模塊2橋梁結(jié)構(gòu)典型缺陷與病害課題1梁式橋典型缺陷與病害課題2拱式橋典型缺陷與病害課題3索承橋典型缺陷與病害課題4橋梁下部結(jié)構(gòu)和橋面系典型缺陷與病害返回教學(xué)要求

通過典型缺陷與病害原因分析,讓學(xué)生了解不同橋梁結(jié)構(gòu)典型缺陷與病害,熟悉橋梁結(jié)構(gòu)典型病害的成因。下一頁返回課題1梁式橋典型缺陷與病害混凝土梁式橋,在施工和運(yùn)營(yíng)過程中常常出現(xiàn)剝落、掉角、蜂窩、麻面、空洞、孔洞、鋼筋銹蝕、裂縫等病害缺陷,這些病害輕則影響結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度與耐久性,重則威脅結(jié)構(gòu)的安全使用。任務(wù)1空心板梁橋典型缺陷與病害

由混凝土澆筑而成,橫截面做成空心的板,稱為空心板。這種形式提高了截面的剛度,節(jié)省了材料用量。當(dāng)跨中相同時(shí),相比其他主梁結(jié)構(gòu),空心板質(zhì)量輕,運(yùn)輸、裝配施工也更方便。其建筑高度比同跨徑的T形梁小,所以,在小跨徑橋梁中是最常用的形式之一。1.1底板橫向裂縫1.1.1鋼筋混凝土空心板底板橫向裂縫由于截面抗彎承載力不足、混凝土收縮徐變、鉸縫破壞形成單板受力等原因,在汽車荷載作用下,底板會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力;由于混凝土抗拉性能較差,會(huì)導(dǎo)致空心板跨中附近出現(xiàn)橫向裂縫?；炷猎跐仓^程中發(fā)生水化作用引起混凝土體積減小,發(fā)生干縮,進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生收縮橫向裂縫;混凝土保護(hù)層厚度不足,會(huì)導(dǎo)致梁體外側(cè)箍筋發(fā)生銹蝕從而產(chǎn)生銹脹橫向裂縫。1.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土空心板底板橫向裂縫空心板預(yù)應(yīng)力損失過大或施工過程中預(yù)應(yīng)力張拉控制不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)營(yíng)過程中混凝土受拉區(qū)拉力超過其抗拉強(qiáng)度,產(chǎn)生橫向裂縫。1.2底板縱向裂縫空心板底板施工厚度不足、底板混凝土澆筑時(shí)振搗不密實(shí)、施工期間養(yǎng)護(hù)不到位、混凝土保護(hù)層厚度不足、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的泊松效應(yīng)等原因,都會(huì)導(dǎo)致空心板底板出現(xiàn)沿著縱筋方向的縱向裂縫。1.3鉸縫破損鉸縫破損作為預(yù)制空心板橋的一種通病,也是造成橋梁“單板受力”的直接原因,具有非常高的代表性。任務(wù)2連續(xù)T梁橋典型缺陷與病害

這種橋形主梁截面設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì),混凝土的抗壓能力得到充分利用,混凝土的受拉區(qū)面積相對(duì)較小,結(jié)構(gòu)的質(zhì)量較輕。2.1梁底橫向裂縫2.1.1普通混凝土T梁橋T梁橋的抗彎承載能力不足,當(dāng)彎矩過大時(shí),梁底跨中區(qū)域就會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫。橫向裂縫會(huì)減小梁的抗彎剛度,增大橋梁撓度,同時(shí),裂縫會(huì)使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降低,加速T梁鋼筋的腐蝕,結(jié)構(gòu)的耐久性降低。2.