公路橋梁常見病害

公路橋梁(qiáoliáng)常見病害李承昌交通運(yùn)輸部公路科學(xué)(kēxué)研究院（北京公科固橋技術(shù)有限公司）2014.05共一百二十二頁一、橋梁常見病害1伸縮縫2橋面鋪裝3橋面線形4橋頭搭板5支座6混凝土缺陷(quēxiàn)7混凝土裂縫8混凝土崩裂9墩柱開裂10樁基公路(gōnglù)橋梁常見病害及加固方法二、橋梁加固方法1伸縮縫2橋面鋪裝3橋面線形4橋頭搭板5支座6混凝土缺陷7混凝土裂縫8混凝土崩裂9墩柱開裂10樁基共一百二十二頁伸縮縫病害(bìnghài)形式1伸縮縫

間隙(jiànxì)大間隙小護(hù)欄錯(cuò)位取消伸縮縫錨固混凝土損壞滑移箱（桿）斷裂構(gòu)件丟失共一百二十二頁1伸縮縫

間隙(jiànxì)大間隙(jiànxì)小共一百二十二頁1伸縮縫

縫內(nèi)垃圾(lājī)共一百二十二頁1伸縮縫

支座(zhīzuò)脫空支座(zhīzuò)剪斷落梁支座耳板開裂共一百二十二頁1伸縮縫

梁移位(yíwèi)墩柱開裂(kāiliè)共一百二十二頁伸縮縫病害(bìnghài)形式1伸縮縫

滑移(huáyí)箱（桿）斷裂共一百二十二頁伸縮縫病害(bìnghài)形式1伸縮縫

構(gòu)件(gòujiàn)丟失共一百二十二頁1伸縮縫

共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝環(huán)狀網(wǎng)裂共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝環(huán)狀網(wǎng)裂共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝瀝青(lìqīng)鋪裝碎裂共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝水泥(shuǐní)鋪裝碎裂共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝單板受力共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝單板受力共一百二十二頁2橋面(qiáomiàn)鋪裝單板受力共一百二十二頁3橋面(qiáomiàn)線形共一百二十二頁4橋頭(qiáotóu)搭板共一百二十二頁老化(lǎohuà)開裂5支座(zhīzuò)共一百二十二頁剪切變形(biànxíng)過大脫空(tuōkōnɡ)5支座共一百二十二頁缺不銹鋼板5支座(zhīzuò)共一百二十二頁開裂(kāiliè)5支座(zhīzuò)共一百二十二頁開裂(kāiliè)移位(yíwèi)5支座共一百二十二頁外鼓鋼板(gāngbǎn)脫膠5支座(zhīzuò)共一百二十二頁剪斷(jiǎnduàn)5支座(zhīzuò)共一百二十二頁支座(zhīzuò)偏位5支座(zhīzuò)共一百二十二頁偏壓(piānyā)5支座(zhīzuò)共一百二十二頁偏壓(piānyā)引起四氟板擠出鋼盆底面混凝土脫空(tuōkōnɡ)5支座共一百二十二頁箱梁脫離(tuōlí)支座5支座(zhīzuò)共一百二十二頁盆式支座(zhīzuò)承載力不足5支座(zhīzuò)共一百二十二頁蜂窩(fēngwō)麻面孔洞(kǒngdòng)裂縫6混凝土缺陷共一百二十二頁剝落(bōluò)露筋風(fēng)化(fēnghuà)流膏6混凝土缺陷共一百二十二頁7混凝土裂縫(lièfèng)共一百二十二頁剪切裂縫(lièfèng)彎曲(wānqū)裂縫垂直裂縫扭曲裂縫斷開裂縫局部應(yīng)力集中裂縫7混凝土裂縫共一百二十二頁共一百二十二頁7混凝土裂縫(lièfèng)共一百二十二頁7混凝土裂縫(lièfèng)共一百二十二頁8混凝土崩裂(bēngliè)共一百二十二頁8混凝土崩裂(bēngliè)共一百二十二頁9墩柱開裂(kāiliè)共一百二十二頁9墩柱開裂(kāiliè)共一百二十二頁10樁基共一百二十二頁0.10超載車共一百二十二頁二、橋梁(qiáoliáng)加固技術(shù)加固的一般原則：(1)盡量減少對原結(jié)構(gòu)的損傷；(2)技術(shù)可靠，具有長期加固效應(yīng)，能滿足(mǎnzú)結(jié)構(gòu)耐久性要求；(3)施工設(shè)備簡單，施工操作方便；(4)材料用量少，費(fèi)用低；(5)養(yǎng)護(hù)工作量少；(6)加固施工時(shí)盡量不中斷交通。共一百二十二頁（1）增大構(gòu)件截面加固技術(shù)；（2）改變結(jié)構(gòu)體系加固技術(shù)；（3）增強(qiáng)橋梁整體性加固技術(shù)；（4）體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)；（5）裂縫修補(bǔ)加固技術(shù);（6）粘貼(zhāntiē)（鋼板、碳纖維、鋼絲等）加固技術(shù)；（7）支座病害判斷及更換；（8）拉吊索病害判斷及更換。二、

