劉坤畢業(yè)設(shè)計(jì)打印 (1)2014-6-7 11.50.42

1、裝訂線淺談橋梁的維修與加固技術(shù)第1章 緒論【摘要】通過(guò)維修與加固，恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長(zhǎng)使用年限，并提高原有橋梁建筑物的荷載等級(jí)和通過(guò)能力。 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，交通運(yùn)輸量的迅速增長(zhǎng)，危橋總長(zhǎng)逐漸增多。若將其拆除重建，不僅要耗費(fèi)大量資金，而且工期也較長(zhǎng)；若有計(jì)劃、有步驟的對(duì)現(xiàn)有舊橋進(jìn)行加固改造，橋梁加固后，可以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。發(fā)生重大病害和不能滿足運(yùn)輸要求的橋涵，應(yīng)對(duì)其設(shè)備徹底進(jìn)行整治加固、改善、更新，以恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長(zhǎng)使用年限，并提高原有橋

2、梁建筑物的荷載等級(jí)和通過(guò)能力。橋梁維修與加固的主要內(nèi)容在于：對(duì)服役橋上部構(gòu)件維修加固，對(duì)服役橋下部構(gòu)件維修加固，拓寬橋梁的行車(chē)道或人行道，升高橋梁上部構(gòu)造的高度，更換橋梁行車(chē)道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu)，部分或全部更換橋梁損壞或破壞服役了的結(jié)構(gòu)物。橋梁的維修與加固工作，須充分利用原有部分，凡能加固的，則不宜改建，凡能部分改建的，則不應(yīng)全部改建。對(duì)服役橋進(jìn)行維修加固，常有如下步驟：檢查橋梁現(xiàn)狀和損壞情況；調(diào)查橋梁歷史技術(shù)資料和現(xiàn)有交通狀況；提出維修加固或改建方案，隨時(shí)進(jìn)行分析比較；確定方案并付諸實(shí)施，即進(jìn)行維修加固或改建施工。第2章 橋梁的基本知識(shí)2.1 鐵路橋梁技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明

3、，結(jié)構(gòu)選型應(yīng)考慮設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、維修甚至加固、改建的長(zhǎng)期綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，探索新材料、發(fā)展新結(jié)構(gòu)，重視和提高結(jié)構(gòu)的使用功能和藝術(shù)功能等必將成為21世紀(jì)橋梁的發(fā)展方向。 一、 橋跨結(jié)構(gòu)向大跨、長(zhǎng)聯(lián)發(fā)展 在具有一定的承載能力的條件下，跨越能力仍然是反映橋梁技術(shù)水平的主要指標(biāo)之一。 為避免修建或少修深水橋墩，加大通航能力，世界上各種橋式的跨度記錄一再被打破。 從有利于行車(chē)，減少養(yǎng)護(hù)維修工作量等方面考慮，橋跨結(jié)構(gòu)的連續(xù)長(zhǎng)度也呈增加趨勢(shì)。 二、 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁成為發(fā)展主體 中等跨度橋梁已逐步被預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁所替代。 連續(xù)梁和剛構(gòu)成為大跨度鐵路橋的優(yōu)選橋式。（連續(xù)梁的主要特征：內(nèi)力分布均勻合理

4、，超靜定結(jié)構(gòu)贅余力作用使結(jié)構(gòu)剛度大變形小，支座只有一排墩帽尺寸小，墩梁固結(jié)減小維修工作量，內(nèi)力計(jì)算要分段進(jìn)行，結(jié)構(gòu)變形會(huì)產(chǎn)生支座反力和內(nèi)力稱(chēng)“二次內(nèi)力”等。） 三、 結(jié)構(gòu)型式和構(gòu)造呈多樣化發(fā)展 近年來(lái)修建的PC斜拉橋和PC連續(xù)梁橋及其之間的新的結(jié)構(gòu)形式，曲線連續(xù)剛構(gòu)型式，V型支撐結(jié)構(gòu)和鋼橋的整體節(jié)點(diǎn)技術(shù)，低塔、斜拉索加勁的連續(xù)鋼桁梁結(jié)構(gòu)。 四、 橋梁設(shè)計(jì)理論更趨完善和合理 國(guó)際上開(kāi)始逐步采用以可靠性理論為基礎(chǔ)，以分項(xiàng)安全系數(shù)表達(dá)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。與過(guò)去采用的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)和破壞強(qiáng)度等方法相比，極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論更趨完善和合理。 五、 橋梁CAD技術(shù)應(yīng)用更趨廣泛 橋梁CAD技術(shù)的主要內(nèi)容有以下幾

5、部分：結(jié)構(gòu)分析、圖形繪制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工程數(shù)據(jù)庫(kù)、專(zhuān)家系統(tǒng)。 六、 建橋材料向高強(qiáng)、新功能、輕質(zhì)方向發(fā)展 材料強(qiáng)度方面：鋼材的屈服點(diǎn)和強(qiáng)度越來(lái)越大，預(yù)應(yīng)力鋼筋向大直徑、高強(qiáng)度、低松弛、耐腐蝕、與混凝土粘結(jié)力高、拼接便利的方向發(fā)展?；炷敛牧系膹?qiáng)度也越來(lái)越高，高強(qiáng)度混凝土具有強(qiáng)度高、抗沖擊性能好、耐久性強(qiáng)等。 材料新功能方面：抗腐蝕性能好、結(jié)構(gòu)表面不需油漆的耐候鋼，按TMCP（熱力控制加工）生產(chǎn)的高質(zhì)量、高強(qiáng)度厚鋼板、變厚度鋼、波紋鋼、無(wú)磁性鋼；在水中不離析、自行流平和密實(shí)的絮凝混凝土；用于航天工業(yè)的碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。 橋梁建設(shè)的基本目標(biāo)是適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀。 鐵路橋梁發(fā)展的一般方向是：發(fā)展

6、大跨度和特大跨度的鐵路橋梁；研究和解決準(zhǔn)高速和高速鐵路橋梁的設(shè)計(jì)、施工及加固問(wèn)題；開(kāi)發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨結(jié)構(gòu)的新的截面型式；廣泛采用以可靠性理論為基礎(chǔ)的方法指導(dǎo)橋梁設(shè)計(jì)和評(píng)估；更多地將高強(qiáng)度鋼、耐候鋼、新型混凝土和高強(qiáng)低松弛線材應(yīng)用于橋梁工程；建立橋梁管理系統(tǒng)，提高既有橋梁的養(yǎng)護(hù)、評(píng)估和加固水平。2.2 高速鐵路橋梁的主要特點(diǎn) 自有鐵路以來(lái),速度一直是人們追求的目標(biāo),一 般認(rèn)為時(shí)速低于200km的鐵路,稱(chēng)為普通鐵路或快速鐵路,高于200km,稱(chēng)為高速鐵路。1964年世界第一條高速鐵路日本東海道新干線建成,行車(chē)速度達(dá)到210km/h,揭示了鐵路這一運(yùn)輸工具同其它運(yùn)輸行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的巨大潛力。高速鐵路速度

7、快,運(yùn)輸能力大,節(jié)省能源及土地,環(huán)境污染輕,是一種有發(fā)展前途的現(xiàn)代化交通工具。繼東海道新干線之后,日本及西歐積極開(kāi)展高速鐵路技術(shù)研究與建設(shè),現(xiàn)在全世界高速鐵路總營(yíng)業(yè)里程已超過(guò)15000km,最高運(yùn)營(yíng)時(shí)速為300km,最高試驗(yàn)時(shí)速達(dá)51513km。 與普通鐵路相比,高速鐵路在動(dòng)力牽引、信號(hào)安全系統(tǒng)、線路建筑和養(yǎng)護(hù)等方面都有很高技術(shù)要求,作為線路的組成部分,高速鐵路的橋梁設(shè)計(jì)主要有下述幾個(gè)方面的特點(diǎn)。 2.3 橋梁結(jié)構(gòu)、分類(lèi) 橋梁按照結(jié)構(gòu)體系劃分，有梁式橋、拱橋、剛架橋、懸索承重（懸索橋、斜拉橋）四種基本體系。梁橋一般建在跨度很大，水域較淺處，由橋柱和橋板組成，物體重量從橋板傳向橋柱。 橋拱橋一般