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋梁底產(chǎn)生橫向裂縫的原因與普通混凝土T梁橋一樣,同時(shí),預(yù)應(yīng)力損失過多也會(huì)造成梁底橫向裂縫。2.2橫隔板破損、開裂T梁橋的橫向剛度和抗扭能力相對(duì)箱梁橋要差。橋梁的剛度與其整體性成正比,整體性好則T梁間的協(xié)同受力會(huì)更好。橫隔板的主要作用是將T梁連接成為一體增加橫向剛度、維持橋梁的橫向穩(wěn)定、提高梁體的抗扭穩(wěn)定性、調(diào)整各梁的不均勻荷載、限制畸變應(yīng)力。2.3濕接縫破損、開裂除橫隔板外,T梁翼緣板間還有濕接縫作為連接。T梁安裝完成后,對(duì)橫隔板進(jìn)行拼裝連接,然后澆筑濕接縫,形成整體結(jié)構(gòu)。2.4腹板裂縫、露筋T梁中最常見的裂縫有腹板豎向裂縫和斜向裂縫,裂縫間距隨機(jī),寬度一般為0.1~0.2mm。任務(wù)3連續(xù)箱梁橋典型缺陷與病害

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋所采用的箱形截面,較其他截面有很多優(yōu)勢(shì),如橫截面抗扭剛度大、穩(wěn)定性好、有著良好的整體性。頂板和底板混凝土面積都相對(duì)較大,滿足配筋條件,正負(fù)彎矩都能得到有效地抵抗。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的運(yùn)用可以提升構(gòu)件的抗裂性能和剛度,高強(qiáng)度材料力學(xué)性能也得到有效利用,因此,預(yù)應(yīng)力在混凝土連續(xù)箱梁橋中使用廣泛。3.1橫向裂縫彎矩作用在混凝土結(jié)構(gòu)上時(shí),若混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以承受彎曲正應(yīng)力,則橫向裂縫相應(yīng)產(chǎn)生。此類裂縫通常出現(xiàn)在連續(xù)箱梁橋的底板(正彎矩區(qū))和頂板(負(fù)彎矩區(qū))上。受正彎矩的部位,彎曲裂縫主要出現(xiàn)在跨中附近,裂縫會(huì)順著橫截面延伸,發(fā)展得比較嚴(yán)重時(shí)底板寬度方向?qū)⒈回炌?裂縫會(huì)延伸到腹板內(nèi)部;受負(fù)彎矩的部位,彎曲裂縫通常出現(xiàn)于墩頂截面附近。3.2腹板斜裂縫因?yàn)橥瑫r(shí)受到剪切和彎曲作用,支座附近截面常出現(xiàn)腹板斜裂縫。剪應(yīng)力在支座處達(dá)到最大,如果主拉應(yīng)力方向抗裂儲(chǔ)備不足,主拉應(yīng)力會(huì)將腹板混凝土拉裂,從底部往上,順著中性軸呈25°~50°夾角的方向開裂。3.3局部應(yīng)力裂縫在運(yùn)行狀態(tài)下,橋梁構(gòu)件某些部位如支座、錨頭等位置的局部應(yīng)力大于其他部位,局部應(yīng)力過大,一般會(huì)導(dǎo)致這些部位應(yīng)力裂縫的出現(xiàn)。3.4頂?shù)装蹇v向裂縫如果梁橋沒有設(shè)計(jì)橫向預(yù)應(yīng)力或者頂板橫向抗彎能力不足、橫橋向配筋過少、箱梁內(nèi)外溫度差過大產(chǎn)生了溫度應(yīng)力,頂?shù)装蹇v向裂縫就會(huì)產(chǎn)生。3.5腹板水平裂縫腹板水平方向上出現(xiàn)的裂縫一般是由結(jié)構(gòu)豎向拉應(yīng)力造成的。橫隔板設(shè)置不足時(shí),箱梁截面在荷載作用下將發(fā)生畸變變形,畸變變形使箱梁腹板上出現(xiàn)豎向的拉應(yīng)力,混凝土受拉開裂,腹板水平裂縫由此產(chǎn)生。3.6混凝土空洞、孔洞由于混凝土振搗時(shí)漏振;豎向構(gòu)件一次下料太多,坍落度相對(duì)較小,振搗不完全,底部漏振,混凝土中混入了雜物;鋼筋密集處,預(yù)留孔或預(yù)埋件周邊,混凝土澆筑時(shí)不通暢,不能充滿模板等原因,會(huì)導(dǎo)致混凝土的空洞、孔洞。