桥梁经常性检查与维修处置-巫祖烈.ppt

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1、桥梁经常性检查与维修处置,重庆交通大学土木建筑学院桥梁结构工程交通行业重点实验室（重庆）巫祖烈（13594282745）,1 概述,桥梁是一种暴露在大气中的承重结构，随着交通量的增大，加上重载车辆的频繁运行，使桥梁耐久能力受到极大影响。因此，对桥梁技术现状的把握显得尤为重要。 对桥梁结构的经常性检查，可以及早发现桥梁的病害及异常现象，判断结构物的损坏程度，为采用合理的维修处置方法提供依据。 桥梁检查和维修处置依据： 公路桥涵养护规范（JTG H112004）； 桥梁的技术资料。 要进行桥梁的经常性检查与维修，首先要了解桥梁的构造与受力特点，知道不同桥梁的病害特征及部位。,缺陷一设计荷载标准偏低

2、，承载能力不足 早期建造的桥梁，特别是60年代、70年代建造的桥梁，设计荷载大多为汽-13、拖-60或汽-15、拖-80，还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽-10、履带-50，甚至低于汽车-10级。随着交通量的增加和荷载等级的提高，原有桥梁已经难以适应现今交通的需要，有的桥梁已出现严重病害，有的桥梁有出现病害的可能。,2 我国公路桥梁现状及常见缺陷模式,缺陷二通行能力不足 桥面宽度不足；桥梁平面线形、纵断面线形标准太低；桥上通车净空或桥下通车净空不足，带来安全隐患。 缺陷三人为及自然因素引起结构的损坏 超出设计条件的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击，河道不恰当开挖，桥梁基础下的岩

3、溶、矿山坑道等，引起桥梁结构的局部损伤。 缺陷四超期服役 建造时期较早（如50、60年代）的桥梁，设计使用寿命一般只有3050年，这些高龄桥梁目前仍在使用中。,缺陷五超负荷使用 按路线等级或者预期设计荷载等级来说，可能设计荷载等级并不低，但由于一些特殊原因，桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。 缺陷六设计、施工先天不足 有些桥梁设计上不是很合理，结构构造处理不恰当，桥梁在早期运营时其缺陷并不明显，运营一定时间后，病害逐渐显现出来。 有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等影响，存在一定的技术缺陷，随着运营时间的增加，其病害也逐渐在发展。,缺陷七养护维修或加固措施

4、不当 桥面维修增加过大的恒载，致使桥梁负担加重； 桥面排水处理不当，桥面渗水； 如支座维修不当，约束了承重结构的变形等。 桥梁加固不当，如加固施加的预应力大小或者位置不恰当，引起结构的二次病害； 如结构体系改变不合理，致使结构的关键部位应力超限等。,3 桥梁缺陷的主要表征,（1）钢筋锈蚀损伤： 混凝土施工质量参差不齐，再加上超载问题严重，往往使RC结构裂缝与钢筋锈蚀产生相乘结果而导致寿命更短。根据调查资料表明：许多桥梁在完工10年内就会发生钢筋锈蚀、混凝土龟裂现象。 桥梁老化、劣化后承载力的折减，主要缘于钢筋锈蚀，因为一般的混凝土其老化速度甚慢。因此，可以推论：造成钢筋锈蚀的主因是混凝土的裂缝

5、及水气等有害物的进入。,箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂混凝土保护层,T梁主钢筋锈蚀胀裂混凝土保护层,T梁主钢筋锈蚀胀裂混凝土保护层,拱肋主钢筋锈蚀胀裂混凝土保护层,（2）混凝土开裂 桥梁结构在施工和营运使用过程中，常会出现各种不同形式的裂缝。裂缝检查首先应判断裂缝的类型，其次在判断其是否在允许范围内，是否需要维修或加固。 从安全性分类 正常的工作裂缝：在设计控制范围内的裂缝。 非正常裂缝：超出规定范围的裂缝（公路旧桥裂缝限值见规范中的表格） 从客观成因分类 先天裂缝：由于设计不当，不可避免的在结构中产生的裂缝。 原生裂缝：由于施工工艺不当，造成的结构中原本可以避免的裂缝。 后天裂缝：正常使用荷载造成