8、建在跨度較小的水域之上，橋身成拱形，一般都有幾個(gè)橋洞，起到泄洪的功能，橋中間的重量傳向橋兩端，而兩端的則傳向中間。懸橋是如今最實(shí)用的一種橋，橋可以建在跨度大、水深的地方，由橋柱、鐵索與橋面組成，早期的懸橋就已經(jīng)可以經(jīng)住風(fēng)吹雨打，不會(huì)斷掉，吊橋基本上可以在暴風(fēng)來(lái)臨時(shí)巋然不動(dòng)。長(zhǎng)度分類(lèi)1、按多孔跨徑總長(zhǎng)分：特大橋（L>1000m）；大橋（100mL1000m）；中橋（30m<L<100m）；小橋（8mL<30m）2、按單孔跨徑分：特大橋（L>150m）；大橋（40mL150m）；中橋（20m<L<40m）；小橋（5mL<20m）.其他分類(lèi)按用途分為：

9、公路橋、公鐵兩用橋、人行橋、舟橋、機(jī)耕橋、過(guò)水橋。按跨徑大小和多跨總長(zhǎng)分：為小橋、中橋、大橋、特大橋。按行車(chē)道位置分為：上承式橋、中承式橋、下承式橋按承重構(gòu)件受力情況可分：為梁橋、板橋、拱橋、鋼結(jié)構(gòu)橋、吊橋、組合體系橋（斜拉橋、懸索橋）。按使用年限可分為：永久性橋、半永久性橋、臨時(shí)橋。按材料類(lèi)型分為：木橋、圬工橋、鋼筋砼橋、預(yù)應(yīng)力橋、鋼橋。2.4 橋梁的鞏固方法 橋梁使道路、鐵路或人行道跨越河流、湖泊、河谷、峽谷或其他道路。橋梁大多是固定的，但有些橋梁可以升起或旋轉(zhuǎn)。無(wú)論是哪一類(lèi)橋梁，工程師面對(duì)的設(shè)計(jì)及建筑問(wèn)題是使橋梁結(jié)構(gòu)牢固，不會(huì)因承受重量而下陷或破裂。解決這個(gè)問(wèn)題有好幾種方法。懸臂橋橋身分

10、成長(zhǎng)而堅(jiān)固的數(shù)段，類(lèi)似桁梁式橋，不過(guò)每段都在中間而非兩端支承。梁式橋: 包括簡(jiǎn)支板梁橋,懸臂梁橋,連續(xù)梁橋.其中簡(jiǎn)支板梁橋跨越能力最小,一般一跨在8-20m.連續(xù)梁 橋橋國(guó)內(nèi)最大跨徑在200m以下,國(guó)外已達(dá)240m（目前世界上最大跨徑梁橋最跨是330m，是位于中國(guó)重慶的石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋）.拱橋: 在豎向荷載作用下,兩端支承處產(chǎn)生豎向反力和水平推力,正是水平推力大大減小了跨中彎矩,使跨越能力增大.理論推算,混凝土拱極限跨度在500m左右,鋼拱可達(dá)1200m.亦正是這個(gè)推力,修建拱橋時(shí)需要良好的地質(zhì)條件.鋼架橋： 有T形鋼架橋和連續(xù)鋼構(gòu)橋,T形鋼架橋主要缺點(diǎn)是橋面伸縮縫較多,不利于高速行車(chē).連

11、續(xù)鋼構(gòu)主梁連續(xù)無(wú)縫,行車(chē)平順.施工時(shí)無(wú)體系轉(zhuǎn)換.跨徑我國(guó)最大已達(dá)270m(虎門(mén)大橋輔航道橋)纜索承重橋(斜拉橋和懸索橋) 是建造跨度非常大的橋梁最好的設(shè)計(jì).道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空，纜索懸掛在橋塔之間。斜拉橋已建成的主跨可達(dá)890m,懸索橋可達(dá)1991m.組合體系橋有梁拱組合體系,如系桿拱,桁架拱,多跨拱梁結(jié)構(gòu)等.梁剛架組合體系,如T形鋼構(gòu)橋等.桁梁式橋：有堅(jiān)固的橫梁，橫梁的每一端都有支撐。最早的橋梁就是根據(jù)這種構(gòu)想建成的。他們不過(guò)是橫跨在河流兩岸之間的樹(shù)干或石塊?，F(xiàn)代的桁梁式橋，通常是以鋼鐵或混凝土制成的長(zhǎng)型中空桁架為橫梁。這使橋梁輕而堅(jiān)固。利用這種方法建造的橋梁叫做箱式梁橋。 橋懸臂橋

12、：橋身分成長(zhǎng)而堅(jiān)固的數(shù)段，類(lèi)似桁梁式橋，不過(guò)每段都在中間而非兩端支承。拱橋：借拱形的橋身向橋兩端的地面推壓而承受主跨度的應(yīng)力?，F(xiàn)代的拱橋通常采用輕巧、開(kāi)敞式的結(jié)構(gòu)。吊橋：是建造跨度非常大的橋梁最好的設(shè)計(jì)。道路或鐵路橋面靠鋼纜吊在半空，鋼纜牢牢地懸掛在橋塔之間。較古老的吊橋有的使用鐵鏈，有的甚至使用繩索而不是用鋼纜。拉索橋：有系到橋柱的鋼纜。鋼纜支撐橋面的重量，并將重量轉(zhuǎn)移到橋柱上，使橋柱承受巨大的壓力。玻璃橋：純玻璃制成的一種橋梁。（平板橋） 廊橋：加建亭廊的橋，稱(chēng)為亭橋或廊橋，可供游人遮陽(yáng)避雨，又增加橋的形體變化。2.5 高速重載運(yùn)輸對(duì)橋梁的要求 高速旅客運(yùn)輸 高速線路上的橋梁應(yīng)盡量采用剛勁

13、的橋跨結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度，嚴(yán)格限制結(jié)構(gòu)的變形。 為防止車(chē)橋產(chǎn)生共振現(xiàn)象，高速線路上的橋梁宜設(shè)置剛性橋面而不采用明橋面，采用無(wú)縫線路而不采用普通線路。 高速鐵路線上的橋梁通常采些特殊結(jié)構(gòu)來(lái)有效傳遞縱向力。1、RS鐵路傳力桿；2、徐變連接器；3、縱向力連續(xù)器 時(shí)變系統(tǒng)；列車(chē)在橋上運(yùn)行。與橋梁相互作用，形成車(chē)橋系統(tǒng)的振動(dòng)，這一系統(tǒng)的質(zhì)量、剛度、阻尼及兩者的相互作用都瞬息萬(wàn)變成為時(shí)變系統(tǒng)。 要保證橋梁具有足夠的豎向剛度。當(dāng)橋梁撓度較大時(shí)，造成橋上軌道不平順，引起車(chē)輛較大的豎向振動(dòng)和豎向振動(dòng)慣性力，產(chǎn)生輪重減載率，易引起脫軌并增加橋梁結(jié)構(gòu)次應(yīng)力，影響橋上列車(chē)安全、平穩(wěn)運(yùn)行和司機(jī)、乘客的舒適感。

14、二、重載貨物運(yùn)輸 機(jī)車(chē)牽引動(dòng)力改變和貨車(chē)軸重提高，需重新制定鐵路橋梁活載標(biāo)準(zhǔn)。 參照新的活載標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)既有線路上的那些承載能力不足的橋梁進(jìn)行加固或改 建。 第3章 橋梁的檢測(cè)與與維護(hù)3.1 橋梁的檢測(cè)與評(píng)價(jià)1）對(duì)橋梁進(jìn)行各種檢查及檢驗(yàn)了解橋梁的技術(shù)狀況、掌握病害情況及其發(fā)展情況,針對(duì)具體的橋梁提出具體的養(yǎng)護(hù)措施,各種小修、中修甚至大修及改造等應(yīng)建立在對(duì)橋梁進(jìn)行的各種詳盡的檢查檢驗(yàn)基礎(chǔ)上。a、通過(guò)檢查與檢驗(yàn),系統(tǒng)地掌握橋梁的技術(shù)狀況,較早地發(fā)現(xiàn)缺陷、損壞等;掌握交通狀況,取締橋梁不正當(dāng)使用及非法占用,嚴(yán)格管理超載車(chē)、特種車(chē)過(guò)橋,必須通過(guò)時(shí)采取防護(hù)、加固措施,以免橋梁損壞;對(duì)可能發(fā)生臺(tái)風(fēng)、暴雨、暴雪

