋

鋼斜拉橋

通車未滿10年即換索※中國廣州海印大橋混凝土斜拉橋1988年通車未滿10年即換索

※中國濟南黃河公路大橋混凝土斜拉橋1982年建成后，13年后檢查時發(fā)現索有銹蝕即換索

※中國廣東虎門大橋鋼懸索橋建成后即發(fā)現有銹蝕

※中國紅水河鐵路橋混凝土斜拉橋70年代建成，使用20年后全部換索※中國金沙江南門橋混凝土拱橋1990年建成，10年后因吊桿損壞發(fā)生局部橋面坍塌事故

※中國青州閩江大橋復合斜拉橋2000年臺風季節(jié)，遭受斷錨吊裝船的撞擊，斜拉橋支座系統(tǒng)均遭破壞。

二、我國公路橋梁養(yǎng)護存在主要問題1思想上不夠重視“重建設輕養(yǎng)護”的不良傾向養(yǎng)護工作中是以路面為中心“養(yǎng)路不養(yǎng)橋”

2資金投入不足，檢測設備落后

進入九十年代以后，我國進入了以高等級公路快速發(fā)展為特征的公路建設高峰期，大量的資金、技術力量都集中到高等級公路建設上，各級公路交通部門更足長期處于巨大的公路建設壓力之下，沒有時間和精力來研究橋梁養(yǎng)護與管理工作。

3橋梁管理基礎性工作薄弱一是橋梁養(yǎng)護管理的工作制度、技術標準、規(guī)程不完善。致使我們在橋梁檢測、評價、加固、質量控制等方面，沒有明確的工作依據。二是規(guī)范所要求橋梁卡片、橋梁養(yǎng)護技術檔案等基礎資料不齊備。造成這種狀況的原因是多方面的，有歷史的客觀原因，更有疏于管理的主觀因素。三是規(guī)范所要求的橋梁養(yǎng)護檢查的各種表格和記錄不齊。4體制有弊端，管護責任不明確

受公路管理體制的影響，目前橋梁養(yǎng)護管理工作中也同樣存在責任主體不清、管理養(yǎng)護責任不明確的現象，這是影響橋梁養(yǎng)護管理工作的更深層次矛盾。一經營性收費公路的橋梁管護責任不清。二一些公路橋梁現己成為城市內橋梁，但其產權和管護責任都沒有作重新界定，造成這些橋梁的養(yǎng)護主體缺位三公路管理體制的模式多樣，造成目前—些地方的國省干線和縣鄉(xiāng)公路上的橋梁管護責任主體多元，責任意識淡薄，養(yǎng)護管理工作的質量和效果難以保證。5超載、超限車輛多三、橋梁使用可靠性下降的主要原因現將造成橋梁結構可靠性降低的主要原因簡介如下1．公路車輛的超載、超限運輸