3.7混凝土剝落、掉角由于混凝土澆筑前模板未充分濕潤(rùn),造成棱角處混凝土失水或水化不充分,強(qiáng)度降低;拆模時(shí)棱角受損,拆模或抽芯過早,混凝土尚未建立足夠強(qiáng)度,致使棱角受損等,將會(huì)導(dǎo)致混凝土剝落、掉角。3.8混凝土蜂窩、麻面由于混凝土配合比不當(dāng)或砂、石子、水泥材料加水計(jì)量不準(zhǔn),造成砂漿少、石子多;混凝土攪拌時(shí)間不夠,未拌和均勻,和易性差,振搗不密實(shí);下料不當(dāng)或下料過多,未使石子集中,造成石子砂漿離析;混凝土未分層下料,振搗不實(shí),或漏振,或振搗時(shí)間不夠;模板縫隙未堵嚴(yán),水泥砂漿流失;鋼筋較密,使用的石子粒徑過大或坍落度過小,將會(huì)導(dǎo)致混凝土蜂窩、麻面。3.9跨中下?lián)峡缰邢聯(lián)鲜侵笜蛄簩?shí)際的撓度按照規(guī)范計(jì)算的計(jì)算值偏大了許多。腹板斜向裂縫與跨中下?lián)贤樯?底板橫向裂縫與縱向裂縫有時(shí)也會(huì)與跨中下?lián)贤瑫r(shí)出現(xiàn)。任務(wù)4梁式橋支座典型缺陷與病害梁橋支座常出現(xiàn)剪切變形,老化變質(zhì)、開裂、磨損等病害,其原因多為設(shè)計(jì)不當(dāng)、橡膠的老化、超載等。在安裝梁橋支座時(shí),常常由于支座墊石高程控制精度差導(dǎo)致的不平整、預(yù)制梁底面不平、施工安裝不當(dāng)而導(dǎo)致支座的脫空現(xiàn)象。課題2拱式橋典型缺陷與病害任務(wù)1鋼筋混凝土桁架拱橋典型缺陷與病害

鋼筋混凝土桁架拱橋是一種具有水平推力的拱型桁架橋。該種橋不僅具有桁架橋質(zhì)量輕的特點(diǎn),而且具有拱橋結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)。但隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展,交通運(yùn)輸量大幅度增長(zhǎng),行車密度及超限車輛日益增多,昔日建造的較大一部分桁架拱橋已經(jīng)不能滿足運(yùn)營(yíng)要求。1.1桁架拱變形桁架拱變形主要表現(xiàn)為主拱肋下沉、橋面線形異常;造成桁架拱變形的主要原因是結(jié)構(gòu)尺寸偏小、整體剛度不足、基礎(chǔ)水平位移、超限車輛作用等。1.2拱片連接處混凝土斷裂拱片在恒載和活載作用下產(chǎn)生應(yīng)力。拱片連接處是桁架拱應(yīng)力易集中部位,因此容易產(chǎn)生裂縫和混凝土破碎病害。1.3上弦桿缺陷拱腳產(chǎn)生位移后,拱片上弦桿末端區(qū)段與橋臺(tái)臺(tái)面脫離,形成脫空狀態(tài),造成拱圈和橋面板變形。1.4橫向聯(lián)系裂縫桁架橋橫向聯(lián)系本身尺寸偏小,強(qiáng)度和剛度相對(duì)較弱,與拱肋連接處抗剪能力偏低,在車輛荷載及微彎板的水平推力作用下出現(xiàn)開裂,嚴(yán)重者甚至脫落。任務(wù)2剛架拱橋典型缺陷與病害

剛架拱橋是在雙曲拱橋、桁架拱橋、肋拱橋和斜腿剛構(gòu)橋的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)拱橋特點(diǎn)及無支架施工經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展起來的一種橋形,屬于有推力的高次超靜定結(jié)構(gòu)。2.1跨中下?lián)袭?dāng)墩臺(tái)產(chǎn)生水平變位、轉(zhuǎn)動(dòng)以及不均勻沉降時(shí),會(huì)引起拱圈下?lián)稀⒆冃?、開裂或嚴(yán)重偏離。