15、、地震、火災(zāi)、流冰、洪水危害的橋,應(yīng)作好各種應(yīng)急處理措施及防范措施,特大橋應(yīng)設(shè)護(hù)橋機(jī)構(gòu)。b、對(duì)通過(guò)檢驗(yàn),需進(jìn)行限載、限速或停止交通的橋梁,應(yīng)及時(shí)辦理審批手續(xù)并進(jìn)行交通管制。對(duì)橋梁各部分經(jīng)常保養(yǎng),對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷、損壞處進(jìn)行及時(shí)的維修,對(duì)檢驗(yàn)不能維持原設(shè)計(jì)載重等級(jí)要求者,應(yīng)有計(jì)劃地進(jìn)行維修加固。2）橋梁檢查的方法橋梁檢查可分為經(jīng)常檢查、定期檢查及特殊檢查三種。a、經(jīng)常檢查:主要指對(duì)橋面設(shè)施、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及附屬構(gòu)造物的技術(shù)狀況進(jìn)行的檢查。經(jīng)常檢查采用目測(cè)方法,也可配以簡(jiǎn)單工具進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)場(chǎng)填寫(xiě)“橋梁經(jīng)常檢查記錄表”,現(xiàn)場(chǎng)登記所檢查項(xiàng)目的缺損類(lèi)型,估計(jì)缺損范圍及養(yǎng)護(hù)工作量,提出相應(yīng)的小修保養(yǎng)措

16、施,為編制轄區(qū)內(nèi)的橋梁養(yǎng)護(hù)(小修保養(yǎng))計(jì)劃提供依據(jù)。經(jīng)常檢查的內(nèi)容豐富,大部分是經(jīng)目測(cè)可以發(fā)現(xiàn)并作出定性判斷的缺損。如:外觀是否整潔、伸縮是否堵塞卡死、支座是否明顯缺陷等。檢查應(yīng)做到有序而嚴(yán)密,防止漏項(xiàng)。經(jīng)常檢查的檢查周期為每月至少一次,遇汛期或其他自然條件變化時(shí)應(yīng)加密檢查頻率。b、定期檢查:定期檢查周期最長(zhǎng)不得超過(guò)三年。新建橋梁交付使用一年后,進(jìn)行第一次全面檢查,臨時(shí)橋梁每年檢查不少于一次;在經(jīng)常檢查中發(fā)現(xiàn)重要部位的缺損明顯達(dá)到三、四、五類(lèi)技術(shù)狀況時(shí),應(yīng)立即安排一資定期檢查;定期檢查以目測(cè)觀察結(jié)合儀器觀測(cè)進(jìn)行,必須接近各部件仔細(xì)檢查其缺損情況;定期檢查 應(yīng)由具相應(yīng)的資質(zhì)和素質(zhì)的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師

17、主持,根據(jù)檢查情況及以往檢查情況的對(duì)比、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)等,在現(xiàn)場(chǎng)完成“橋梁定期記錄表”的填寫(xiě),判斷缺損原因、維修范圍、提出建議等。對(duì)于難以判斷的,提出進(jìn)一步檢查的要求。c、特殊檢查: 特殊檢查應(yīng)根據(jù)橋梁的破損狀況和性質(zhì),采用儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、荷載試驗(yàn)及其他輔助試驗(yàn),針對(duì)橋梁現(xiàn)狀進(jìn)行檢算分析,形成鑒定結(jié)論。特殊檢查應(yīng)委托有相應(yīng)資質(zhì)和能力的單位承擔(dān)。在以下五種情況下,應(yīng)作專(zhuān)門(mén)檢查:定期檢查中難以判明損壞原因及程度的橋梁;橋梁技術(shù)狀況為四、五類(lèi)者;擬通過(guò)加固手段提高荷載等級(jí)的橋梁;條件許可時(shí);特殊重要的橋梁在正常使用期間可周期性進(jìn)行荷載試驗(yàn)。 3)對(duì)檢查的橋梁進(jìn)行評(píng)定 橋梁檢查的目的為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)病害,

18、根據(jù)病害的情況提出相應(yīng)的保養(yǎng)、維修與加固方案。橋梁檢查人員在進(jìn)行橋梁檢查后,應(yīng)根據(jù)病害的情況進(jìn)行整理分析、評(píng)定,提出那些部分應(yīng)進(jìn)行保養(yǎng)、那此部位應(yīng)進(jìn)行維修、是否應(yīng)進(jìn)一步檢測(cè)等報(bào)告,以向決策者提供有效的依據(jù),及時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行相應(yīng)的保養(yǎng)、維修與加固。 在檢查評(píng)定中,評(píng)定為:一類(lèi)的橋梁應(yīng)進(jìn)行正常的養(yǎng)護(hù)工作;二類(lèi)的橋梁需進(jìn)行小修保養(yǎng)工作;三類(lèi)的橋梁需進(jìn)行中修,根據(jù)病害的情況考慮進(jìn)行交通管制;四類(lèi)的橋梁需進(jìn)行大修或改造,及時(shí)進(jìn)行交通管制,如限載、限速通過(guò),當(dāng)缺損較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)關(guān)閉交通;五類(lèi)的橋梁需要進(jìn)行改建或重建,及時(shí)關(guān)閉交通。 4)建立完善的橋梁檔案及檢查臺(tái)帳 橋梁養(yǎng)護(hù)應(yīng)建立完善的橋梁檔案。橋梁檔案包括:項(xiàng)

19、目批示、相關(guān)協(xié)議書(shū)、施工合同、施工日志、設(shè)計(jì)及竣工圖紙、各類(lèi)相關(guān)文件、管理辦法、請(qǐng)示報(bào)告、工程決算、驗(yàn)收意見(jiàn)、財(cái)產(chǎn)移交表、審計(jì)報(bào)表、新舊照片等靜態(tài)的書(shū)面材料,還應(yīng)收集養(yǎng)護(hù)過(guò)程的動(dòng)態(tài)材料。橋梁養(yǎng)護(hù)同時(shí)應(yīng)建立完善的橋梁檢查臺(tái)帳。如:日常及經(jīng)常檢查的情況記錄表、特殊檢查記錄、等級(jí)評(píng)定資料、病害的發(fā)展圖片等。建立橋梁的檢查臺(tái)帳,是掌握橋梁病害發(fā)展動(dòng)態(tài)的重要手段。建立橋梁檢查臺(tái)帳,可以及時(shí)了解橋梁病害的發(fā)展趨勢(shì)以及發(fā)展速度,為及時(shí)地對(duì)橋梁進(jìn)行維護(hù)、維修提供有效依據(jù)。 橋梁的常見(jiàn)病害 表層缺陷,橋梁的表層缺陷主要有:蜂窩、漏筋、麻面、空洞、磨損、銹蝕、老化、表層成塊脫落等類(lèi)型。結(jié)構(gòu)裂縫,砼結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)