6、的累积损伤裂缝，及非正常荷载造成的突发损伤裂缝。,从受力机理来分类 弯曲裂缝 剪切裂缝 局部承压及伴随的劈裂和崩裂 拼接缝的分离和扩展 差动裂缝(由于外部约束或内部变形反应滞后而造成的一种混凝土裂缝) 从产生根源上来分类 荷载和变位 成桥内力 温度变化 材料时效(如收缩、徐变) 先天和后天的截面削弱 化学、物理作用(钢筋锈蚀；预应力筋锚头锈蚀；混凝土老化；酸碱腐蚀等),从产生的时间顺序来分类 早期裂缝（在终凝之前产生的裂缝）一般在浇筑后第二天才能发现，主要有： 沉降（塑性混凝土沉降引起） 早期收缩 变形 振动和荷载 强度成长期裂缝 使用期裂缝(包括突发性损伤裂缝和累计损伤裂缝两类),（3）洪灾

7、冲刷损伤 资料显示，历年来桥梁因洪灾所遭受的损坏有下列几种原因： 滥采砂石，而导致桥梁墩柱自由长度增加、倒塌、毁损。 洪水导致河道巨石或漂浮物撞击桥墩或桥身(台)，导致桥梁受损。 漂流物将桥基(尤其是桩基础)撞裂受损。 墩柱为流石磨蚀，导致钢筋外露或断裂。 桥位河道局部过水宽度或断面过小，造成水流加速而致桥灾害。 护岸设计或施工不合理，或河床铺砌薄弱，造成侧向侵蚀、冲刷，引起桥基灾害。 浅埋扩大基础桥基深度不足，易冲损。,（4）桥梁服务水平（功能）降低 桥头跳车； 桥面铺装破损，行车不平顺； 桥面积水、排水不畅； 桥面不洁； 栏杆（护栏）破损，形成安全隐患； 城市桥梁照明设施不完善； 桥梁使用

8、的标志、标牌没有或不完善。,4 桥梁检查,目的： 通过对桥梁缺陷和损伤的性质、部位、程度及发展趋势的检查，弄清楚出现缺陷和损伤的主要原因，以便分析和评价既存缺陷和损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响，并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。 意义： 桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固的先导工作，是决定维修与加固方案可行和正确与否的可靠保证。是桥梁评定、养护、维修与加固工作中必不可少的重要组成部分。,4.1 公路旧桥的三查,旧桥检查按照规范分为经常性检查、定期检查和特殊检查三种（简称三查）。 经常检查主要指对桥面设施、上部结构、下部结构及附属构造的技术状况进行日常巡视检查，及时发现缺损并进

9、行小修保养工作。 定期检查按规定周期，对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。主要检查各部件的功能是否完善有效，构造是否合理耐用，发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况；同时检查小修保养状况。,特殊检查是查清桥梁病害原因、破损程度、承载能力、抗灾能力，确定桥梁技术状况的工作。 分为专门检验和应急检查 1）专门检验：对需要进一步判明损坏原因、缺损程度或使用能力的桥梁，要求针对病害进行专门的现场试验检测、检算与分析等鉴定工作，以便进行有效的养护。 2）应急检查：当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后，应立即对结构作

10、详细检查。查明破损状况，采取应急措施，尽快恢复交通。,4.2 经常检查,经常检查又叫日常检查或例行检查，以直接目测为主，配合简单工具量测。由县级公路管理机构专职桥梁养护工程师（或技术员）负责，旨在确保结构功能正常，使结构能得到及时的养护和保养或紧急处理，对需要检修的问题和一些重大问题作出报告。 经常检查每月至少进行一次。（在诸如大风雨、暴雨和洪水等特殊自然现象发生之后，对暴露性建筑物还应进行更大规模和及时的检查） 。 经常检查中发现桥梁重要部件存在明显缺损时，应及时向上级提交专项报告。 经常检查的成果，填写附录B桥梁经常性检查记录表。 经常检查的内容，重点在于以下14项。,1、结构外观是否整洁

11、，有无杂物堆积、杂草丛生现象。构件表面的涂装层是否完好，有无损坏、老化变色、开裂、起皮、剥落、锈迹等。 2、桥面铺装是否平整，有无裂缝、局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边；混凝土桥面是否有剥离、渗漏，钢筋是否露筋、锈蚀，伸缩缝材料是否老化、损坏，桥头有无跳车。 3、排水设施是否良好，桥面的泄水管是否堵塞和破损。 4、伸缩缝是否堵塞卡死，连接部件有无松动、脱落、局部破损。 5、人行道、缘石、栏杆、扶手、防撞护栏和引道护栏（柱）有无撞坏、断裂、松动、错位、缺件、剥落、锈蚀等。 6、桥梁结构有无异常变形、异常的竖向振动和横向摆动，若有，则进行相关部件技术状况检查，分析异常情况的成因。,4.2 经常检查