2.2橫系梁與拱片連接點(diǎn)松動(dòng)、開裂剛架拱橋結(jié)構(gòu)整體剛度較小,橫系梁與拱片連接點(diǎn)應(yīng)力易集中,在車輛荷載作用下長(zhǎng)期的頻繁振動(dòng),橫系梁與拱片連接點(diǎn)產(chǎn)生松動(dòng)、開裂,拱片出現(xiàn)嚴(yán)重變形、位移,甚至導(dǎo)致橋面嚴(yán)重塌陷或沉降。2.3微彎板病害微彎板是剛架拱橋的主要受力構(gòu)件。車輛荷載直接通過鋪裝層作用在微彎板上,而微彎板通常為預(yù)制構(gòu)件,配筋較少,隨著交通量和超載車輛的增多,荷載增大,微彎板產(chǎn)生穿孔、塌陷、露筋、裂縫病害。2.4拱腳位移剛架拱橋矢跨比較大,推力較大,當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況不佳或其他原因引起時(shí),通常導(dǎo)致墩臺(tái)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、水平位移、豎向位移和轉(zhuǎn)角位移。任務(wù)3鋼管混凝土拱橋典型缺陷與病害

鋼管混凝土拱橋?qū)儆阡?混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種。鋼管混凝土拱橋是先用鋼管形成骨架,然后在鋼管內(nèi)灌注混凝土形成拱肋。鋼管混凝土拱橋在橋梁工程中得到了普及應(yīng)用,顯現(xiàn)了此種橋梁結(jié)構(gòu)的功能特性,為橋面車輛行駛提供了安全穩(wěn)定的環(huán)境。3.1涂層缺陷在大氣腐蝕和溫度作用下鋼管表面涂層損壞、裂紋、起皮或剝落。3.2焊縫開裂焊縫開裂是橋梁安全的隱患,產(chǎn)生的主要原因有:焊縫焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo);由于振動(dòng)產(chǎn)生的交變荷載的影響,在焊接缺陷及局部應(yīng)力集中處產(chǎn)生疲勞裂紋。3.3構(gòu)件扭曲變形、局部損傷鋼管局部變形主要表現(xiàn)為環(huán)狀褶皺和局部凹槽。造成鋼管局部變形的主要原因:鋼管彎管引起的皺褶;鋼管混凝土拱肋自身承載力不足引起鋼管壓彎屈曲;管內(nèi)脫空及混凝土徐變收縮導(dǎo)致鋼管達(dá)到屈服應(yīng)力而局部失穩(wěn)。3.4構(gòu)件腐蝕、生銹鋼管腐蝕主要是大氣腐蝕,大氣腐蝕的快慢及銹蝕程度取決于大氣濕度和大氣環(huán)境。3.5管內(nèi)混凝土填充不密實(shí)或脫空管內(nèi)混凝土脫空是鋼管混凝土拱橋最為常見的一個(gè)病害,主要集中在拱腳區(qū)段混凝土的不密實(shí)性、拱頂區(qū)段的空洞,以及鋼管與混凝土之間的脫粘等。任務(wù)4圬工拱橋典型缺陷與病害

圬工拱橋是由磚、石、混凝土等各種砌筑材料砌筑的拱橋。在人類尚未掌握更高的科技與工具之時(shí),橋梁建設(shè)一開始利用的是自然的材料,如藤、竹、木、石等。天然石料是大自然賦予人類的最早的,取之不盡、用之不竭的建筑材料。4.1拱圈變形造成拱圈變形的主要原因是拱圈承載力不足和墩臺(tái)位移。拱圈變形主要表現(xiàn)為拱頂變形和橋面豎向呈波形。4.2主拱圈裂縫(1)主拱圈橫向開裂。(2)主拱圈縱向開裂。4.3灰縫松散脫落灰縫松散脫落的主要因素是自然風(fēng)化和砂漿不飽滿,主要表現(xiàn)為砌塊之間灰縫掉落、縫隙增大。4.4砌塊斷裂、脫落在圬工拱橋批量建設(shè)時(shí)代,限于管理水平及技術(shù)水平,尤其是材料檢測(cè)水平,采用的砌塊強(qiáng)度未達(dá)到相關(guān)要求而造成砌塊局部壓碎等狀況。4.5風(fēng)化拱圈石料經(jīng)自然風(fēng)化及長(zhǎng)期遭受水和空氣的侵蝕而使拱石材料物理化學(xué)性能發(fā)生變化,使石料表面軟化而脫落,主要表現(xiàn)為拱石表面呈白色(灰色)粉狀覆蓋層,常呈鱗片狀脫落。任務(wù)5系桿拱橋典型缺陷與病害