橋梁(qiáoliáng)加固技術(shù)橋梁加固的常用方法：共一百二十二頁1增大構(gòu)件(gòujiàn)截面(1)增焊主筋共一百二十二頁1增大(zēnɡdà)構(gòu)件截面(2)增加鋼筋(gāngjīn)混凝土截面共一百二十二頁1增大(zēnɡdà)構(gòu)件截面(3)增設(shè)(zēnɡshè)主梁共一百二十二頁1增大構(gòu)件(gòujiàn)截面(4)增設(shè)(zēnɡshè)拱肋共一百二十二頁1增大構(gòu)件(gòujiàn)截面(5)套拱共一百二十二頁1增大構(gòu)件(gòujiàn)截面(6)雙曲拱肋粘型鋼(xínggāng)共一百二十二頁1增大構(gòu)件(gòujiàn)截面(7)拱橋粘貼(zhāntiē)鋼板、碳纖維共一百二十二頁1增大(zēnɡdà)構(gòu)件截面(8)腹拱粘貼(zhāntiē)型鋼共一百二十二頁2改變(gǎibiàn)結(jié)構(gòu)體系(1)臨時(shí)(línshí)支撐—腹拱共一百二十二頁2改變結(jié)構(gòu)(jiégòu)體系(2)臨時(shí)(línshí)支撐——

