2022年橋梁常見(jiàn)的病害分析及其防治措施

1、橋梁常見(jiàn)的病害分析及其防治措施 (重慶交通大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院 重慶 400074)摘要：本文對(duì)引起橋梁病害的常見(jiàn)種類和主要成因以及相應(yīng)的措施, 如下部構(gòu)造、上部構(gòu)造、混凝土、橋面鋪裝和裂縫等進(jìn)展了具體的歸納和總結(jié), 并對(duì)主要成因提出了相應(yīng)的措施。對(duì)施工技術(shù)、橋梁運(yùn)營(yíng)期間的監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)工作有一定的指導(dǎo)意義 。關(guān)鍵詞：橋梁；病害；成因；措施Analysis of BridgeCommon Diseases And Preventive Measures (Chongqing jiaotong University, Chongqing 400074, China)Abstract: In th

2、is paper, the main causes of common species and diseases caused by the bridge and the corresponding measures, as the Ministry of the structure, the upper structure, concrete, cracks, etc. deck pavement and concrete and summarized, and the main causes of the appropriate measures proposed . Of constru

3、ction technology, operational monitoring and maintenance work during the bridge has some significance.Key words: Bridges; disease; causes; measures.0 引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速開(kāi)展和經(jīng)濟(jì)的全球化，大力開(kāi)展交通運(yùn)輸事業(yè)，建立四通八達(dá)的現(xiàn)代交通網(wǎng)絡(luò)，這不僅有利于經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步開(kāi)展，同時(shí)對(duì)促進(jìn)文化交流、加強(qiáng)民族團(tuán)結(jié)、縮小地區(qū)差異、穩(wěn)固國(guó)防等方面，也都有非常重要的意義。我國(guó)自改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，路、橋建立得到了飛速的開(kāi)展，對(duì)改善人民的生活環(huán)境，改善投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)

4、的騰飛，起到了關(guān)鍵性的作用。橋梁是我國(guó)現(xiàn)代化建立的重要根底設(shè)施，在經(jīng)濟(jì)建立中發(fā)揮了促進(jìn)作用。然而，隨著大量橋梁服役年限的提高，在荷載和環(huán)境的共同作用下，各種各樣的病害相繼產(chǎn)生，對(duì)橋梁的平安運(yùn)營(yíng)造成了隱患。1病害的概念?公路工程構(gòu)造可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?(GB廠r 502831999)規(guī)定公路工程構(gòu)造必須滿足以下功能要求：(1) 在正常施工和正常使用時(shí)，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；(2) 在正常使用時(shí)，具有良好的工作性能；(3) 在正常維護(hù)下，具有足夠的耐久性能；(4) 在預(yù)計(jì)的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。凡由于人為的(勘察、設(shè)計(jì)、施工、使用等)或自然的(地質(zhì)、風(fēng)雨、冰凍等)原

5、因，使橋梁構(gòu)造出現(xiàn)不符合上述標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)要求的一些問(wèn)題和現(xiàn)象統(tǒng)稱橋梁構(gòu)造的病害。2 橋梁常見(jiàn)病害分析 2.1下部墩臺(tái)及根底的病害 根底的缺陷和病害主要表現(xiàn)為：1根底的缺陷和病害主要表現(xiàn)為：承載力缺乏而使根底均勻沉陷；根底的滑移和傾斜，以及基底局部沖空如圖1；礎(chǔ)構(gòu)造物的異常應(yīng)力和開(kāi)裂。(a)(b)圖1 橋梁根底沖空2橋墩、橋臺(tái)缺陷和病害主要表現(xiàn)為：水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫如圖2；混凝土脫落、空洞、材料老化；受外力沖擊產(chǎn)生破壞；鋼筋外漏和銹蝕；構(gòu)造變形、位移如圖3等。鋼筋外漏和銹蝕；構(gòu)造變形、位移如圖3等。 (a) (b) (c) 圖2 墩臺(tái)身的裂縫 (a) (b) 圖3 橋墩的傾斜 2.2 橋梁上部構(gòu)

6、造病害 1主梁病害主梁一般是橋梁的主要承重構(gòu)造，如果其發(fā)生病害，一是影響美觀，二是影響使用壽命，甚至還會(huì)威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)的平安。主梁病害主要有裂縫、腐蝕破壞 4 如圖4、主梁撓度過(guò)大、對(duì)于斜交橋發(fā)生梁體橫向錯(cuò)位、梁頂死橫向晃動(dòng)以及單板受力等。 (a) (b) 圖4 主梁的腐蝕破壞 2橫隔梁的病害橫隔板開(kāi)裂，就會(huì)產(chǎn)生某一塊或多塊板梁?jiǎn)为?dú)受力的情況。橋梁出現(xiàn)單板受病害后。由于荷載橫向分布系數(shù)比設(shè)計(jì)值增大板梁不能共同受力。某塊板梁?jiǎn)为?dú)承受荷載，加劇單板疲勞破壞，使橋梁上部構(gòu)造處于極為不利的受力狀態(tài)。降低橋梁的耐久性和使用壽命，對(duì)行車(chē)平安造成了極大隱患。3支座病害類型支座主要病害見(jiàn)下表，不同的支

