1、公路橋梁常見(jiàn)病害,李承昌 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院 （北京公科固橋技術(shù)有限公司 ） 2014.05,一、橋梁常見(jiàn)病害 1 伸縮縫 2 橋面鋪裝 3 橋面線(xiàn)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(kāi)裂 10 樁基,公路橋梁常見(jiàn)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(xiàn)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(kāi)裂 10 樁基,伸縮縫病害形式,1 伸縮縫,間隙大,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,1 伸縮縫,間隙大,間隙小,1 伸縮縫,縫內(nèi)垃圾,

2、1 伸縮縫,支座脫空,支座剪斷,落梁,支座耳板開(kāi)裂,1 伸縮縫,梁移位,墩柱開(kāi)裂,伸縮縫病害形式,1 伸縮縫,滑移箱（桿）斷裂,伸縮縫病害形式,1 伸縮縫,構(gòu)件丟失,1 伸縮縫,2 橋面鋪裝,環(huán)狀網(wǎng)裂,2 橋面鋪裝,環(huán)狀網(wǎng)裂,2 橋面鋪裝,瀝青鋪裝碎裂,2 橋面鋪裝,水泥鋪裝碎裂,2 橋面鋪裝,單板受力,2 橋面鋪裝,單板受力,2 橋面鋪裝,單板受力,3 橋面線(xiàn)形,4 橋頭搭板,老化開(kāi)裂,5 支座,剪切變形過(guò)大,脫空,5 支座,缺不銹鋼板,5 支座,開(kāi)裂,5 支座,開(kāi)裂,移位,5 支座,外鼓,鋼板脫膠,5 支座,剪斷,5 支座,支座偏位,5 支座,偏壓,5 支座,偏壓引起四氟板擠出,鋼盆底面混

3、凝土脫空,5 支座,箱梁脫離支座,5 支座,盆式支座承載力不足,5 支座,蜂窩,麻面,孔洞,裂縫,6 混凝土缺陷,剝落,露筋,風(fēng)化,流膏,6 混凝土缺陷,7 混凝土裂縫,剪切裂縫,彎曲裂縫,垂直裂縫,扭曲裂縫,斷開(kāi)裂縫,局部應(yīng)力集中裂縫,7 混凝土裂縫,7 混凝土裂縫,7 混凝土裂縫,8 混凝土崩裂,8 混凝土崩裂,9 墩柱開(kāi)裂,9 墩柱開(kāi)裂,10 樁基,0.10 超載車(chē),二、 橋梁加固技術(shù) 加固的一般原則：,(1)盡量減少對(duì)原結(jié)構(gòu)的損傷； (2)技術(shù)可靠，具有長(zhǎng)期加固效應(yīng)，能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)耐久性要求； (3)施工設(shè)備簡(jiǎn)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

4、施工時(shí)盡量不中斷交通。,（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（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、 橋梁加固技術(shù) 橋梁加固的常用方法：,1增大構(gòu)件截面,(1)增焊主筋,1增大構(gòu)件截面,(2)增加鋼筋混凝土截面,1增大構(gòu)件截面,(3)增設(shè)主梁,1增大構(gòu)件截面,(4)增設(shè)拱肋,1增大構(gòu)件截面,(5)套拱,1增大構(gòu)件截面,(6)雙曲拱肋粘型鋼,1增大構(gòu)件截面,(7)拱橋粘貼鋼板、碳纖維,1增大構(gòu)件截面,(8)腹拱粘貼型鋼,

5、2改變結(jié)構(gòu)體系,(1)臨時(shí)支撐腹拱,2改變結(jié)構(gòu)體系,(2)臨時(shí)支撐 防落梁,2改變結(jié)構(gòu)體系,(1)臨時(shí)支撐防板剪斷,2改變結(jié)構(gòu)體系,(2)簡(jiǎn)支變連續(xù),2改變結(jié)構(gòu)體系,(3)八字撐架法,2改變結(jié)構(gòu)體系,(4)連續(xù)梁斜拉加固,2改變結(jié)構(gòu)體系,（4）連續(xù)梁斜拉加固,2改變結(jié)構(gòu)體系,(5)連續(xù)梁桁架加固,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(1)預(yù)制板橋面鋪裝改造,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(2)預(yù)制板底增強(qiáng)橫向聯(lián)系（增設(shè)橫梁）,(3) 粘貼鋼板,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(4)T梁增設(shè)橫隔板,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(4)T梁增設(shè)橫隔板,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(4)T梁增設(shè)橫隔板,3增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(5)雙曲拱、肋拱、剛架拱增設(shè)橫系梁,3