2．結構的老化與病害混凝土中性化裂縫鋼筋銹蝕

3．設計標準的演變

4．意外碰撞

四、鋼筋混凝土橋病害分類及病害表現形式由于在需要加固的橋梁中，鋼筋混凝土橋梁數量最多，地位最重要，以下重點論述鋼筋混凝土橋梁的可靠性評估與加固技術。

1病害的爬概念和再分類GB／T50得283頸—19臟99《公路概工程特結構茄可靠宋度設少計統(tǒng)判一標告準》規(guī)定公聚路工程雖結構必攜須滿足下列功悠能要求框：(1區(qū))在正常孫施工和識正常使旺用時，哀能承受罰可能出側現的各心種作用紡。(2積)在正頑常使咱用時勢，具禁有良朗好的嫁工作尿性能匆。(3)在正常紗維護下肢，具有眉足夠的心耐久性難能。(4誦)在預警計的睛偶然壓事件接發(fā)生麥時及魚發(fā)生錢后，迅仍能負保持好必需便的整隸體穩(wěn)火定性扔。按照曠病害哥不同回的嚴他重程幼度可魂分為訪四類臣：(1額)完好銹或基腦本完柄好(2醫(yī))輕微傅損傷弄的病剪害(3)一般頸性損孟傷的嬸病害(4周)嚴重黃性損柔傷或魯破壞耀性損畝傷的子病害五、鋼洲筋混凝去土橋病枝害的機診理分析1．裂津縫2．混太凝土棋碳化觸和鋼柿筋銹板蝕混凝樂土破亂壞就代是混爽凝土兇的碳純化作擦用（向確切素說為仍中性銳化）開。當氫革氧化痰鈣在傘混凝出土的瘡表面挖層里膠和二洞氧化過碳結棉合，鉗變成投碳酸根鈣，聾這時激并不觸破壞跳混凝暖土，祥但其察剛性膊和強諸度增耍大。假降低稻了孔境隙液垮的PH值。鋼筋的抹銹蝕一稿般為電屋化學銹感蝕。發(fā)泛生電化城學銹蝕鈔必須具牲備三個柱條件：（1）在信鋼筋拋表面專形成納電位河差；（2）在陰投極部位維鋼筋表濃面存在守足夠的縣氧氣和屈水；（3）在羅陽極找區(qū)，給使陽告極部劍位的師鋼筋設表面寫處于諒活化果狀態(tài)災，即昨鋼筋撥表面趴的鈍倆化膜廉遭到飯破壞糟。3堿骨料壓反應六、穿混凝土奇橋梁病蛾害整治吩對策探對討1混凝兆土橋生梁病茂害的漲總體糧修補教思路（1）原傻則上命，首度先應旺對超飾過一嶺定寬擱度(相應于云應不同委環(huán)境及競結構有蔬不同要康求)的裂田縫都披應予充以修智補。充裂縫敬修補另原則紡上有筆注漿酷法、登鑿槽險嵌補括法等迷。從饑國際倡范圍棄內來按看，慮采用枝注漿洋法壓障注改候性環(huán)登樹脂辮材料逃來修祝補裂伶縫是襖一種蹦較佳曠選擇月。（2）對混虎凝土外射表面已窄碳化較霧深，可授能引起風鋼筋銹誰蝕的情抽況，及伏橋梁AA膜R病害，生可采用禁混凝土戀表面涂長裝聚合存物或硅填烷類材頂料進行味封閉的辮方法處皂理。（3）對于住可能有賓氯離子銳侵蝕鋼樹筋混凝叉土表面援的情況逗，可采除用涂刷諷遷移式醬阻銹劑浴阻銹、室聚合物叔材料涂讀裝封閉役的方法疾處理，脾也可采她用陰極脾保護的蓮方法予皮以防護叮。（4）對于崖鋼筋已拔銹蝕的蜻鋼筋混割凝土梁額，可采裁用阻銹榮劑予以紐奉處理。僑此外，歸國外開癢發(fā)了一浸種再堿帶性與脫而氯工藝蒙予以處鏈理。對叼于在制勾梁時就悲摻加了幣氯鹽的跪鋼筋混路凝土梁宵宜優(yōu)先稼采用遷央移式阻染銹劑予羊以處理殊。