12、内容,7、 支座是否有明显缺陷，活动支座是否灵活，位移量是否正常。支座的经常性检查一般可以每季度一次。 8、 桥位区段河床冲淤变化情况。 9、 基础是否受到冲刷损坏、外露、悬空、下沉，墩台及基础是否受到生物腐蚀。 10、墩台是否因船舶或漂流物的撞击而受损。 11、桥台的翼墙（侧墙、耳墙）有无开裂、倾斜、滑移、沉降、风化剥落和异常变形。 12、锥坡、护坡、调治构造物有无塌陷，其铺面有无缺损、勾缝脱落、灌木杂草丛生。 13、交通信号、标志、标线、照明设施以及桥梁的其他附属设施是否完好。 14、其他明显的损坏或病害。,4.2 经常检查内容,梁端抵紧，支座明显剪切变形,基础下沉：桥面线形变化,T梁铰缝

13、病害,基础差异沉降：护栏标高变化和护栏开裂,基础下沉：桥面线形变化,钢筋混凝土梁跨中区段结构裂缝,规范表3.5.2-4 裂缝限值,0.20,有冻结作用部份,0.40,干沟或季节性有水河流,0.35,无 筋,0.25,有 筋,常年有水但无侵蚀性影响,0.30,无 筋,0.20,有 筋,经常受浸蚀性 环境水影响,墩 台 身,不允许贯通墩台身 截面的一半。,0.30,墩 台 帽,墩 台,0.20,拱波与拱肋结合处,裂缝长小于跨径1/8,0.50,拱圈纵向裂缝,裂缝高小于截面高一半,0.30,拱圈横向裂缝,砖、石、混凝土拱,0.20,梁体纵向裂缝,不允许,梁体竖向裂缝,预应力混凝土梁,0.50,支座垫

14、石,0.30,横隔板与梁体端部,不允许贯通结合面,0.50,组合梁结合面,0.30,腹板斜向裂缝,0.25,主筋附近竖向裂缝,钢筋混凝土梁,其 它 要 求,允许最大缝宽（mm）,裂 缝 部 位,结 构 类 别,裂缝检测方法 裂缝对结构的影响 影响结构耐久性，裂缝过宽会导致钢筋锈蚀 削弱结构刚度和整体受力性能 桥梁设计和养护规范对裂缝宽度有严格限制 裂缝检测内容 裂缝发现 裂缝宽度测量 裂缝分布、特征等描述,裂缝检测方法 裂缝宽度检测 1、读数放大镜 量程：6mm 分辨率：0.01mm,读数放大镜裂缝宽度测试原理图,裂缝检测方法 裂缝宽度检测 2、LCD裂缝宽度观测仪 量程：1mm 分辨率：0.

15、02mm 3、远距裂缝观测系统 距测：13m 分辨率0.02mm， 适合旧桥普查及日常观测,SW-LW-101型裂缝观测仪,BJQF-3远距裂缝观测系统成像,裂缝检测方法 裂缝宽度检测 4、位移计检测（监测）裂缝宽度增量,应变式位移计检测裂缝宽度增量图例（分辨率0.002mm）,5 公路桥梁的日常养护与维修处置,5.1 桥面系 保持桥面铺装平整，及时修复病害； 及时疏通泄水管道，减少积水； 人行道块件与铺装若出现松动、缺失应及时修整和更换； 栏杆应保持完整，有缺损应采取应急及修复措施； 栏杆、护栏的钢件应每年涂刷一次防锈漆； 灯具有损坏应及时修复； 伸缩装置应功能正常，若有病害及时修复或更换；

16、 桥头跳车应及时维修； 标志、标线醒目无损，安全设施完整无缺。,桥面铺装的局部破损,5 公路桥梁的日常养护与维修处置,5.2 上部结构,5.2.1 钢筋混凝土与预应力混凝土梁桥或构件的日常养护维修内容： 清除表面污垢；修补混凝土空洞、破损、剥落、表面风化以及裂缝；清除暴露钢筋的锈渍、恢复保护层；处理各种横、纵向构件的开裂、开焊和锈蚀；对预应力锚固区的破损及开裂、沿预应力钢束纵向的开裂进行修补。 保持箱梁的箱内通风，未设通风孔的应补设。梁体的污垢宜用清水洗刷，不得使用有腐蚀性的化学清洗剂。,5.2.2 拱桥的日常养护与维修内容： 经常清除表面污垢及圬工砌体因渗水而在表面附着的游离物。 空腹拱的主