7、座形式，其病害形式也不同，見(jiàn)表1 5 。表1支座主要病害支座形式主要病害簡(jiǎn)易支座油氈老化，破裂、失效。墊石破碎鋼板滑動(dòng)支座接觸面干澀、銹蝕擺柱支座各組件相對(duì)位置不正確四氟板支座臟污、老化橡膠支座老化，變形盆式橡膠支座固定螺栓剪斷、螺母松動(dòng)輥軸、搖軸支座輥軸出現(xiàn)不允許的爬動(dòng)，傾斜活動(dòng)支座不靈活。實(shí)際位移量偏大另外，支座脫空是支座一個(gè)比擬常見(jiàn)的病害，對(duì)各種不同跨徑的橋梁，隨著斜交角度的增大，梁板底與支座脫空的百分比明顯增大；對(duì)各種不同跨徑的橋梁，隨著橋梁跨徑的增大，梁板底與支座脫空的百分比亦明顯增大。支座脫空后，使板梁處于三點(diǎn)受力狀態(tài)，在梁的自重和外力荷載作用下，其受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)時(shí)的受力狀態(tài)發(fā)生了

8、很大的變化，垂直力與水平力由設(shè)計(jì)時(shí)考慮4個(gè)支座分配，變成實(shí)際上的三個(gè)支座受力。支座壓應(yīng)力將會(huì)大大的提高，有可能超過(guò)其容許壓應(yīng)力；支座受力不均勻或脫空，板梁除受彎外還受到扭矩的作用；支座脫空引起梁板之間剪力鉸的破壞 6 。2.3 混凝土開(kāi)裂梁體開(kāi)裂是混凝土橋梁中一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也直接影響著整個(gè)橋梁的工程質(zhì)量，工程技術(shù)人員也常常會(huì)被這些問(wèn)題所困擾。混凝土裂縫病害產(chǎn)生的主要原因是由于荷載、溫度、混凝土收縮、鋼筋銹蝕、凍脹和施工的質(zhì)量所引起的。在處理混凝土裂縫病害中，要先分析產(chǎn)生的原因，根據(jù)具體情況在進(jìn)展修復(fù)。2.4橋頭跳車(chē)橋頭跳車(chē)是橋梁正常運(yùn)行之后普遍存在的的病害,正常情況下,臺(tái)后路面與橋臺(tái)

9、路面的高差大約是23cm,但是極個(gè)別橋梁到達(dá)了6、7cm,這樣橋臺(tái)與臺(tái)后路面之間出現(xiàn)了明顯的臺(tái)階,致使車(chē)輛在行駛到橋頭時(shí)出現(xiàn)跳車(chē)現(xiàn)象。橋頭跳車(chē)不僅影響到了行車(chē)的舒適度,還會(huì)對(duì)橋面產(chǎn)生過(guò)大的沖擊力,加重病害或誘發(fā)其他橋梁病害,同時(shí)對(duì)橋頭伸縮縫的性能造成影響,造成后期伸縮縫頻繁維修,影響交通的正常使用。造成橋頭跳車(chē)的主要原因是臺(tái)后填土及路基與橋臺(tái)間的不均勻沉降,造成不均勻沉降的原因是填土前的原地面承載力缺乏,填土質(zhì)量不滿足要求,土方碾壓不合格等。 圖5橋頭跳車(chē) 2.5橋頭沉陷病害水泥混凝土橋面裂紋有縱橫向裂紋、有龜裂、有外表微小裂紋，出現(xiàn)的原因多數(shù)是施工造成的非荷載裂紋，主要是混凝土過(guò)稀、空氣濕度

10、低、風(fēng)天、氣溫變化大，防水劑或其它外摻劑拌和不均，鋼筋網(wǎng)沒(méi)有放好等所引起的。預(yù)防方法是降低混凝土坍落度加、強(qiáng)澆注振搗、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、覆蓋養(yǎng)生、防曬防風(fēng)、保持濕潤(rùn)。3橋梁病害成因分析(一)設(shè)計(jì)方面的因素。在橋梁出現(xiàn)的問(wèn)題中，很多都和施工質(zhì)量比擬低有一定的聯(lián)系，也有些病害是可以通過(guò)橋梁設(shè)計(jì)的改良防止的，因?yàn)橐恍┰O(shè)計(jì)人員在進(jìn)展橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，往往只滿足于相關(guān)的平安標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)構(gòu)造的強(qiáng)度，但卻忽略了構(gòu)造、材料、耐久度等因素，或者在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了人為的錯(cuò)誤，比方說(shuō)計(jì)算圖式和受力路線比擬模糊，造成局部承受的壓力過(guò)大等等 9 ，這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致橋梁病害的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題具體來(lái)說(shuō)主要是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，不符合當(dāng)?shù)氐木唧w實(shí)際；