6、增強(qiáng)橫向聯(lián)系,(5)雙曲拱、肋拱、剛架拱增設(shè)橫系梁,4混凝土裂縫灌膠,（1）將裂縫表面封閉，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,4混凝土裂縫灌膠,（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)腐蝕鋼筋及鋼絞線(xiàn)。,4混凝土裂縫灌膠,灌縫灌注膠主要性能指標(biāo),（1）低壓灌膠壁可法,（2）中壓灌膠空壓機(jī)配膠罐 （3）高壓灌膠專(zhuān)用設(shè)備,4混凝土裂縫灌膠,（1）原材料檢驗(yàn)抗壓試件,4混凝土裂縫灌膠,4混凝土裂縫灌膠,（2）原材料檢驗(yàn)與混凝土粘接,（3）原材料檢驗(yàn)鋼鋼粘接,4混凝土裂縫灌膠,（4）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)固化檢驗(yàn),1）清理封縫膠，檢查裂縫表

7、面灌膠飽滿(mǎn)情況 2）注意假灌膠,4混凝土裂縫灌膠,（5）現(xiàn)場(chǎng)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35cm，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(cè)鋼筋位置，避開(kāi)鋼筋。 4）取芯孔用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿或混凝土封堵。,灌膠飽滿(mǎn)芯樣,4混凝土裂縫灌膠,灌膠飽滿(mǎn)芯樣,4混凝土裂縫灌膠,取芯鉆孔照片,4混凝土裂縫灌膠,灌膠不飽滿(mǎn)芯樣,4混凝土裂縫灌膠,活動(dòng)裂縫灌膠后開(kāi)裂,4混凝土裂縫灌膠,活動(dòng)裂縫封縫后開(kāi)裂,4混凝土裂縫灌膠,活動(dòng)裂縫封縫后開(kāi)裂,4混凝土裂縫灌膠,適用于大多數(shù)橋梁加固,中小跨徑梁板橋承載力不足 大跨徑

8、橋梁局部開(kāi)裂,5 粘貼鋼板加固技術(shù),（1）結(jié)構(gòu)膠原材料檢驗(yàn),5 粘貼鋼板加固技術(shù),（2）鋼板原材料檢驗(yàn)拉伸試驗(yàn)，測(cè)量屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率,結(jié)構(gòu)膠原材料檢驗(yàn)抗壓試件,5 粘貼鋼板加固技術(shù),結(jié)構(gòu)膠原材料檢驗(yàn)剪切試件,5 粘貼鋼板加固技術(shù),鑿毛合格 鑿毛不合格,5 粘貼鋼板加固技術(shù),（3）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)混凝土鑿毛,打磨合格,5 粘貼鋼板加固技術(shù),打磨不合格,打磨后生銹、污染,（4）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)鋼板打磨,（5）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)脫空檢查,5 粘貼鋼板加固技術(shù),（6）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)拔試驗(yàn),5 粘貼鋼板加固技術(shù),（1）質(zhì)量缺陷外觀檢查 未充分鑿毛、脫空,5 粘貼鋼板加固技術(shù),(2)質(zhì)量缺陷鋼板彎曲,5 粘貼鋼板加固技術(shù),(3

9、)質(zhì)量缺陷 鋼板局部扭曲,(4)質(zhì)量缺陷涂裝開(kāi)裂,5 粘貼鋼板加固技術(shù),(5)質(zhì)量缺陷鋼板丟失,5 粘貼鋼板加固技術(shù),(6)質(zhì)量缺陷 鋼板撕開(kāi),5 粘貼鋼板加固技術(shù),I級(jí)碳纖維布的主要力學(xué)性能指標(biāo),6粘貼碳纖維加固技術(shù),規(guī)范規(guī)定f0.007或其極限拉應(yīng)變的較小值，即其容許抗拉強(qiáng)度 fp=Eff1680MPa Q235鋼的抗拉強(qiáng)度f(wàn)sd=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25）I級(jí)鋼筋，或2根25級(jí)鋼筋。其加固效率較低。,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(duì)較小，一般使用在：