防落梁共一百二十二頁2改變(gǎibiàn)結(jié)構(gòu)體系(1)臨時(shí)支撐(zhīchēng)—防板剪斷共一百二十二頁2改變結(jié)構(gòu)(jiégòu)體系(2)簡支變連續(xù)(liánxù)共一百二十二頁2改變結(jié)構(gòu)(jiégòu)體系(3)八字(bāzì)撐架法共一百二十二頁2改變結(jié)構(gòu)(jiégòu)體系(4)連續(xù)(liánxù)梁斜拉加固共一百二十二頁2改變(gǎibiàn)結(jié)構(gòu)體系（4）連續(xù)(liánxù)梁斜拉加固共一百二十二頁2改變結(jié)構(gòu)(jiégòu)體系(5)連續(xù)(liánxù)梁桁架加固共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(1)預(yù)制板橋面(qiáomiàn)鋪裝改造共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(2)預(yù)制板底增強(qiáng)橫向聯(lián)系（增設(shè)(zēnɡshè)橫梁）共一百二十二頁(3)粘貼(zhāntiē)鋼板3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(4)T梁增設(shè)(zēnɡshè)橫隔板共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(4)T梁增設(shè)(zēnɡshè)橫隔板共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(4)T梁增設(shè)(zēnɡshè)橫隔板共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(5)雙曲拱、肋拱、剛架拱增設(shè)(zēnɡshè)橫系梁共一百二十二頁3增強(qiáng)(zēngqiáng)橫向聯(lián)系(5)雙曲拱、肋拱、剛架拱增設(shè)(zēnɡshè)橫系梁共一百二十二頁4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠（1）將裂縫表面封閉(fēngbì)，形成一密閉腔體。（2）空心板底面裂縫，小箱梁底板、腹板裂縫不能灌膠。形成密閉腔體共一百二十二頁4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠（1）使斷裂的原結(jié)構(gòu)恢復(fù)為整體。（2）阻止空氣中水氣和空中介質(zhì)腐蝕(fǔshí)鋼筋及鋼絞線。共一百二十二頁4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠灌縫灌注(guànzhù)膠主要性能指標(biāo)性能項(xiàng)目性能指標(biāo)抗壓強(qiáng)度≥50MPa抗拉強(qiáng)度≥20MPa抗拉彈性模量≥1500MPa可灌注性能注入0.1mm寬裂縫共一百二十二頁（1）低壓(dīyā)灌膠—壁可法（2）中壓灌膠—空壓機(jī)配膠罐（3）高壓(gāoyā)灌膠—專用設(shè)備4混凝土裂縫灌膠共一百二十二頁項(xiàng)目性能指標(biāo)抗壓強(qiáng)度≥50MPa粘接抗剪強(qiáng)度≥10MPa粘接抗拉強(qiáng)度？MPa（1）原材料檢驗(yàn)(jiǎnyàn)—抗壓試件4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠（2）原材料檢驗(yàn)(jiǎnyàn)—與混凝土粘接共一百二十二頁（3）原材料檢驗(yàn)(jiǎnyàn)——鋼—鋼粘接4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁（4）現(xiàn)場(xiànchǎng)檢驗(yàn)—固化檢驗(yàn)1）清理封縫膠，檢查裂縫表面灌膠飽滿(bǎomǎn)情況2）注意假灌膠4混凝土裂縫灌膠（5）現(xiàn)場檢驗(yàn)—取芯檢查1）取芯僅作為驗(yàn)證使用，應(yīng)盡量少。2）鉆芯鉆桿內(nèi)徑一般為3～5cm，取樣位置：裂縫未端、兩膠嘴中間、裂縫交叉處，芯樣深度宜大于10cm，且達(dá)裂縫深度。3）取芯前探測鋼筋位置，避開鋼筋。4）取芯孔用環(huán)氧樹脂砂漿或混凝土封堵。共一百二十二頁灌膠飽滿(bǎomǎn)芯樣4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁灌膠飽滿(bǎomǎn)芯樣4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁取芯鉆孔(zuànkǒnɡ)照片4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁灌膠不飽滿(bǎomǎn)芯樣4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁活動(huódòng)裂縫灌膠后開裂4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁活動(huódòng)裂縫封縫后開裂4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁活動裂縫(lièfèng)封縫后開裂4混凝土裂縫(lièfèng)灌膠共一百二十二頁適用(shìyòng)于大多數(shù)橋梁加固中小跨徑梁板橋承載力不足大跨徑橋梁(qiáoliáng)局部開裂5粘貼鋼板加固技術(shù)共一百二十二頁性能項(xiàng)目性能要求抗拉強(qiáng)度≥30MPa抗壓強(qiáng)度≥65MPa伸長率≥1.3%鋼—鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥15MPa與混凝土的正拉粘接強(qiáng)度≥2.5MPa（1）結(jié)構(gòu)膠原材料檢驗(yàn)(jiǎnyàn)5粘貼(zhāntiē)鋼板加固技術(shù)（2）鋼板原材料檢驗(yàn)—拉伸試驗(yàn)，測量屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率共一百二十二頁結(jié)構(gòu)膠原材料檢驗(yàn)(jiǎnyàn)——抗壓試件5粘貼鋼板(gāngbǎn)加固技術(shù)共一百二十二頁結(jié)構(gòu)膠原材料檢驗(yàn)(jiǎnyàn)——剪切試件5粘貼鋼板加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁鑿毛合格(hégé)鑿毛不合格(hégé)