11、構(gòu)造不合理，未考慮橋梁的地質(zhì)條件、施工方法等；計(jì)算和設(shè)計(jì)不完善，有些僅僅依靠經(jīng)歷，無(wú)視了計(jì)算過(guò)程。二施工和管理的因素。在影響橋梁病害的因素中，施工和管理的因素是最重要的，大多數(shù)橋梁的病害都是由于施工質(zhì)量低和后期的管理不到位所產(chǎn)生的，有些工程片面的追求建立的本錢(qián)，無(wú)視了對(duì)橋梁使用壽命和耐久性，造成了橋梁平安的隱患；后期的管理不到位，養(yǎng)護(hù)和維修不到位也是造成病害的原因。三使用的因素。由于一局部舊橋超壽命負(fù)載運(yùn)營(yíng)，一局部是實(shí)際的通車(chē)量超過(guò)了最初的設(shè)計(jì)和車(chē)輛違規(guī)超載造成了對(duì)橋梁的過(guò)度使用，使橋梁自身的一些構(gòu)造發(fā)生了改變，降低了其耐久性和威脅到了車(chē)輛行駛的平安性。如預(yù)應(yīng)力砼橋梁在超載的情況下可能會(huì)產(chǎn)生開(kāi)

12、裂，裂縫即使能夠自行閉合，但其內(nèi)部構(gòu)造受到了損傷，構(gòu)件的開(kāi)裂彎矩降低、剛度下降，回到了正常的負(fù)載水平，原來(lái)不該開(kāi)裂的構(gòu)造產(chǎn)生裂縫或較小的裂縫成為超出標(biāo)準(zhǔn)允許的裂縫或產(chǎn)生較大的變形，對(duì)構(gòu)造的性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。四人為及自然因素引起構(gòu)造的損壞。比方超出設(shè)計(jì)最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰凍、地震、強(qiáng)風(fēng)、船舶撞擊等作用，河道不恰當(dāng)開(kāi)挖，橋梁根底下存在巖溶、礦山坑道等,引起橋梁構(gòu)造的局部損壞。4橋梁病害的應(yīng)對(duì)措施4.1重視橋梁防水橋梁常見(jiàn)病害多與水有關(guān),而這些常見(jiàn)病害如果不能及時(shí)進(jìn)展治理,將直接影響橋梁使用壽命，造成經(jīng)濟(jì)損失 。由于20世紀(jì)70年代-90年代修建橋梁時(shí) ，對(duì)橋梁防水沒(méi)有特別的要

13、求 ，因而橋梁病害維修工作完成后，在整個(gè)橋梁外表涂刷防水密封劑，并重新鋪設(shè)防水層，對(duì)提高橋梁耐久性和延長(zhǎng)橋梁使用壽命很有意義。對(duì)橋梁防水可以降低鋼筋銹蝕速度，涂刷防水密封劑還可減少氧氣的滲透，減緩混凝土碳化反響的進(jìn)程?？傊瑑H僅對(duì)病害處進(jìn)展維修而不采取必要的保護(hù)措施對(duì)整個(gè)構(gòu)造進(jìn)展保護(hù) 1 4 ,是不能徹底解決混凝土的病害問(wèn)題 。要想延長(zhǎng)混凝土橋梁的使用壽命，延長(zhǎng)維修周期,節(jié)省維修本錢(qián)，必要的保護(hù)措施是必不可少的。4.2 新建橋梁的養(yǎng)護(hù)管理橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)引入新的設(shè)計(jì)理念,充分考慮養(yǎng)護(hù)管理等日常工作的正常開(kāi)展，如：設(shè)置變形觀測(cè)點(diǎn)；支座留有檢修通道和檢修口;吊桿錨頭應(yīng)便于檢查、保養(yǎng)。建立單位在橋梁投入使