10、（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粘貼碳纖維加固技術(shù),A級(jí)碳纖維膠主要力學(xué)性能指標(biāo),I級(jí)碳纖維布主要力學(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),（2）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)表面平整度,6粘貼碳纖維加固技術(shù),（3）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)外觀,6粘貼碳纖維加固技術(shù),大面積空鼓,6粘貼碳纖維加固技術(shù),褶皺,分散,浸漬不充分,（4）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)施工缺陷,面膠涂刷過(guò)量,面膠涂刷不均勻,（5）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)拉拔試驗(yàn),6粘貼碳纖維加固技術(shù),（1）質(zhì)量缺陷涂裝脫落,6粘貼碳纖維加固技術(shù),（2）質(zhì)量缺

11、陷碳纖維脫落,案例某連續(xù)箱梁橋建成后不久，腹板、底板即嚴(yán)重開(kāi)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(guò)0.2mm。加固措施：,6粘貼碳纖維加固技術(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；,（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(wàn)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(cè)和荷載試驗(yàn)。通過(guò)檢測(cè)、荷載試驗(yàn)和計(jì)算分析，主橋腹板尺寸不足，整體剛度偏

12、低，加固后其截面抗剪尺寸不夠，抗剪承載能力仍不能滿(mǎn)足要求。,6粘貼碳纖維加固技術(shù),碳纖維板加固布置,6粘貼碳纖維加固技術(shù),預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)松弛率,6粘貼碳纖維加固技術(shù),碳纖維板與鋼絞線(xiàn)比較： 按強(qiáng)度計(jì)算，100mm寬、2mm厚碳纖維板相當(dāng)于1根鋼絞線(xiàn)， 1）碳板約100元/米，無(wú)粘結(jié)鋼絞線(xiàn)約10元/米。 2）碳纖維板錨具約4000元/套，單根鋼絞線(xiàn)錨具及齒板不超過(guò)1000元/套。 加固效率低，耐久性還需驗(yàn)證。,6粘貼碳纖維加固技術(shù),7簡(jiǎn)支板（梁）橋橋面鋪裝改造,（1）簡(jiǎn)支板橋常見(jiàn)病害：板底縱橫向裂縫、滲水、露筋、鉸縫開(kāi)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

13、。 （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(kāi)裂、撓度過(guò)大，甚至斷板的嚴(yán)重事故。,板端剪切裂縫,植筋24小時(shí)后，進(jìn)行拉拔試驗(yàn),16植筋深度7cm時(shí)，拉拔力應(yīng)達(dá)到2噸。,7簡(jiǎn)支板（梁）橋橋面鋪裝改造,擺放橫筋 擺放縱筋并綁扎 鋼筋網(wǎng)與植筋點(diǎn)焊,安裝導(dǎo)軌 焊接導(dǎo)軌,7簡(jiǎn)支板（梁）橋橋面鋪裝改造,風(fēng)力滅火機(jī)吹掃 澆筑前沖洗濕潤(rùn),提漿,刮平,精平,粗平,7簡(jiǎn)支板（梁）橋橋面鋪裝改造,開(kāi)放交通條件： （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(jiǎn)支板（梁）橋橋面鋪裝改造,橡膠支座損壞原因:,橡膠支座的老化 橡膠支座產(chǎn)品質(zhì)量 施工和養(yǎng)護(hù)管理不善

14、支座設(shè)計(jì)、選型及布置不合理 其它原因,8 支座病害判斷及更換,橡膠支座病害評(píng)價(jià)板式橡膠支座劣化等級(jí)評(píng)定表,8 支座病害判斷及更換,單個(gè)橡膠支座失效判定條件：,(1) 內(nèi)層鋼板斷裂, 支座被壓潰并產(chǎn)生彎曲或扭曲。 (2) 支座表面橡膠剝離掉塊, 加勁鋼板外露, 支座周邊出現(xiàn)外鼓或凹凸不平的現(xiàn)象。 (3) 支座剪切角 tan0.7 (35以上) 或當(dāng)活載加載時(shí), 橡膠支座變形0。 (4) 支座表面裂紋多于 3040 條, 寬度23mm,或側(cè)面產(chǎn)生的水平裂紋, 長(zhǎng)度超過(guò)邊長(zhǎng)的 50%。 (5) 永久壓縮變形超過(guò)支座厚度的 15%。,8 支座病害判斷及更換,板式橡膠支座更換條件：,(1)按劣化標(biāo)準(zhǔn)判斷, 同一蓋梁上劣化等級(jí)為A 級(jí)的支座個(gè)數(shù)達(dá)到梁支座總數(shù)的 20%以上, 或相鄰兩支座劣化等級(jí)均為 A 級(jí)。 (2)按單個(gè)橡膠支座失效條件判斷, 同一蓋