系桿拱橋作為拱橋家族中的一員,具有拱橋的一般特點(diǎn),又有自身的獨(dú)有特點(diǎn)。其是一種集拱與梁的優(yōu)點(diǎn)于一身的橋形,它將拱與梁兩種基本結(jié)構(gòu)形式組合在一起,共同承受荷載,充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)性能和組合作用,拱端的水平推力用拉桿承受,使拱端支座不產(chǎn)生水平推力。5.1吊桿病害吊桿是主梁與拱肋之間的傳力構(gòu)件。橋面的荷載通過吊桿傳遞到拱肋,再通過拱肋將荷載傳遞到拱座,一旦吊桿發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷,會(huì)破壞整體結(jié)構(gòu)力平衡,使結(jié)構(gòu)的主要使用功能喪失。5.1.1滲水吊桿滲水主要位于吊桿兩端的錨固位置、錨頭、橫梁錨固構(gòu)造、吊桿套管、減震器等。5.1.2銹蝕護(hù)筒破損,雨水侵入索體,造成鋼絲銹蝕,銹斑滲出保護(hù)層。5.1.3錨頭損壞錨頭出現(xiàn)破損、松動(dòng)或裂縫現(xiàn)象。5.1.4橡膠老化變形吊索端部及減震器部位橡膠老化變形,并由破裂滲水現(xiàn)象。5.1.5防護(hù)套損壞吊桿防護(hù)套開裂現(xiàn)象十分普遍,往往是整個(gè)吊桿體系耐久性失效的開始,盡管引起防護(hù)套開裂的原因多種多樣,但都會(huì)影響到整個(gè)吊桿體系的使用。5.1.6吊桿的防護(hù)層破壞吊桿防護(hù)層出現(xiàn)不同程度的開裂或環(huán)狀斷裂破壞,是由于塑料原材料質(zhì)量存在問題。5.1.7斷絲造成吊桿鋼索銹蝕、斷裂或斷絲的原因主要有強(qiáng)度問題、疲勞問題及腐蝕問題。5.2系桿病害系桿的主要功能是平衡拱肋傳遞水平推力,一旦系桿受到破壞,水平推力無法平衡,勢(shì)必造成拱腳產(chǎn)生水平位移,造成主拱圈破壞,嚴(yán)重影響橋梁安全。5.2.1銹蝕系桿是下承式系桿拱橋的重要傳力構(gòu)件。然而,無論是包裹于混凝土中的系桿還是埋置在鋼錨箱內(nèi)的系桿普遍存在滲水現(xiàn)象,系桿鋼絲銹蝕嚴(yán)重。5.2.2系桿外部涂層脫落系桿外部涂層有損壞、裂紋或剝落現(xiàn)象。5.2.3系桿連接松動(dòng)在活載作用下,橋梁產(chǎn)生反復(fù)振動(dòng),系桿連接處出現(xiàn)松動(dòng)。5.2.4錨頭、防護(hù)套損壞錨頭、防護(hù)套老化、破損、裂紋或積水、造成滲水或銹蝕現(xiàn)象;錨頭存在老化、破損、裂紋現(xiàn)象,造成滲水或銹蝕現(xiàn)象。5.2.5斷絲鋼絞線受力不均勻和鋼絞線受深層銹蝕而拉應(yīng)力不足,是系桿鋼絞線被拉斷的主要原因。吊桿鋼絲銹蝕、斷裂或損壞,或造成梁體變形。課題3索承橋典型缺陷與病害任務(wù)1斜拉橋典型缺陷與病害

斜拉橋是用斜拉索將主梁直接拉在索塔上的一種橋梁,是由承受斜拉索拉力的塔、承受主梁荷載的索和直接承受車輛荷載的梁體組合起來的一種結(jié)構(gòu)體系,其可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。其可使梁體內(nèi)彎矩減小,降低建筑高度,減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量,節(jié)省材料。1.1拉索銹蝕、斷絲在斜拉索運(yùn)營(yíng)期,由于磨損、雨水腐蝕、外力撞擊、振動(dòng)引起保護(hù)套的疲勞損傷等原因,PE橡膠護(hù)套不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的微孔和裂紋,從而不能有效地隔絕空氣、雨水等。1.2滑移變位在橋梁施工階段及運(yùn)營(yíng)期,同一根斜拉索在索塔兩側(cè)可能會(huì)出現(xiàn)不平衡力現(xiàn)象。其不僅與橋梁的邊中跨比及主梁的設(shè)計(jì)有關(guān),而且隨機(jī)的汽車荷載、地震荷載、風(fēng)荷載及施工階段的不平衡施工荷載等都會(huì)使斜拉索在主塔兩側(cè)出現(xiàn)不平衡力。