20、雜而繁多,甚至是多種因素相互影響,橋梁的構(gòu)裂縫的主要有以下幾種:網(wǎng)狀裂縫、下緣受拉區(qū)的裂縫、腹板豎向裂縫、腹板斜向裂縫、梁側(cè)水平裂縫、梁底縱向裂縫。 面對(duì)這些病害經(jīng)常的維修方法梁(板)體砼的空洞、蜂窩、麻面、表面風(fēng)化、剝落等應(yīng)先將松散部分清除,再根據(jù)情況用高標(biāo)號(hào)砼或水泥砂漿填補(bǔ)。梁體若出現(xiàn)漏筋或保護(hù)層剝落等現(xiàn)象,應(yīng)先將松動(dòng)的保護(hù)層鑿去,并將鋼筋銹跡清除,如損壞面積不大可用環(huán)氧砂漿修補(bǔ),如損壞面積過(guò)大,可噴射高標(biāo)號(hào)水泥砂漿修補(bǔ)。鋼筋砼簡(jiǎn)支梁產(chǎn)生裂縫時(shí),按下列方法進(jìn)行處理:當(dāng)裂縫寬度大于限值規(guī)定時(shí),應(yīng)采用壓力灌漿法灌注環(huán)氧樹(shù)脂膠;如裂縫發(fā)展嚴(yán)重時(shí),應(yīng)查明原因,按照不同情況采取加固措施,并加強(qiáng)觀測(cè)。

21、而加固的方法有:塞縫灌漿；塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹(shù)脂(砂)漿,通過(guò)噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。上部結(jié)構(gòu)加固；上部結(jié)構(gòu)加固改建在調(diào)查研究老橋具體情況的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬,利用橋臺(tái)將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法,使其滿足超限運(yùn)輸?shù)囊?。老橋下部結(jié)構(gòu)加固；橋臺(tái)特別是高度較大的橋臺(tái),受行車(chē)荷載和土壓力作用,常見(jiàn)病害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚,翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。對(duì)于跨徑較小,水流不大的石拱橋,采用在橋跨內(nèi)加鋼筋砼框架進(jìn)行加固。由于橋臺(tái)太高,且位于長(zhǎng)距離的高路堤縱坡上,在行車(chē)和土壓力的共同作用

22、下,使兩岸橋臺(tái)和拱腳開(kāi)裂。采用鋼筋砼框架加固橋臺(tái)；對(duì)于尚在維持正常交通運(yùn)輸?shù)臉蛄?其臺(tái)背填土破壞棱體引起的主動(dòng)土壓力由原橋臺(tái)承擔(dān),框架結(jié)構(gòu)僅承受在破壞棱體范圍內(nèi)布置超重車(chē)所引起的主動(dòng)土壓力。在后來(lái)的應(yīng)用中,取消了鋼筋砼立柱,僅在橋臺(tái)上鑿出牛腿的位置,將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現(xiàn)澆成平面支撐框架,這不僅減少了工作量,而且施工方便。采用這種方法加固的橋涵,經(jīng)多次實(shí)地觀察,處理效果良好?；A(chǔ)加固；橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ),由于埋置深度較淺,易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道,導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降,引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害,我們采取對(duì)

23、河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌,上游河床設(shè)置丁壩,打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。防治橋臺(tái)基礎(chǔ)沖刷；對(duì)于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ),導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪C15片石砼的方法進(jìn)行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設(shè)置截水墻,截水墻的深度為1m,寬度為0.6m。對(duì)于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道,導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導(dǎo)入主河道。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法；采用擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行加固的具體做法:挖除橋臺(tái)前的淤泥,深度與原基礎(chǔ)高度相同;在基底打入木樁,木樁按梅花型布置。橋面鋪裝層的加固；橋

24、面鋪裝層開(kāi)裂或剝離等病害,通過(guò)有限元計(jì)算結(jié)果分析可知,在鋪裝層結(jié)構(gòu)厚度一定的情況下,鋪裝層的模量比對(duì)鋪裝層的受力狀態(tài)影響很大。我們通常的具體做法：首先,清除或刨洗橋梁原鋪裝層。在清除過(guò)程中注意處理的厚度等。在使用機(jī)械清除時(shí),尤其注意不得損壞老橋的預(yù)制梁板、伸縮縫等構(gòu)造。其次,認(rèn)真清洗老橋面。對(duì)已經(jīng)刨洗完畢的老橋鋪裝層及時(shí)外運(yùn),用人工清掃廢舊料,用高壓水沖洗梁板頂面,使之清潔并干燥。最后,重鋪新橋面:水泥砼橋面鋪裝在澆筑砼的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)后,才可開(kāi)放交通,其車(chē)輛荷載不得大于設(shè)計(jì)荷載。如采用快硬水泥砼鋪裝,開(kāi)放交通的時(shí)間需根據(jù)試驗(yàn)確定。瀝青砼橋面鋪裝應(yīng)待攤鋪的混合料完全自然冷卻,其表面溫度低于5

25、0后,方可開(kāi)放交通。需要提早開(kāi)放交通時(shí),可灑水冷卻降溫。伸縮裝置安裝完畢,預(yù)留槽澆筑的砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可開(kāi)放。3.2 橋梁日常維護(hù)與管理 公路橋梁維護(hù)工作應(yīng)按“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，加強(qiáng)公路橋梁的日常養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)及維護(hù)管理工作，特別是橋面日常小修保養(yǎng)及排水系統(tǒng)的清理工作，以及結(jié)構(gòu)裂縫及缺陷的及時(shí)處治，預(yù)防橋梁病害發(fā)生和進(jìn)一步擴(kuò)大，是關(guān)系橋梁安全使用的重要保證。因此，各級(jí)公路管理機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)橋梁日常養(yǎng)護(hù)和維修管理，及時(shí)處治發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，保證橋梁安全完好使用，延長(zhǎng)使用壽命。 1、加強(qiáng)橋梁日常養(yǎng)護(hù)及路政管理工作。對(duì)橋梁的缺陷和局部損壞及時(shí)處治。應(yīng)依法禁止對(duì)橋位處采挖砂石、淘金、取土以及

26、傾倒垃圾、污物、修筑堤壩等行為，以免造成橋梁基礎(chǔ)沖刷、外露而降低橋梁承載力，以及河床壓縮而影響橋梁的泄洪能力及使用安全。 2、加強(qiáng)公路超載車(chē)輛橋梁通行管理。超載車(chē)輛通行橋梁，應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行必要的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度驗(yàn)算，特殊情況應(yīng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，以確定有效的安全防護(hù)措施，確保橋梁安全，并對(duì)車(chē)輛通過(guò)橋梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和管理。 3、對(duì)需加固的三、四類(lèi)以上橋梁，在加固前采取必要的安全通行措施，及時(shí)設(shè)置限載交通警示標(biāo)志、危橋警示標(biāo)志及繞行標(biāo)志，限制車(chē)輛通行，以免造成橋梁安全事故。 4、對(duì)橋梁出現(xiàn)意外突發(fā)性事件等影響交通安全的，應(yīng)立即采取應(yīng)急措施，設(shè)置明顯的警示標(biāo)志，采取封閉橋梁、限制車(chē)輛等緊急措施后，及時(shí)制訂

27、處治方案進(jìn)行處治。 5、加強(qiáng)橋梁技術(shù)檔案和資料管理，橋梁建設(shè)、檢查與檢測(cè)、維修、加固資料收集整理歸檔，建立健全橋梁管理系統(tǒng)，為橋梁使用和維修加固提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.3 橋梁的維修與加固橋梁養(yǎng)護(hù)工程宜按其工程性質(zhì)、規(guī)模大小、難易程度劃分為保養(yǎng)、小修、中修工程、大修工程、加固、改擴(kuò)建工程。 保養(yǎng)、小修對(duì)管轄范圍內(nèi)的橋梁進(jìn)行日常維護(hù)和小修工程。中修工程對(duì)橋梁的一般性損壞進(jìn)行修理，恢復(fù)橋梁原有的技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)的工程。大修工程對(duì)橋梁的較大的損壞進(jìn)行綜合治理，全面恢復(fù)到原有技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)的工程及對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)維修改造的工程。加固、改擴(kuò)建工程對(duì)橋梁因不適應(yīng)現(xiàn)有的交通量、載重量增長(zhǎng)的需要及橋梁結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞，需