17、拱圈（肋）若发现渗水，应清除拱背的残渣、堆积物等，并用砂浆等材料抹平或者堵塞裂缝；实腹拱若发现主拱圈渗水，应检查拱腔排水系统，必要时可挖开拱上填料，修补防水层，修理排水管道。 清除主拱及拱式腹拱变形缝及弧面铰内嵌入的杂物，对有损坏的填缝材料（油毛毡，浸渍沥青的木板）应及时更换。,5.2.2 拱桥的日常养护与维修内容： 对于圬工砌体的边角压碎、砌体断裂、块体压碎或者脱落、砌缝张口等病害，可用水泥砂浆修补、新的块体填塞更换、用干硬性砂浆或微膨胀砂浆重新填筑并勾缝。 钢管混凝土拱的钢构件表面防锈涂层应保持完好，并定期重涂。 实腹拱的侧墙若发生较大的变形、开裂，应局部拆除后修复；若拱上侧墙与拱圈之间脱

18、开，或侧墙上有斜向（若是砌体通常沿砌缝成锯齿状）开裂，应检查墩台与主拱的变形，采取修补裂缝或加固、改造措施。,5.2.2 拱桥的日常养护与维修内容： 系杆拱桥的系杆混凝土裂缝应用环氧砂浆等材料进行处理。 预应力钢束系杆应定期对防锈保护层进行养护、更换油脂等。系杆的支承点如有下沉要及时调整。 中、下承式拱桥的吊杆维护处置同斜拉桥的拉索。,5.2.3 钢桥及钢构件的日常养护与维修内容： 清除钢结构的表面污垢，保持杆件清洁、干爽。 更换所有松动和损坏的铆钉，并涂上显著不同的颜色，并加以记录。 发现松动的普通螺栓应及时加以拧紧，对于松动的高强螺栓必须施加设计的预拉应力。 焊接构件的焊缝处若发现裂纹、未

19、熔合、夹渣、未填满、弧坑等缺陷时，应进行返修焊，焊后的焊缝应随即铲磨匀顺。 钢杆件受到冲击造成局部弯曲时，可用撬棍、弓形螺旋顶或油压千斤顶进行冷矫，禁止用煅烧钢材的方法来矫正。严重者，采取加固或更换措施。,5.2.4 斜拉桥的日常养护与维修内容： 斜拉桥的索塔、主梁、墩台病害按钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件及钢构件的相关规定进行维修处置。 索塔的爬梯应每年保养一次，包括除锈、油漆、修理损坏的部件。进出口检查门应保持完好。有工作或观光电梯的，应按有关规定进行保养。 空心索塔的塔内应经常保持通风干燥。塔内通风照明系统每年至少检查保养一次，损坏的灯具应及时更换。,5.2.4 斜拉桥的日常养护与维修

20、内容： 拉索两端的锚具及护筒应经常保持清洁和干燥。若漏水、积水，采取塔端锚头防水材料封堵，梁端锚头及时排出并封堵。 定期更换拉索两端锚具杯内的防护油脂；定期对索端钢护筒做涂漆防锈处理。 定期更换钢护筒与套管连接处的防水垫圈及阻尼垫圈，做好搭接处的防水处理。 若拉索护套出现开裂、漏水、渗水时，可剥开已坏的护套，将已潮湿的钢索吹干，对已生锈的钢索做好除锈处理，再涂刷防护漆及防护油，并用玻璃纤维布或其他防护材料包扎严密。 拉索的减震装置要保持正常工作状态，发现异常或失效要及时维修。,5.2.5 悬索桥的日常养护与维修内容： 悬索桥的索塔、加劲梁、墩台病害按钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件及钢构件的相