1.3錨固區(qū)損壞由于斜拉橋剛度較小,在車輛、風(fēng)雨等荷載作用下,極易發(fā)生振動(dòng),經(jīng)常劇烈的振動(dòng)會(huì)使拉索錨固區(qū)套筒產(chǎn)生裂紋,發(fā)生積水,使錨頭銹蝕,進(jìn)而導(dǎo)致其破損、松動(dòng)、裂縫。1.4斜拉索護(hù)套病害斜拉索施工涉及的工序較為繁雜,具體有運(yùn)輸、存放、卷盤、展開、拖索、吊裝、牽引、錨固、張拉及調(diào)整等,而斜拉索的PE護(hù)套保護(hù)層為柔性聚合物,在運(yùn)輸、掛索、張拉等施工中,斜拉索會(huì)不可避免地受到不同程度的損傷。1.5錨具病害斜拉橋錨固區(qū)應(yīng)力易集中,且受力復(fù)雜,受錨具屬于金屬材料、外部荷載及周圍環(huán)境等因素影響,錨頭容易出現(xiàn)病害。1.6索塔病害索塔是斜拉橋的主要受力構(gòu)件,主梁通過斜拉索將荷載傳遞給索塔。索塔除受自己自重外,還有斜拉索的索力。另外,溫度、風(fēng)荷載、地震混凝土收縮徐變都會(huì)對(duì)索塔產(chǎn)生影響。斜拉橋索塔常年暴露在空氣中,由于活載引起的頻繁振動(dòng),再加上自然環(huán)境和人為的影響,索塔易發(fā)生不同程度的破損、腐蝕。索塔的主要病害如下:(1)傾斜、變形。其表現(xiàn)為索塔出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)或傾斜變形、塔根出現(xiàn)裂縫、塔頂偏移,其主要由索塔不均勻沉降引起。(2)混凝土裂縫?；炷亮芽p可分為錨固區(qū)裂縫和非錨固區(qū)裂縫。錨固區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,錨下拉索集中力大,使錨固區(qū)成為一個(gè)裂縫多發(fā)的區(qū)域;非錨固區(qū)裂縫一般由外荷載、變形或綜合作用引起。1.7主梁病害主梁是斜拉橋直接承受恒載和活載的結(jié)構(gòu),同時(shí)也承受斜拉索的拉力。主梁結(jié)構(gòu)形式主要可分為預(yù)應(yīng)力混凝土加筋梁、鋼桁架加筋梁、鋼箱加筋梁,其病害形式呈多樣化。任務(wù)2懸索橋典型缺陷與病害

懸索橋又稱吊橋,是指以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。2.1主纜病害主纜通過鞍座懸掛并錨固于塔頂,承受主梁的恒載和活載。主纜一般由高強(qiáng)度鋼絲組成,通過現(xiàn)場(chǎng)編織而成,然后鞍座索夾,涂防腐層,纏絲后涂外防護(hù)層。2.2索夾病害索夾的主要病害有錯(cuò)位、滑移、索夾密封填料損壞。2.3吊索病害吊索常見病害有滲水、銹蝕、腐蝕橡膠老化變形、防護(hù)套破壞、吊索的防護(hù)層破壞、鋼絲斷絲。吊索主要由鋼絲、鋼絞線和平行鋼絲組成,在潮濕環(huán)境下容易生銹、腐蝕或斷裂。2.4索塔病害懸索橋索塔病害與斜拉橋索塔病害一致。2.5索鞍病害索鞍銹蝕主要表現(xiàn)為構(gòu)件表面出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)場(chǎng),氧化皮或油漆因銹蝕脫落而部分剝落或者可以刮除。2.6錨碇病害錨碇是懸索橋的錨固系統(tǒng),可分為隧道錨和重力式錨。錨碇的主要病害有錨坑漏水、拉桿掉皮、銹蝕。2.7主梁病害懸索橋主梁病害與斜拉橋主梁病害一致。課題4橋梁下部結(jié)構(gòu)和橋面系典型缺陷與病害任務(wù)1橋梁下部結(jié)構(gòu)典型缺陷與病害橋梁下部結(jié)構(gòu)主要包括橋墩、橋臺(tái)及基礎(chǔ)。(1)多跨橋的中間支承結(jié)構(gòu)稱為橋墩。橋墩可分為實(shí)體墩、柱式墩和排架墩等,按平面形狀可分為矩形墩、尖端形墩、圓形墩等。(2)橋臺(tái)是位于橋梁兩端,支承橋梁上部結(jié)構(gòu)并和路堤相銜接的構(gòu)筑物。