28、恢復(fù)和提高技術(shù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，顯著提高其運(yùn)行能力的工程。其中保養(yǎng)小修有養(yǎng)護(hù)單位實(shí)施，中修、大修以及加固、改擴(kuò)建工程由相關(guān)施工單位實(shí)施。3.4 病害整治對(duì)于嚴(yán)重病害（如墩臺(tái)基礎(chǔ)的沖刷沉陷、傾斜或沖毀，圬工拱橋的拱圈和拱上立柱處的裂紋，鋼梁脆性裂紋等），應(yīng)綜合分析，找出其確切原因，并根據(jù)該橋所在地區(qū)的線路規(guī)劃，慎重地?cái)M定不影響或少影響行車(chē)的修理、加固或改建方案，避免日后既浪費(fèi)資金又影響行車(chē)的返工重建。即使是為了當(dāng)時(shí)通車(chē)的迫切要求，采用臨時(shí)搶修措施也應(yīng)慎重考慮，不得給以后正式修復(fù)帶來(lái)困難。 第4章混凝土橋養(yǎng)護(hù)維修4.1橋梁養(yǎng)護(hù)的意義、內(nèi)容和原則 橋涵養(yǎng)護(hù)的基本任務(wù)：是經(jīng)常保持橋涵建筑物狀態(tài)的均衡完好，保證

29、列車(chē)能按規(guī)定速度安全和不間斷的運(yùn)行；有計(jì)劃地改善橋涵設(shè)備狀態(tài)，提高承載能力，滿足建筑界限要求和增強(qiáng)防洪、抗震能力、充分發(fā)揮橋涵建筑物的使用效能、適應(yīng)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展需要；并最大限度的延長(zhǎng)建筑物各部分的使用壽命。橋涵養(yǎng)護(hù)工作，按業(yè)務(wù)范圍和工作性質(zhì)可分為檢查、維修和大修。 橋涵檢查是教好橋涵維修、大修工作的重要依據(jù)。認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)檢查制度，進(jìn)行橋梁鑒定和試驗(yàn)工作，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)病害和分析病害原因。據(jù)以采取有效的防治措施；積累技術(shù)資料，系統(tǒng)地掌握橋涵設(shè)備狀態(tài)變化，以正確規(guī)定建筑物的運(yùn)用條件。橋涵維修工作分經(jīng)常保養(yǎng)和綜合維修兩項(xiàng)內(nèi)容。 經(jīng)常保養(yǎng)：如清掃、清理、擰緊螺栓等。綜合維修：如木質(zhì)防腐、整治軌縫、鋼梁保

30、護(hù)涂裝、圬工排水、防洪、防冰及防寒等預(yù)防性維修，又如橋枕、鉚釘?shù)纳倭扛鼡Q；鋼梁裂紋和損傷的修理，圬工修補(bǔ)、壓漿及支座整治等病害整治。橋涵維修工作應(yīng)按照預(yù)防為主，預(yù)防與整治相結(jié)合的原則進(jìn)行，采取經(jīng)常保養(yǎng)和綜合維修相結(jié)合地方式，有計(jì)劃地整治病害，及時(shí)消除危及行車(chē)安全處所，以保持橋涵建筑物經(jīng)常處于均衡完好狀態(tài)。 橋涵大修工作，如周期性的整孔更換橋面和鋼梁的保護(hù)涂裝；更換裂紋桿件和破損的支撐墊石、墩臺(tái)加鋼筋混凝土套箍、基礎(chǔ)加固等重大病害整治；擴(kuò)大橋梁建筑界限及提高載重等級(jí)設(shè)備的改善。橋涵大修工作應(yīng)根據(jù)橋涵技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)輸需要進(jìn)行。整治重大病害和有計(jì)劃地進(jìn)行設(shè)備改善，以提高橋涵建筑物的使用效能。4.2 橋

31、梁養(yǎng)護(hù)的組織機(jī)構(gòu) 鐵路橋隧建筑物的養(yǎng)護(hù)工作有專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。在鐵道部設(shè)有橋隧處，鐵路局工務(wù)段設(shè)有橋隧科，分局工務(wù)段設(shè)有橋隨室。橋涵的維修工作由工務(wù)段擔(dān)任，大修工作一般由橋隧大修段（隊(duì)）擔(dān)任。為了準(zhǔn)確的檢查橋涵建筑物地技術(shù)狀態(tài)和檢算其承載能力，在公務(wù)處下成立由橋梁檢定隊(duì)，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)進(jìn)行橋梁設(shè)備的檢定和試驗(yàn)工作。 具體地維修工作由工務(wù)段下設(shè)的橋隧領(lǐng)工區(qū)、工區(qū)和專(zhuān)職巡守工擔(dān)任。 橋隧?yè)Q算米是以跨度40m以下地鋼板梁地維修長(zhǎng)度為標(biāo)準(zhǔn)，把其他橋涵都換算成鋼板橋的換算長(zhǎng)度。 工務(wù)段根據(jù)管轄橋隧設(shè)備數(shù)量地多少，下設(shè)若干個(gè)橋隧領(lǐng)工區(qū)、工區(qū)。 工務(wù)段還可根據(jù)管內(nèi)鋼橋數(shù)量多少和機(jī)具設(shè)備配備情況，設(shè)立一個(gè)或幾個(gè)機(jī)械化工

32、隊(duì)，在全段范圍內(nèi)專(zhuān)門(mén)從事適宜于機(jī)械化操作的重點(diǎn)作業(yè)項(xiàng)目和橋隧大修工程。4.3 橋梁養(yǎng)護(hù)與維修的要求 橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作，必須確立以“保證行車(chē)安全”為主要目標(biāo) ，遵循“設(shè)備質(zhì)量保安全”的指導(dǎo)思想。正確掌握設(shè)備狀態(tài)的變化規(guī)律和劣化程度，適時(shí)地進(jìn)行修理，逐步達(dá)到“狀態(tài)控制，周期均衡，設(shè)備改善，保證安全”，其基本任務(wù)是： 1.根據(jù)橋梁運(yùn)營(yíng)中的狀態(tài)變化，合理投入人力、物力，適時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，預(yù)防或延緩設(shè)備狀態(tài)的劣化，經(jīng)常保持狀態(tài)均衡完好，以保證列車(chē)按規(guī)定的速度、安全不間斷地運(yùn)行。 2.隨著鐵路運(yùn)輸強(qiáng)度的提高，有計(jì)劃地加固和改善橋梁設(shè)計(jì)狀態(tài)，提高承載能力，滿足建筑限界和孔徑要求，增強(qiáng)抗洪、抗震能力，充分發(fā)揮

33、使用性能。第五章 混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫病害和加固維修方法5.1 研究?jī)?nèi)容本文在對(duì)多座大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫病害和加固維修方法進(jìn)行廣泛調(diào)查分析和總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上，結(jié)合湘潭湘江二橋典型裂縫病害的成因分析、結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)定、結(jié)構(gòu)加固維修的設(shè)計(jì)、施工，較深入地研究了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁截面應(yīng)力計(jì)算理論。論文主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)以湘潭湘江二橋加固維修前的裂縫病害檢測(cè)報(bào)告和靜動(dòng)載試驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，對(duì)該橋存在的主要工程質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要論述； (2)從箱梁截面的受力特性、恒載應(yīng)力(包括箱梁的剪力滯效應(yīng))、預(yù)加應(yīng)力、溫度應(yīng)力、混凝土收縮徐變應(yīng)力、活載應(yīng)力(包括扭轉(zhuǎn)、畸變)及主應(yīng)力的計(jì)算分析等七個(gè)方面，

34、研究了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁截面應(yīng)力計(jì)算理論； (3)分析了湘潭湘江二橋箱梁典型裂縫病害的成因，特別針對(duì)箱梁底板縱向裂縫，以單向板計(jì)算理論為基礎(chǔ)，建立了“平面框架”模型，推導(dǎo)出比較實(shí)用的底板橫向正應(yīng)力計(jì)算公式，為深入研究箱梁底板縱向裂縫的成因提出了一種簡(jiǎn)便實(shí)用的分析方法。在此基礎(chǔ)上，對(duì)連續(xù)箱梁設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)理論和施工工藝中不完善之處，提出預(yù)防控制裂縫的有效措施； (4)對(duì)湘潭湘江二橋幾種典型的加固維修方法(壁可法灌漿、體外預(yù)應(yīng)力索加固、粘鋼加固、碳纖維加固)從受力作用機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和施工工藝的角度進(jìn)行了深入的探討，并指出其成功所在和不足之處； (5)通過(guò)加固施工前后兩次靜動(dòng)載對(duì)比試驗(yàn)對(duì)其加固