21、关规定进行维修处置。索塔内和吊杆的病害处置同斜拉桥。 索鞍应经常清扫，防止尘土杂物堆积、积水（雪）及锈蚀。索鞍的辊轴或滑板应保持正常工作状态。 索夹、索鞍、吊杆等的紧固螺栓应保持其原设计受力状态，视其工作情况，每半年至两年定期紧固，若发现松动应及时紧固。 锚室及封闭的索鞍罩内应保持干燥。有除湿设备的应保持设备正常工作，出现故障及时检修。 未作衬砌的岩石锚室或锚洞，若有表面风化或表面裂纹，应用环氧树脂砂浆或钢丝网水泥砂浆进行处理。,5.2.5 悬索桥的日常养护与维修内容： 主缆各索股的受力应保持均匀，经检查若个别索股受力出现明显偏差、松弛或过紧，应通过索端拉杆螺栓进行调整。 防止主缆索股的锚头、

22、锚杆、裸露索股、分索器、散索鞍等锈蚀，涂装防锈油漆的部分应定期涂刷，涂抹黄油的部分应定期更换黄油，发现剥落、锈蚀应及时处理。 主缆索的防护层如有开裂、剥落，应尽快修复，必要时可切开防护层检查主缆是否锈蚀并作相应处理，处理完毕后应及时修复。采用涂敷黄油防锈并用简易包裹做防护层的，应定期更换黄油及防护层，并保持其完好状态。 网格式悬索桥，肢杆拉索应保持正常的工作状态，若发现松弛，可调整端头拉杆螺母使其复位。,5.3 支座的日常养护与维修内容： 支座各部应保持完整、清洁，每半年至少清扫一次。 滚动支座的滚动面应定期涂润滑油（一般每年一次）。在涂油之前，应把滚动面揩擦干净。 对钢支座要进行除锈防腐，及

23、时拧紧钢支座各部接合螺栓，使支撑板平整、牢固。 应防止橡胶支座接触油污引起老化、变质。 滑板支座、盆式橡胶支座的防尘罩，应维护完好。,5.3 支座的日常养护与维修内容： 支座如有缺陷或产生故障不能正常工作（固定锚销剪断，摆柱严重开裂、歪斜，座板翘起、变形、断裂，板式橡胶支座出现脱空、不均匀压缩变形、大的剪切变形、中间钢板外露、橡胶开裂、老化，油毡垫层支座失去功能）时，应及时予以修整或更换。 更换支座时，用千斤顶将梁（板）适当顶起，新支座就位正确后，落梁（板）到使用位置。 抬高支座时，可：垫入钢板（50mm以内）或铸钢板（50100mm）、更换为板式橡胶支座、就地浇筑钢筋混凝土支座垫石（一般应大

24、于100mm）。,5.3 支座的日常养护与维修内容：,5.4 基础的日常养护与维修内容： 适时地进行河床疏浚，清理河床上的漂浮物，使水流顺利宣泄。 禁止在桥梁范围内挖沙、取土、采石、倾倒废弃物、进行爆破作业等活动。 不允许任意修建对桥梁有害的建筑物。 若基础冲刷过深或基底局部掏空，应立即抛填块石、片石、铅丝石笼等进行维护。 桥下河床铺砌出现局部损坏时应及时维修。若砌块损坏，可补砌或采用混凝土修补。 对设置的防撞、导航、警示等附属设施应经常检查、维护，保持良好状态。,5.5 墩台的日常养护与维修内容： 清除墩台表面的青苔、杂草、灌木和污秽。 对发生灰缝脱落的圬工砌体，应清除缝内杂物，重新用水泥砂

25、浆勾缝。 墩、台身圬工砌体表面风化剥落或损坏时，损坏深度在3cm以内的，可用水泥砂浆抹面修补，砂浆强度等级一般不应低于M5。当损坏面积较大且深度超过3cm时，不得用砂浆修补，而须采用挂网喷浆或浇注混泥土的方法加固。 墩台身圬工砌体的砌块如出现裂缝，应拆除后重新砌筑。,5.5 墩台的日常养护与维修内容： 圬工砌体镶面部分严重风化和损坏时，应用石料或混泥土预制块补砌、更换，新老部分要结合牢固，色泽质地应与原砌体基本一致。 墩、台表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面、裂缝、露筋等病害时，应采用水泥砂浆修补。因受行车震动影响，不易用水泥砂浆补牢的，应考虑采用环氧树脂或其他聚合物混泥土进行修补。 墩、台混泥土裂缝宽度超过限值时，应及时修补。,5.6 锥坡、翼墙的日常养护与维修内容： 锥坡应保持完好。锥坡开裂、沉陷，受洪水冲空时，应及时采取措施进行维修加固。 翼墙出现下沉、断裂或其他损坏时，应及时维修加固。,桥梁检查与维修内容探讨到此 谢谢各位同行！,