(3)墩臺(tái)基礎(chǔ)是橋梁墩臺(tái)結(jié)構(gòu)直接與地基接觸的部分,主要承受墩臺(tái)臺(tái)身傳來的荷載。1.1橋墩典型缺陷與病害橋墩的典型病害通常表現(xiàn)為墩身開裂、破損露筋等。裂縫的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕、混凝土碳化、混凝土的抗凍融性能降低、混凝土抗?jié)B能力下降。1.1.1墩身龜裂由于施工中對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)仍?會(huì)導(dǎo)致橋墩出現(xiàn)龜裂或者收縮裂縫。1.1.2墩柱豎向裂縫混凝土收縮過大、鋼筋箍筋配箍率不足、堿集料反應(yīng)、基礎(chǔ)不均勻沉降等都是導(dǎo)致墩柱出現(xiàn)豎向裂縫的原因。1.1.3橋墩環(huán)向裂縫橋墩環(huán)向裂縫出現(xiàn)的原因有基礎(chǔ)變位、有水平推力的作用、鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土開裂等。1.1.4墩柱傾斜變位基礎(chǔ)滑移、側(cè)土推力等均會(huì)導(dǎo)致墩柱傾斜變位,墩柱變位過大是非常危險(xiǎn)的,甚至有可能直接導(dǎo)致落梁。1.1.5橋墩破損露筋由于橋墩保護(hù)層薄,故導(dǎo)致混凝土內(nèi)部鋼筋銹脹。1.1.6墩柱刮蹭由于橋梁凈空不足,可能導(dǎo)致橋墩被車輛、船只刮蹭,造成混凝土表面損傷。1.2蓋梁典型缺陷與病害蓋梁為受彎構(gòu)件,主要的缺陷與病害包括承載能力不足導(dǎo)致的開裂、環(huán)境因素導(dǎo)致的剝落、蜂窩、破損露筋等。另外,蓋梁擋塊經(jīng)常開裂、與主梁抵?jǐn)n。1.2.1蓋梁跨中豎向裂縫蓋梁跨中出現(xiàn)豎向裂縫的原因有:蓋梁抗彎配筋不足,活載作用下導(dǎo)致開裂;混凝土收縮導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生;局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的劈裂等。蓋梁跨中豎1.2.2蓋梁銹蝕露筋蓋梁保護(hù)層厚度過薄可能導(dǎo)致蓋梁銹蝕露筋。1.2.3擋塊開裂、抵?jǐn)n主梁安裝時(shí)就位不準(zhǔn)或安裝不到位,就會(huì)導(dǎo)致主梁擠壓擋塊,擋塊與主梁抵?jǐn)n甚至直接導(dǎo)致?lián)鯄K開裂。1.3橋臺(tái)典型缺陷與病害1.3.1橋臺(tái)臺(tái)帽及前墻豎向裂縫橋臺(tái)產(chǎn)生豎向裂縫的原因有:橋臺(tái)土壓力的作用;臺(tái)后路面下沉,造成橋臺(tái)跳車,產(chǎn)生較大的沖擊作用;橋臺(tái)后排水不暢,導(dǎo)致填土中水分過大,產(chǎn)生較大的附加壓力作用;混凝土的收縮徐變。1.3.2橋臺(tái)跳車橋臺(tái)后路面下沉,造成橋臺(tái)跳車,橋臺(tái)跳車會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊作用。1.3.3橋臺(tái)受水侵蝕橋臺(tái)受水侵蝕的原因可能有:水流順伸縮縫流到橋臺(tái)上,侵蝕臺(tái)身;水滲透到臺(tái)背填料中,橋梁及附屬設(shè)施未設(shè)置排水設(shè)施,積水無法排出,加之砌體之間存在間隙,積水飽和后從前墻或側(cè)墻滲出;對(duì)于混凝土橋臺(tái),由于在施工過程中振搗不密實(shí)、新老混凝土處理失當(dāng)?shù)榷际菍?dǎo)致橋臺(tái)滲水的原因。1.3.4橋臺(tái)變位橋臺(tái)發(fā)生變位的原因可能有:橋臺(tái)后的填土不密實(shí),上部長(zhǎng)期荷載作用下土體發(fā)生沉陷,擠壓側(cè)墻;橋臺(tái)后排水不暢,導(dǎo)致填土中水分過大,產(chǎn)生較