5粘貼(zhāntiē)鋼板加固技術(shù)（3）現(xiàn)場檢驗(yàn)——混凝土鑿毛共一百二十二頁打磨(dǎmó)合格5粘貼鋼板加固(jiāɡù)技術(shù)打磨不合格打磨后生銹、污染（4）現(xiàn)場檢驗(yàn)——鋼板打磨共一百二十二頁（5）現(xiàn)場檢驗(yàn)—脫空(tuōkōnɡ)檢查5粘貼鋼板(gāngbǎn)加固技術(shù)共一百二十二頁（6）現(xiàn)場(xiànchǎng)檢驗(yàn)——拔試驗(yàn)5粘貼鋼板加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁（1）質(zhì)量缺陷(quēxiàn)——外觀檢查未充分鑿毛、脫空5粘貼(zhāntiē)鋼板加固技術(shù)共一百二十二頁(2)質(zhì)量(zhìliàng)缺陷—鋼板彎曲5粘貼鋼板(gāngbǎn)加固技術(shù)共一百二十二頁(3)質(zhì)量缺陷—鋼板局部(júbù)扭曲(4)質(zhì)量(zhìliàng)缺陷—涂裝開裂5粘貼鋼板加固技術(shù)共一百二十二頁(5)質(zhì)量缺陷—鋼板(gāngbǎn)丟失5粘貼鋼板加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁(6)質(zhì)量缺陷(quēxiàn)—鋼板撕開5粘貼鋼板(gāngbǎn)加固技術(shù)共一百二十二頁性能項(xiàng)目性能要求抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥3400MPa彈性模量≥240000MPa極限拉伸值≥1.7%I級碳纖維布的主要(zhǔyào)力學(xué)性能指標(biāo)

6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)規(guī)范規(guī)定[εf]＝0.007或其極限拉應(yīng)變的較小值，即其容許抗拉強(qiáng)度[fp]=Ef×[εf]＝1680MPaQ235鋼的抗拉強(qiáng)度fsd=195MPa[fp]/fsd=8.6

即粘貼一層300g/m2(厚0.167mm)碳纖維1m寬，相當(dāng)于增加了14.36cm2（3根φ25）I級鋼筋，或2根φ25Ⅱ級鋼筋。其加固效率較低。

共一百二十二頁

由于橋梁構(gòu)件普遍尺寸大、配筋多，粘貼碳纖維增加的抗彎承載力相對(xiāngduì)較小，一般使用在：

（1）小型構(gòu)件，如跨徑小的板、樓板。

（2）應(yīng)力復(fù)雜部位，如箱梁腹板。

（3）包柱，使受壓柱形成約束混凝土。

6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁性能項(xiàng)目性能要求抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥3400MPa彈性模量≥240000MPa極限拉伸值≥1.7%性能項(xiàng)目性能要求抗壓強(qiáng)度≥70MPa鋼—鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥14MPa與混凝土的正拉粘接強(qiáng)度≥2.5MPaA級碳纖維膠主要(zhǔyào)力學(xué)性能指標(biāo)I級碳纖維布主要(zhǔyào)力學(xué)性能指標(biāo)正拉粘接強(qiáng)度≥2.5MPa，且為混凝土內(nèi)聚破壞6粘貼碳纖維加固技術(shù)(1)原材料檢驗(yàn)——布3項(xiàng)、膠2項(xiàng)共一百二十二頁（2）現(xiàn)場(xiànchǎng)檢驗(yàn)——表面平整度6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁（3）現(xiàn)場(xiànchǎng)檢驗(yàn)—外觀6粘貼(zhāntiē)碳纖維加固技術(shù)共一百二十二頁大面積空鼓6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)褶皺(zhězhòu)分散浸漬不充分（4）現(xiàn)場檢驗(yàn)——施工缺陷面膠涂刷過量面膠涂刷不均勻共一百二十二頁（5）現(xiàn)場檢驗(yàn)(jiǎnyàn)——拉拔試驗(yàn)6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁（1）質(zhì)量(zhìliàng)缺陷—涂裝脫落6粘貼(zhāntiē)碳纖維加固技術(shù)（2）質(zhì)量缺陷—碳纖維脫落共一百二十二頁案例——某連續(xù)箱梁橋建成后不久，腹板、底板即嚴(yán)重開裂，在原施工節(jié)段結(jié)合處發(fā)現(xiàn)很多幾乎貫通底板的裂縫。90%以上的裂縫寬度已經(jīng)達(dá)到并超過0.2mm。加固(jiāɡù)措施：6粘貼(zhāntiē)碳纖維加固技術(shù)（1）邊腹板內(nèi)側(cè)及中腹板在中支點(diǎn)兩側(cè)距支點(diǎn)10m范圍內(nèi)粘貼鋼板條，然后在四分之一跨范圍內(nèi)澆筑10cm厚鋼筋混凝土；共一百二十二頁（2）主橋箱梁全部頂板、底板底面，部分翼緣板底面和支點(diǎn)一定范圍內(nèi)的邊腹板外側(cè)，采用粘貼(zhāntiē)碳纖維布的加固補(bǔ)強(qiáng)；（3）重新鋪設(shè)橋面鋪裝，更換伸縮縫。加固費(fèi)用1000多萬元。