35、效果進(jìn)行了客觀評(píng)價(jià)，表明該橋的加固維修方法總體上是科學(xué)有效的，是綜合運(yùn)用現(xiàn)有舊橋加固技術(shù)成果的典型范例之一，對(duì)其它同類(lèi)型橋梁的加固維修具有現(xiàn)實(shí)的借鑒意義。2.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的主要原因。 5.2混凝土與鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋的常見(jiàn)裂縫 5.2.1網(wǎng)狀裂縫 網(wǎng)狀裂縫發(fā)生在各種跨度的梁上。這種裂縫細(xì)小，寬度約為0.030.05mm，用手觸及有凸起感覺(jué)，網(wǎng)狀裂縫多為混凝土收縮所引起的表面龜裂。 5.2.2下緣受拉區(qū)的裂縫這種裂縫多發(fā)生于梁跨中部，梁跨度越大，裂縫越多。它自下翼緣向上發(fā)展，至翼緣與梁肋相接處停止。裂縫間距約0.10.2m，寬度約為

36、0.030.1mm?？缍?lt;10m的梁，其裂縫少而細(xì)小(寬度0.03mm以下)。下緣受拉區(qū)的裂縫多為混凝土收縮和梁受撓曲所產(chǎn)生的裂縫。5.2.4腹板上的豎向裂縫腹板上的豎向裂縫最為常見(jiàn)，也是較為嚴(yán)重的一種裂縫。當(dāng)跨徑>12m時(shí)，其裂縫多位于薄腹部分。在梁的半高線附近裂縫寬度較大，一般在0.150.3mm。當(dāng)梁跨徑<10m時(shí)，其裂縫較細(xì)小且多數(shù)裂縫系由梁肋向上延伸，上端至腹板頂部。這種裂縫多系設(shè)計(jì)不當(dāng)、施工質(zhì)量不良、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或溫度及周?chē)h(huán)境條件不良的影響所致。5.2.5腹板上的斜向裂縫腹板上的斜向裂縫是鋼筋混凝土梁中出現(xiàn)最多的一種裂縫，且多在跨中兩側(cè)，離跨中越遠(yuǎn)傾斜角越大，反之

37、較小。傾角約在15°45°之間，第一道裂縫多出現(xiàn)在距支座0.51.0m處，裂縫寬度一般在0.3mm以下。它系設(shè)計(jì)上的缺陷，主拉應(yīng)力較計(jì)算值大，混凝土不能負(fù)擔(dān)而造成的。 5.2.6梁端上部裂縫由于墩臺(tái)產(chǎn)生不均勻沉降，形成梁端局部支撐壓力增大，產(chǎn)生局部應(yīng)力所致。裂縫由下往上開(kāi)裂，嚴(yán)重者寬度可達(dá)0.3mm以上。5.2.7梁側(cè)水平裂縫梁側(cè)水平裂縫近似水平方向的層裂縫，多為施工不當(dāng)引起，如分層灌筑、間隔時(shí)間太長(zhǎng)。5.28梁底縱向裂縫梁底縱向裂縫是沿下翼緣主筋方向的裂縫，是由混凝土保護(hù)層過(guò)薄或摻入氯鹽等速凝劑所造成。5.3預(yù)應(yīng)力混凝土梁、懸臂梁與連續(xù)梁橋的常見(jiàn)裂縫5.31先張法梁梁端錨

38、固處的裂縫這種裂縫均起始于張拉端面，寬度約為0.1mm左右，長(zhǎng)度一般只延伸至擴(kuò)大部分的變截面處。它是由于在兩組張拉鋼筋之間梁端混凝土處于受力區(qū)，或因錨頭處應(yīng)力集中和錨頭產(chǎn)生的楔形作用而使錨頭附近產(chǎn)生細(xì)小水平裂縫。 5.3.2后張法梁梁端(或其他部位)錨固處的裂縫通常發(fā)生在梁端或預(yù)應(yīng)力筋錨固處，裂縫比較短小。發(fā)生在梁端時(shí)多與鋼絲束方向一致，在錨固處時(shí)與梁縱軸多呈30°45°角。在運(yùn)營(yíng)初期有所發(fā)展，但不嚴(yán)重，以后會(huì)趨于穩(wěn)定。這種裂縫主要由于端部應(yīng)力集中，混凝土質(zhì)量不良所致。5.3.3腹板收縮裂縫大多在脫模后23天內(nèi)發(fā)生，裂縫通常從上梁肋到下梁肋，整個(gè)腹板裂通，寬度一般為0.20

39、.4mm，施加預(yù)應(yīng)力后大多會(huì)閉合。這種裂縫多為混凝土收縮和溫差所致，如極低的外界溫度，混凝土未保溫養(yǎng)生，使應(yīng)力分布不均。5.3.4懸臂梁剪切裂縫 剪切裂縫出現(xiàn)在腹板上，看起來(lái)近似按45°角傾斜，一般出現(xiàn)在支點(diǎn)與反彎點(diǎn)之間的區(qū)域。剪切裂縫產(chǎn)生的主要原因是：預(yù)應(yīng)力不足；超載的永久荷載；二次應(yīng)力；溫度作用等。此外，設(shè)計(jì)中缺乏對(duì)多室箱梁腹板內(nèi)剪力分布的認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)未考慮橫截面的實(shí)際變形，沒(méi)有重復(fù)檢算力筋截?cái)嗵幍淖笥医孛媸芰η闆r。5.3.5懸臂箱梁錨固后接縫中的裂縫懸臂箱梁在連續(xù)力筋錨固齒板后面的底板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生裂縫，并有可能向著腹板擴(kuò)展，裂縫與梁縱軸呈30°45°角。產(chǎn)生這種

40、裂縫的原因是由于預(yù)應(yīng)力筋作用面積小，產(chǎn)生的局部應(yīng)力過(guò)大，或者由于頂?shù)装逯辛铄^具之間水平方向錯(cuò)開(kāi)的距離太小。5.3.6底板裂縫箱梁板上發(fā)生不規(guī)則裂縫，是由于梁模向受力性能與橫向不變形截面顯得有很大的不同，即由于腹部與底板受力不均所致。5.3.7箱梁彎曲裂縫混凝土抗拉能力不足，會(huì)導(dǎo)致箱梁彎曲裂縫的產(chǎn)生。在分段式箱梁中，一般出現(xiàn)在接縫內(nèi)或接縫附近，梁底裂縫可達(dá)0.10.2mm。彎曲裂縫一般很小，結(jié)構(gòu)不受損傷，但在荷載反復(fù)作用下(汽車(chē)動(dòng)力荷載及溫度梯度)裂縫有可能會(huì)擴(kuò)大。5.3.8連續(xù)梁彎曲裂縫在連續(xù)梁中，正彎矩區(qū)的梁底部和負(fù)彎矩區(qū)的頂部可能發(fā)現(xiàn)這種裂縫。彎曲裂縫主要是由于混凝土抗拉能力不足引起的。

41、5.3.9預(yù)應(yīng)力梁下翼緣的縱向裂縫這種裂縫為預(yù)應(yīng)力梁中最嚴(yán)重的一種裂縫，多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底，或腹板與下翼緣交界處，少數(shù)發(fā)生在腹板上。這種裂縫一般處于最外的一排鋼絲束部位，寬度為0.050.1mm。產(chǎn)生原因是由于下翼緣受到過(guò)高的縱向壓力，保護(hù)層太薄或混凝土質(zhì)量不好所致。 5.4橋梁梁體裂縫的處治方法橋梁梁體裂縫常用的處治方法主要有：1)小裂縫或沒(méi)有結(jié)構(gòu)作用的裂縫可采用封閉處理，如用環(huán)氧樹(shù)脂膠涂封閉，或用工具沿裂縫裸露面鋸或鑿，使縫擴(kuò)大成槽形豁口后，將裂縫兩邊510mm范圍內(nèi)處理干凈，然后用各種粘結(jié)材料進(jìn)行填充封閉。2)當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫(不是很?chē)?yán)重)時(shí)，可采用