14、用前應(yīng)組織檢測(cè)評(píng)估，將測(cè)試資料、橋梁自振頻率及完整的設(shè)計(jì)技術(shù)資料、施工竣工資料移交橋梁管理部門(mén)，以便于橋梁使用過(guò)程中檢測(cè)數(shù)據(jù)的比對(duì)，做到預(yù)防為主，維修及時(shí)。4.3加強(qiáng)橋梁的評(píng)估和分級(jí)近幾年，隨著城市建立的快速開(kāi)展，經(jīng)常有大噸位以及超載車(chē)輛行駛在市 內(nèi)各座橋梁上，由于合肥市橋梁大局部設(shè)計(jì)荷載在汽一15和汽2016，這些車(chē)輛給橋梁平安和耐久性帶來(lái)了很大的危害。因此，對(duì)現(xiàn)有的橋梁進(jìn)展評(píng)估和分級(jí),是確保公眾平安的一項(xiàng)連續(xù)性工作。橋梁分級(jí)現(xiàn)2個(gè)層次：荷載分級(jí)和營(yíng)運(yùn)分級(jí)。荷載分級(jí)確定在不定期內(nèi)橋梁可平安承受的荷載，營(yíng)運(yùn)分級(jí)反映橋梁可以平安承受的最大絕對(duì)值荷載 1 7 。通常認(rèn)為,按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的、按合同建造和

15、維修的橋梁能分應(yīng)付現(xiàn)有的實(shí)際交通。然而，各種因素都會(huì)影響它的荷載能力，譬如：施工中的細(xì)小變化、材料強(qiáng)度的降低 、預(yù)想不到的根底下沉、無(wú)法預(yù)料的構(gòu)件損壞等。另外，舊橋可能是按較輕的車(chē)輛或不同的設(shè)計(jì)法那么設(shè)計(jì)的。因此，有必要對(duì)橋梁進(jìn)展分級(jí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)橋梁的承載能力未到達(dá)“ 設(shè)計(jì)車(chē)輛的要求時(shí)，就可以采取對(duì)橋梁進(jìn)展車(chē)輛的限重、限速、限流量、限制車(chē)輛進(jìn)入某條車(chē)道以及對(duì)橋梁進(jìn)展維修加固。同時(shí)，當(dāng)評(píng)估顯示構(gòu)造強(qiáng)度面臨缺乏時(shí)，就必須增加檢查的次數(shù)，進(jìn)展監(jiān)測(cè)。橋梁管理部門(mén)應(yīng)該會(huì)同交管部門(mén)依據(jù)分級(jí)評(píng)估結(jié)果，制定大噸位車(chē)輛進(jìn)入市區(qū)的路線方案，盡量避開(kāi)大噸位車(chē)輛在橋上或等級(jí)低的橋梁上行駛 ，以保證橋梁的平安使用。4.建立

16、城市橋梁信息管理系統(tǒng)目前，我國(guó)大局部城市對(duì)城市橋梁根底資料的管理還采用傳統(tǒng)的方式，使得對(duì)城市橋梁的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)掌握不準(zhǔn)確，不全面。為了保證橋梁的平安，及時(shí)在橋梁巡查工作中發(fā)現(xiàn)病害，應(yīng)建立城市橋梁信息管理系統(tǒng)，對(duì)城市橋梁進(jìn)展監(jiān)控。在這方面，北京 、上海等橋梁管養(yǎng)水平興旺的地區(qū)具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，作為欠興旺的地區(qū)，應(yīng)該主動(dòng)去學(xué)習(xí)經(jīng)歷，防止走彎路，也可以委托專業(yè)單位或者依托自身實(shí)力編制出適合本地區(qū)的橋梁管理軟件，加強(qiáng)對(duì)橋梁的動(dòng)態(tài)管理，以便在今后橋梁管養(yǎng)工作中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 1 8 ，及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施。同時(shí)依據(jù)這些信息資料，編制橋梁養(yǎng)護(hù)維修中長(zhǎng)期方案和年度方案,加強(qiáng)對(duì)橋梁的長(zhǎng)效管理 。5. 結(jié)語(yǔ) 任何一

17、座橋梁，從交付運(yùn)營(yíng)時(shí)起，或多或少就帶有一定程度的病害，如不加以處理，病害將越來(lái)越嚴(yán)重，最終危及到橋梁的平安。對(duì)橋梁病害必須進(jìn)展維修處理，但更重要的是從設(shè)計(jì)、施工中去預(yù)防病害的發(fā)生，降低后期的維修保養(yǎng)費(fèi)用。參考文獻(xiàn)1 孫明山，橋梁檢查及病害原因分析田，湖南交通科技，第27卷第4期，2001122 劉建民，公路混凝士橋梁損傷評(píng)估技術(shù)研究，鄭州大學(xué)碩士學(xué)位，20033 王東陽(yáng)，混凝土橋梁構(gòu)造常見(jiàn)裂縫的分析、控制與修補(bǔ)D，哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論4 胡漢舟等，橋梁事故及經(jīng)歷教訓(xùn)M，橋梁建立，2002年第3期5 孫素霞，橋梁支座的類型J，黑龍扛交通科技。2004年第3期。6 田真等，橋梁支座病害的整治方

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