該橋加固二年后，腹板內(nèi)表面又發(fā)現(xiàn)大量裂縫，又進(jìn)行了檢測和荷載試驗(yàn)。通過(tōngguò)檢測、荷載試驗(yàn)和計(jì)算分析，主橋腹板尺寸不足，整體剛度偏低，加固后其截面抗剪尺寸不夠，抗剪承載能力仍不能滿足要求。6粘貼碳纖維加固技術(shù)共一百二十二頁碳纖維板加固(jiāɡù)布置6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁預(yù)應(yīng)力鋼絞線松弛(sōnɡchí)率6粘貼碳纖維加固(jiāɡù)技術(shù)共一百二十二頁碳纖維板與鋼絞線比較：

按強(qiáng)度計(jì)算(jìsuàn)，100mm寬、2mm厚碳纖維板相當(dāng)于1根鋼絞線，1）碳板約100元/米，無粘結(jié)鋼絞線約10元/米。2）碳纖維板錨具約4000元/套，單根鋼絞線錨具及齒板不超過1000元/套。

加固效率低，耐久性還需驗(yàn)證。6粘貼(zhāntiē)碳纖維加固技術(shù)共一百二十二頁7簡支板（梁）橋橋面(qiáomiàn)鋪裝改造（1）簡支板橋常見(chánɡjiàn)病害：板底縱橫向裂縫、滲水、露筋、鉸縫開裂、單板受力等。（2）在這些病害中，單板受力危害最大，已出現(xiàn)橋梁坍塌的嚴(yán)重事故。（3）單板受力使活載橫向分布系數(shù)由0.2變?yōu)?.5，活載增大一倍以上，引起板底開裂、撓度過大，甚至斷板的嚴(yán)重事故。板端剪切裂縫共一百二十二頁植筋24小時(shí)后，進(jìn)行(jìnxíng)拉拔試驗(yàn),φ16植筋深度7cm時(shí)，拉拔力應(yīng)達(dá)到2噸。7簡支板（梁）橋橋面(qiáomiàn)鋪裝改造擺放橫筋擺放縱筋并綁扎鋼筋網(wǎng)與植筋點(diǎn)焊共一百二十二頁安裝(ānzhuāng)導(dǎo)軌焊接導(dǎo)軌7簡支板（梁）橋橋面(qiáomiàn)鋪裝改造風(fēng)力滅火機(jī)吹掃

澆筑前沖洗濕潤共一百二十二頁提漿刮平精平粗平7簡支板（梁）橋橋面(qiáomiàn)鋪裝改造共一百二十二頁開放交通(jiāotōng)條件：（1）養(yǎng)生10天后。（2）混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的100%。7簡支板（梁）橋橋面(qiáomiàn)鋪裝改造共一百二十二頁橡膠支座損壞(sǔnhuài)原因:⑴橡膠支座的老化⑵橡膠支座產(chǎn)品質(zhì)量⑶施工(shīgōng)和養(yǎng)護(hù)管理不善⑷支座設(shè)計(jì)、選型及布置不合理⑸其它原因8支座病害判斷及更換共一百二十二頁橡膠支座病害評價(jià)—板式(bǎnshì)橡膠支座劣化等級評定表8支座病害判斷(pànduàn)及更換共一百二十二頁單個(gè)橡膠(xiàngjiāo)支座失效判