修補頸時，對倍于已脹紐奉裂或空萬鼓、剝南落的混襪凝土，淋宜采用武摻加阻播銹劑的愧聚合物廉水泥砂瘋漿或混秋凝土予孫以修補度。（5）對俘于受謀化學漸侵蝕駕或凍峰融循板環(huán)破炭壞的浸混凝驗土，饒視病傘害輕柔重,可采處用聚田合物婦材料上涂裝萍防護免或聚姨合物龍混凝濃土修浴補的篇方法顛處理聽。七、紅既歷有混滲凝土曲橋梁符的評勉估1中國評塵估的依糟據（1）該橋雄檔案資介料，包磁括設計饑、施工僻、毀壞觀、維修會加固以志及運營封情況紀典錄；（2）鐵路纏橋梁檢垮定規(guī)范療；（3）公予路舊照橋承如載力且鑒定括方法限；（4）鐵撓路橋艇涵設肺計規(guī)冰范；（5）公蘭路鋼波筋混推凝土杜及預甲應力旺混凝蠢土橋熱涵設貸計規(guī)朵范；（6）公路炭橋涵設屆計通用股規(guī)范（7）鐵路燒工程技袋術規(guī)范書；（8）超聲顛法檢測享混凝土火缺陷技辟術規(guī)程禿；（9）回窗彈法包檢測仍混凝峽土抗續(xù)壓強農度技辟術規(guī)男程。2評估被的方虜法目前妹的評輩定標株準主諷要有損：①以可懼靠度美理論彎為基該礎的思可靠途性評證定標托準；②以模糊褲數學及劣專家系美統(tǒng)理論妻為基礎什的評定站標準；③以專家她經驗為杜基礎的狼構件缺萌損狀況紗分級評軟定標準土。我國旁現行《公路膝養(yǎng)護熊技術陪規(guī)范》采用的券是第三軟類方法布。經常檢嗎查和維并護的補內充規(guī)定砌（hube革i）橋面系按及附屬乳設施（交略）1、懸完索橋冊（湖彎北）檢查主暫纜及吊紋索是否耳滲水等鋪異常，舊油漆防華護層是豈否完好沫，主檢開修道、叮主纜索量夾、防編護罩、集吊索及異夾具、延錨箱、污減震架潤和高強左螺栓等方連接件抖是否銹矩蝕、牢摟固或斷余裂，扶鉗手鋼絲駕繩是否泰松馳；吊索與徐鋼箱梁青連接橡健膠圈是笨否老化盟、松脫鬼、漏水字；吊索滅錨頭立是否固積水借、松丙動或選銹蝕合；錨箱是脅否開裂胳或變形賓，錨室激、箱體廟內濕度靜是否正滑常；索鞍、耗錨固連鵝接器、點錨碇砼摩及索塔芽有無異錫?，F象澤；各類支河座是否亡完好，雨運轉是濾否正常肯。對出現領損傷的浙主纜及牽吊索油柏漆防護貓層及時剪進行修悅復；對已發(fā)俗生銹蝕史和松動勁的主檢惱修道、失主纜索吩夾、防港護罩、循吊索夾箱具、減服震架和究高強螺梯栓等連肚接件及忽時進行圾防銹處傍理；檢查辮吊索除與鋼俊箱梁腫連接偉處橡好膠圈農，若躍出現示老化供和松宅脫，且應及貞時更作換。經常諸對抽滲濕設境施進密行檢銹修，滅保證首其正晶常運離轉，醫(yī)確保德錨室刻內濕治度符笑合要得求。2、斜附拉橋檢查愧拉索佩防護類層是山否完拼好，潔如有懸劃傷艙、脫標落應博及時預修補極；檢省查拉飛索護恒罩及趨減振捆裝置盯有無陣松動蒸脫落爪、鋼待構件稈有無旬銹蝕步，對憲發(fā)生槽銹蝕肌的鋼號構件胡進行給防腐級處理纖。檢查主羞梁、塔永身及拉襯索錨座圣處砼表膏面有無睛砼剝落滾、裂縫序。定期檢纏測鋼結錯構主梁踢梁段箱兼體焊縫顆是否完蛛好；砼結付構主綢梁結垂構內想外是嶄否出普現裂胞縫、改砼剝豆落現義象。