42、在裂縫處加箍使裂縫封閉的方法。箍可用扁鋼焊成或圓鋼制成，可直箍也可斜箍，其方向與裂縫垂直。 3)注射環(huán)氧樹(shù)脂膠液并加配鋼筋，具體做法是鉆與結(jié)構(gòu)面成45°并與裂縫成90°交叉的孔(按裂縫長(zhǎng)度，可鉆34個(gè)孔)，然后分別插入鋼筋，再在孔中與裂縫中注入環(huán)氧樹(shù)脂膠液封閉裂縫與孔洞，使鋼筋與原構(gòu)件形成一個(gè)整體，從而達(dá)到加強(qiáng)截面強(qiáng)度的目的。4)鋼板粘帖修補(bǔ)，即用環(huán)氧基液粘結(jié)劑涂在整個(gè)鋼板上，然后將其壓粘于待修補(bǔ)的裂縫位置上。為使鋼板粘貼牢固，一般多采用壓貼法，也可采用在鋼板與被修補(bǔ)構(gòu)件表層空隙內(nèi)注入粘貼劑的注入法。鋼板可以是整塊鋼板，也可按照裂縫位置采用帶狀鋼板，如在修補(bǔ)懸臂梁掛梁處裂縫

43、時(shí)，兩種鋼板都可采用。在檢測(cè)橋梁梁體裂縫時(shí)，要正確地判斷出裂縫產(chǎn)生的原因，有針對(duì)性地采取有效方法對(duì)裂縫進(jìn)行維修。5.5裂縫產(chǎn)生的原因 一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫，也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫，表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題。對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮可以防止裂縫的產(chǎn)生；另一類(lèi)裂縫是由變形引起的，也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開(kāi)裂。引起該類(lèi)裂縫的原因主要有： （1）混凝土澆筑后處于塑性階段，由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。 （2）混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。（3）由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫。結(jié)構(gòu)隨著溫度的變化受

44、到約束時(shí)，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開(kāi)裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。 （4）施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。如果施工方案合理，施工工藝符合質(zhì)量控制要求，混凝土配合比、坍落度滿足要求，而現(xiàn)場(chǎng)地施工溫度高達(dá)25以上，那么裂縫的主要原因是因溫度應(yīng)力引起的。 （5）模板、支架、移動(dòng)模架等設(shè)備構(gòu)件結(jié)構(gòu)不合理，構(gòu)件強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性不符合要求而引起結(jié)構(gòu)的變形；基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降或水平方向位移；支架預(yù)壓不符合規(guī)定等都會(huì)加大結(jié)構(gòu)的主應(yīng)力及附加應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。 （6）如預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間過(guò)早，張拉時(shí)雖然強(qiáng)度滿足要求，但因混凝土齡期短、彈性模量未同步增長(zhǎng)而影響后期變形。另外結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件的制作、拆模的時(shí)間

45、、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中施工工藝不合理也會(huì)降低施工質(zhì)量而產(chǎn)生縱、橫、斜方向的裂縫。 （7）混凝土是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度較低，混凝土澆注后若沒(méi)有采取有效的措施，降低混凝土內(nèi)外部溫差或采取養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)，使混凝土產(chǎn)生溫度收縮裂縫；養(yǎng)護(hù)不周，時(shí)干時(shí)濕，表面干縮變形也會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生，因此施工中要最大限度的降低溫差和減少收縮。 5.6防止裂縫產(chǎn)生的措施 對(duì)于發(fā)現(xiàn)的裂縫，應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)、分析，找出裂縫發(fā)生的原因，選擇合適的材料及施工工藝，對(duì)裂縫進(jìn)行必要的整治，整治裂縫應(yīng)以“治本為主，治表為輔，表本結(jié)合，綜合治理”為原則，才能達(dá)到良好的效果。5.6.1控制及改善水灰比 減少砂率，增加骨料用量，嚴(yán)格控制坍

46、落度，混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短，下料不宜過(guò)快，高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水分劇烈蒸發(fā)，混凝土振搗密實(shí)，改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝，同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作。5.6.2布置防裂鋼筋 通過(guò)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部增設(shè)防裂鋼筋，以提高混凝土的抗裂性能；一旦裂縫出現(xiàn)，先將混凝土表面清理，沿縫鑿寬8mm10mm，深度大于10mm，用鋼絲刷沿縫槽將灰塵、浮渣及松散層徹底清除，用丙酮將其油垢擦洗干凈、晾曬，其含水率不大于6%。然后在清潔的混凝土槽內(nèi)，薄而均勻地涂刷環(huán)氧底膠料，不得有漏涂和留墜現(xiàn)象。涂完底膠料后，自然固化12h后，然后用玻璃布或嵌刀將環(huán)氧砂漿分層封堵，每層厚度不大于5mm，用溝縫條壓平壓實(shí)。

47、環(huán)氧砂漿自然固化24h后，用環(huán)氧底膠料封閉，封閉寬度應(yīng)大于環(huán)氧砂漿縫寬，且每邊要超出2mm3mm。封堵后要保持干燥，用碘鎢燈烘烤。通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生（比如在腹板加一倍的縱向鋼筋）；同時(shí)在施工時(shí)，應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆筑混凝土（利用早、晚進(jìn)行施工）。熱天澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，選用水化熱小和收縮小的水泥灰比，合理使用減水劑，加強(qiáng)振搗以減少水化熱，提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，并注意混凝土濕潤(rùn)，同時(shí)可以在腹板留通氣孔，達(dá)到張拉強(qiáng)度及時(shí)張拉壓漿。5.7箱梁頂板裂縫為淺表性裂縫5.7.1原因主要是由溫差及混凝土收縮徐變引起的收縮裂縫，對(duì)橋梁的承載力和結(jié)

48、構(gòu)安全沒(méi)有影響，但對(duì)構(gòu)件的耐久性不利，為了保證橋梁的使用壽命，必須對(duì)裂縫進(jìn)行處理。5.7.2 處治方案 因箱梁頂板現(xiàn)有裂縫不是受力裂縫，無(wú)需進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的補(bǔ)強(qiáng)，只需對(duì)裂縫進(jìn)行封閉或灌漿，以增加箱梁的耐久性，防止水汽進(jìn)入箱體，使鋼筋銹蝕；具體原則如下：對(duì)于裂縫寬度0.15mm的采用樹(shù)脂封閉膠涂刷封閉，寬度0.15mm的則還需進(jìn)行低壓灌漿；1、對(duì)于裂縫寬度0.15mm的采用樹(shù)脂封閉膠涂刷封閉；2、對(duì)于裂縫寬度0.15mm的則在封閉的基礎(chǔ)上還需進(jìn)行低壓灌漿。鋼筋砼連續(xù)箱梁具有建筑高度低、造型美觀、承載能力高、造價(jià)低和施工方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此，在高速公路跨線橋中應(yīng)用十分廣泛。但由于種種原因，裂

49、縫現(xiàn)象十分普遍。              l裂縫現(xiàn)象11裂縫描述(見(jiàn)圖2)                                 

50、0;                             圖2上游側(cè)裂縫示意圖12裂縫特征腹板裂縫具有如下特征：裂縫間距為0816m；裂縫寬度為0.080.3mm，個(gè)別縫寬達(dá)08mm；裂縫基本垂直于跨徑方向；跨中附近正彎矩區(qū)裂縫深入底板，并與底板底面裂縫相連；其余裂縫均起于底板或距底板一定距離處；底板范圍內(nèi)的裂縫寬

51、度均小于腹板上裂縫。2裂縫分析21基巖約束效應(yīng)腹板及頂板是在底板澆筑完畢14d后才施工的，由于底板砼已經(jīng)完成了早期收縮與徐變，不再參與腹板砼的變形，即形成了基巖約束效應(yīng)。根據(jù)文獻(xiàn)，估算基巖約束效應(yīng)產(chǎn)生的最大水平應(yīng)力達(dá)370MPa>。計(jì)算公式如下：                         式中：為上層砼澆筑體彈性模量；a為砼線膨脹系數(shù)，取；T為溫