3、拱鴿橋（1）鋼科管拱睛：檢查設吊桿起防護拔層是畢否完詳好，線如有仇劃傷墻、脫縮慧落應桿及時貞修補拜；吊桿錨姿頭有無逐松動、為銹蝕；主拱圈猴剛管有劑無異常變變形、梢表面是服否銹蝕鋼；拱座及仇拱圈等斃承重構瘋件是否機有異常潮變形。對防飾護層徒已有炮劃傷稀、脫色落的范吊索摘應及詠時修泳補；對松動社的錨頭來應及時濃加固；對發(fā)青生銹滅蝕的民主拱帖圈應杯及時室進行種防腐稿處理盤。（2）砼拱浩橋：檢查咐拱肋敞（箱間）、態(tài)拱座方、拱希腹立忍柱，郊橋面條板是致否有芳裂縫硬或異舌常變累形，籌基礎宰、墩喂臺等乳主要炊受力先構件乏是否霉有異呀常變翁化。（3）圬工黎拱橋：檢查冷拱圈寶、橋脖臺、紡基礎味是否絕沉降釀，圬蠢工砌漿體是蠟否有墊裂縫碗、空慰洞、告剝落額、缺澡角，抱拱座零圬工寶體是蕩否有皇斷裂黎、壓熄碎現迅象，袋發(fā)現韻病害不應查吵明原替因，翼及時兵修復洲、加畫固。4、梁式蠟橋觀察主訂梁、墩愁臺等主籃要承重遣構件表刷面是否及有砼剝姥落，主棄梁是否催有裂縫演或異常慚變形。犧對砼表抓面病害縱應及時槳進行修飽補。5、支座檢查承支座壓是否私清潔均，位額移是垮否受治阻，寸上、旋下各赴部分擋是否撥密貼藥，固洲定是悔否牢枯固等凈。對橋梁作支座出蔬現的下點列缺陷摘：連結多螺栓松知動，墊畫石破損油或裂紋淘，支座誘滑動面暑干澀、受銹蝕，嗎橡膠老勵化、變座形、破廉裂，支患座墊板卸翹曲、嫩斷裂等仗，應及耗時修復滅更換，蘭并進行酸防銹處躍理。定期檢染查和維架護的補五充規(guī)定斜拉橋1、斜拉雹索橋梁建贏成三年堅內，每溉季度選掙擇季平濁均最高慘和最低宋氣溫進嶄行一次泄索力測溫量，第駕四年起榆，每年墳選擇年津平均最皆高和最愈低氣溫情進行一砌次索力耍測量，代并作好專記錄。卵當實測酬索力與擱成橋初引始索力利相差超帶過+1呢0%時，應睬及時向渡原設計懼單位和金主管部罰門報告運，以決黃定是否團進行索服力調整容。2、減振帆裝置每半年霉在大風腥及雨天續(xù)等氣候貍條件下億對拉索仔減振效床果進行刷檢查，搶每年對厚拉索導挑筒內置指式減振簡裝置進暮行一次引開筒檢與查，如噴發(fā)現內拜置式減得振裝置恐損毀，域應及時為予以更尼換。3、拉索谷錨頭每半年無對拉索訓導筒內嶺的積水秘情況進貫行一次單開筒檢稀查。發(fā)敢現積水莊應及時惠排除，騙同時對恭導筒進霞行除濕淋并封閉呈。定期檢河查和維晉護的補呼充規(guī)定4鋼箱另梁橋梁建醫(yī)成三年綠內每季揭度，其銹后每半紀年對鋼址箱梁箱讀內連接頓件、焊鞋縫的可國靠性進版行一次言檢查，嚇并全面赴檢查箱補梁內、京外壁鋼篇板的銹繡蝕情況槽。貞對采配用抽濕滾防護的耳鋼箱梁懷，應每棟月檢查劫一次抽蹈濕機的美運轉情級況及鋼裝箱內空膽氣濕度擺。賣對鋼團箱梁銹校蝕應及趕時進行馬防腐處區(qū)理，并漆采取措敬施保證任箱梁內局空氣濕衛(wèi)度符合憂要求。罩橋梁建妖成后每盾年選擇涉當年平爛均最高筋和最低脫氣溫對君主梁進易行一次棍線形觀還測，并棟將觀測唉的線形覽繪制成雅圖，與慕成橋初茄始線形呼進行比斥較，發(fā)詞現異常猾應及時賀報告。定期檢鈴查和維她護的補暈充規(guī)定大跨度基梁式橋1、主否梁