52、差，取20，包括砼收縮引起的當(dāng)量溫差；為砼泊松比，取0167；L為砼澆筑體長(zhǎng)度；為基礎(chǔ)水平阻力系數(shù)，由于澆筑間隔期達(dá)14d，故取15Nmm3；H為砼澆筑體高度。如果超過(guò)同期砼抗拉強(qiáng)度，腹板砼便會(huì)開(kāi)裂。最大值在跨中附近，所以跨中產(chǎn)生第一批裂縫，把一塊板分成兩塊。分塊后的板中又會(huì)產(chǎn)生水平拉應(yīng)力，但由于板長(zhǎng)為原來(lái)的一半，因而減小。如果小于砼抗拉強(qiáng)度，則不再產(chǎn)生裂縫；否則，還會(huì)出現(xiàn)第二批、第三批裂縫，直至板中水平拉應(yīng)力小于砼抗拉強(qiáng)度時(shí)才趨于穩(wěn)定?；鶐r約束效應(yīng)是產(chǎn)生腹板裂縫的主要原因，因此，除跨中附近正彎矩區(qū)裂縫深入底板外，其余裂縫均起于底板或距底板一定距離處?？缰懈浇鼮檎龔澗貐^(qū)，裂縫具有向底板擴(kuò)展的趨

53、勢(shì)，因此，底板范圍內(nèi)的裂縫寬度均小于腹板上裂縫。22施工工藝原因該橋砼施工采用泵送工藝，分2次進(jìn)行澆筑，第一次澆底板，第二次澆腹板及頂板；先澆第三跨，再澆第二、第一跨。正確的施工工藝應(yīng)為：先澆底板及部分腹板，然后再澆其余腹板及頂板；每次澆筑時(shí)，應(yīng)先澆第二跨，再依次向邊跨澆筑。采取這種對(duì)稱(chēng)的施工方法可減小基巖約束效應(yīng)，減少裂縫產(chǎn)生。23砼配合比原因該橋采用的砼強(qiáng)度等級(jí)為C4O，配合比為水：水泥：砂：碎石=195：450：661：1174，14d砼強(qiáng)度最低達(dá)40MPa，28d砼強(qiáng)度最低達(dá)50MPa。水泥用量偏大，水化熱溫升增高，增加裂縫產(chǎn)生的可能。3裂縫控制裂縫控制的關(guān)鍵是防患于未然，首先應(yīng)盡量避

54、免有害裂縫的產(chǎn)生，如果產(chǎn)生了有害裂縫，應(yīng)采取措施將裂縫的有害程度控制在允許范圍內(nèi)。對(duì)于該橋，可采取以下主要措施：1)增加水平構(gòu)造配筋，提高抗裂性能。盡可能采用小直徑、小間距配筋，鋼筋直徑814mm、間距1O0150mm較合理。2)嚴(yán)格控制砼原材料的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采取“精料方針”，盡可能減少粗、細(xì)骨料的含泥量。3)對(duì)砼集料配比應(yīng)作細(xì)致分析，強(qiáng)度等級(jí)與水化熱及收縮有矛盾，應(yīng)根據(jù)工程條件選擇最優(yōu)方案。4)采用2次振搗技術(shù)，增加砼密實(shí)度，減少內(nèi)部微裂縫，改善砼強(qiáng)度，提高抗裂性，是裂縫控制的重要措施。要求掌握好2次振搗的時(shí)間間歇(2h為宜)，否則，會(huì)破壞砼內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使強(qiáng)度性能降低。5)確保布料點(diǎn)均勻、

55、數(shù)量足夠，保證砼骨料分布的均勻性。嚴(yán)格限制澆筑順序，讓收縮大的部位先自由收縮，再合龍，以減小最終收縮量。6)產(chǎn)生裂縫的主要因素是水化熱降溫引起的拉應(yīng)力，所以必須盡可能減小人模溫度，薄層連續(xù)澆筑，隨后采取保溫措施，降低內(nèi)外溫差。緩慢降溫尤其重要，可為砼松弛創(chuàng)造條件。同時(shí)，砼應(yīng)保持潮濕狀態(tài)，這對(duì)增加強(qiáng)度、減少收縮十分有利。7)增強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施，防止出現(xiàn)較大的驟降溫差，這是防止裂縫的重要條件之一。只要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持濕潤(rùn)，及時(shí)做好隔熱和保溫處理，則裂縫可避免。8)減小新、老砼澆筑的間隔時(shí)間，間隔時(shí)間越長(zhǎng)，上、下層溫差越大，老砼的彈性模量越高，剛度越大，對(duì)新砼的約束作用越大，溫度應(yīng)力狀態(tài)十分不利，極易開(kāi)裂。

56、4質(zhì)量檢測(cè)為驗(yàn)證該橋是否滿足正常使用要求，進(jìn)行了靜載試驗(yàn)。采用5輛30t載重汽車(chē)加載。設(shè)中跨跨中和邊跨跨中兩個(gè)控制截面，各設(shè)5個(gè)撓度測(cè)點(diǎn)(布置在底板底面)和2個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)(上、下游各1個(gè)，布置在箱梁腹板下緣)。試驗(yàn)中對(duì)箱梁底板和腹板的新、舊裂縫擴(kuò)展情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括中跨跨中截面附近8條裂縫(上、下游各4條)、邊跨跨中截面附近6條裂縫(上、下游各3條)和支座附近1條裂縫。裂縫的最大擴(kuò)展寬度為014mm，且卸載后裂縫回縮情況較好。試驗(yàn)過(guò)程中，箱梁腹板未產(chǎn)生新裂縫，底板跨中附近局部產(chǎn)生細(xì)微新裂縫。該結(jié)構(gòu)雖然承受了試驗(yàn)荷載，但實(shí)測(cè)撓度及縱向應(yīng)變值與理論值相比均偏大，撓度最大校驗(yàn)系數(shù)為117，縱向應(yīng)變最大

57、校驗(yàn)系數(shù)達(dá)151，說(shuō)明裂縫造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度降低。建議對(duì)現(xiàn)有裂縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。（六）影響裂縫產(chǎn)生的原因很多，有地基沉降、支架系統(tǒng)變形、混凝土收縮、溫差、材料質(zhì)量和施工質(zhì)量等原因，當(dāng)然也有設(shè)計(jì)原因1.1混凝土收縮裂縫混凝土是由氣、液、固三相組成的假固體（指澆注過(guò)程到保養(yǎng)），其中尚有未水化的水泥顆粒，還要吸收周?chē)乃?。液固相間的膠凝體，因水份散失，體積會(huì)縮小，引起收縮裂縫：箱梁的體積與表面積比值小，混凝土收縮大，易產(chǎn)生裂縫。箱梁混凝土澆筑均采用泵送混凝土，由于泵送混凝土施工工藝要求坍落度大，混凝土用水量和水泥用量較大，濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)如不及時(shí)，混凝土中的水泥水化物因部分失水而干縮，導(dǎo)致水泥混凝土表面的干縮裂縫。由于溫差作用，混凝土頂部溫度較高、底部溫度較低，頂部混凝土收縮受到下部混凝土的約束產(chǎn)生裂縫；由于泵送混凝土?xí)r，溫度較高，同時(shí)內(nèi)部水化熱進(jìn)一步升溫，而外部環(huán)境溫度較低時(shí)，形成了較大的內(nèi)外溫差，從而使混凝土表面開(kāi)裂。1.2地基基礎(chǔ)沉降差異產(chǎn)生的裂縫因地基持力層或樁壁土層的變化，容許承載力的差異導(dǎo)致早期或晚期裂縫。由于基礎(chǔ)本身施工時(shí)處理不當(dāng)，處理不均勻，致使箱梁澆筑后基礎(chǔ)在外荷載作用下發(fā)生不均勻沉降導(dǎo)致早期或晚期裂縫。1.3支架系統(tǒng)變形產(chǎn)生的裂縫由于支撐立桿（或立柱）不均勻分布，各部分剛度分布不一致，使其桿件的彈性變形不均勻，