橋梁養(yǎng)護(hù)與加固課件

橋梁養(yǎng)護(hù)與加固

盧文良

北京交通大學(xué)

一、國(guó)內(nèi)外既有橋梁工作狀態(tài)的概況1國(guó)內(nèi)情況全國(guó)的公路橋梁總座數(shù)己達(dá)28．4萬(wàn)座，計(jì)1065萬(wàn)延米。

2001年的第二次全國(guó)公路普查資料，我國(guó)國(guó)道、省道和縣道公路橋梁中技術(shù)狀況評(píng)定為三類的有28095座，計(jì)857440延米；四類的有5424座，計(jì)178451延米；危橋3402座，計(jì)145575延米。

三類及其以下等級(jí)的橋梁就需要按排中修或大修、加固工程。也就是說我國(guó)縣級(jí)以上公路中共有36921座，計(jì)118萬(wàn)延米的橋梁需要維修或加固，據(jù)測(cè)算，至少需要資金150億元。而2001年全國(guó)用于橋梁加固改造的專項(xiàng)投資約為6.9億元。兩者相比，差距明顯。

我國(guó)目前鐵路運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)約70000km，橋梁總延長(zhǎng)約2400km。

其中，混凝土橋梁共計(jì)12萬(wàn)余孔，占橋梁的90％以上。

根據(jù)2000年鐵路秋檢結(jié)果，全路共有裂縫超限混凝土梁1155座/4154孔。根據(jù)2000年橋隧秋檢結(jié)果統(tǒng)計(jì)，全路發(fā)生鋼筋銹蝕的混凝土梁達(dá)3000多孔。2國(guó)外情況美國(guó)

每年高速公路的結(jié)構(gòu)維修要花費(fèi)數(shù)十億美元。

據(jù)80年代的兩份橋梁狀況登記報(bào)告，美國(guó)有公路橋60萬(wàn)座，低于現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)的占40%以上，其中州際公路和州公路有近30萬(wàn)，低于現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)的約占30%，市、縣城鎮(zhèn)公路橋30多萬(wàn)座，，低于現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)的占50%以上。西歐3國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁的換索情況世界范圍內(nèi)尤其是中國(guó)的大跨度斜拉橋和懸索橋中的一些在建成后不久即面臨著不得不大修的尷尬局面。以下是大跨橋的換索實(shí)例。

※美國(guó)

紐約威廉斯堡橋鋼懸索橋19l8年建成后，于1921、1924、1963年曾對(duì)主纜和錨碇進(jìn)行全面修補(bǔ)，1992年還進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)兩年的防腐維修

※日本本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)線上的橋

鋼懸索橋10年左右發(fā)現(xiàn)鋼纜的鋼絲銹蝕．現(xiàn)在纜索防腐層上開窗口，用高壓暖氣進(jìn)行去濕※美國(guó)P-K(帕斯克·肯涅威科)橋混凝土斜拉橋

通車7年后即換索

※德國(guó)漢堡科爾布蘭特斜拉橋

鋼斜拉橋

通車未滿10年即換索※中國(guó)廣州海印大橋混凝土斜拉橋1988年通車未滿10年即換索

※中國(guó)濟(jì)南黃河公路大橋混凝土斜拉橋1982年建成后，13年后檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)索有銹蝕即換索

※中國(guó)廣東虎門大橋鋼懸索橋建成后即發(fā)現(xiàn)有銹蝕

※中國(guó)紅水河鐵路橋混凝土斜拉橋70年代建成，使用20年后全部換索※中國(guó)金沙江南門橋混凝土拱橋1990年建成，10年后因吊桿損壞發(fā)生局部橋面坍塌事故

※中國(guó)青州閩江大橋復(fù)合斜拉橋2000年臺(tái)風(fēng)季節(jié)，遭受斷錨吊裝船的撞擊，斜拉橋支座系統(tǒng)均遭破壞。

二、我國(guó)公路橋梁養(yǎng)護(hù)存在主要問題1思想上不夠重視“重建設(shè)輕養(yǎng)護(hù)”的不良傾向養(yǎng)護(hù)工作中是以路面為中心“養(yǎng)路不養(yǎng)橋”

2資金投入不足，檢測(cè)設(shè)備落后

進(jìn)入九十年代以后，我國(guó)進(jìn)入了以高等級(jí)公路快速發(fā)展為特征的公路建設(shè)高峰期，大量的資金、技術(shù)力量都集中到高等級(jí)公路建設(shè)上，各級(jí)公路交通部門更足長(zhǎng)期處于巨大的公路建設(shè)壓力之下，沒有時(shí)間和精力來(lái)研究橋梁養(yǎng)護(hù)與管理工作。

3橋梁管理基礎(chǔ)性工作薄弱一是橋梁養(yǎng)護(hù)管理的工作制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程不完善。致使我們?cè)跇蛄簷z測(cè)、評(píng)價(jià)、加固、質(zhì)量控制等方面，沒有明確的工作依據(jù)。二是規(guī)范所要求橋梁卡片、橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)檔案等基礎(chǔ)資料不齊備。造成這種狀況的原因是多方面的，有歷史的客觀原因，更有疏于管理的主觀因素。三是規(guī)范所要求的橋梁養(yǎng)護(hù)檢查的各種表格和記錄不齊。4體制有弊端，管護(hù)責(zé)任不明確

受公路管理體制的影響，目前橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作中也同樣存在責(zé)任主體不清、管理養(yǎng)護(hù)責(zé)任不明確的現(xiàn)象，這是影響橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作的更深層次矛盾。一經(jīng)營(yíng)性收費(fèi)公路的橋梁管護(hù)責(zé)任不清。二一些公路橋梁現(xiàn)己成為城市內(nèi)橋梁，但其產(chǎn)權(quán)和管護(hù)責(zé)任都沒有作重新界定，造成這些橋梁的養(yǎng)護(hù)主體缺位三公路管理體制的模式多樣，造成目前—些地方的國(guó)省干線和縣鄉(xiāng)公路上的橋梁管護(hù)責(zé)任主體多元，責(zé)任意識(shí)淡薄，養(yǎng)護(hù)管理工作的質(zhì)量和效果難以保證。5超載、超限車輛多三、橋梁使用可靠性下降的主要原因現(xiàn)將造成橋梁結(jié)構(gòu)可靠性降低的主要原因簡(jiǎn)介如下1．公路車輛的超載、超限運(yùn)輸

2．結(jié)構(gòu)的老化與病害混凝土中性化裂縫鋼筋銹蝕

3．設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的演變

4．意外碰撞

四、鋼筋混凝土橋病害分類及病害表現(xiàn)形式由于在需要加固的橋梁中，鋼筋混凝土橋梁數(shù)量最多，地位最重要，以下重點(diǎn)論述鋼筋混凝土橋梁的可靠性評(píng)估與加固技術(shù)。

1病害的爬概念和再分類GB／T50得283頸—19臟99《公路概工程特結(jié)構(gòu)茄可靠宋度設(shè)少計(jì)統(tǒng)判一標(biāo)告準(zhǔn)》規(guī)定公聚路工程雖結(jié)構(gòu)必?cái)y須滿足下列功悠能要求框：(1區(qū))在正常孫施工和識(shí)正常使旺用時(shí)，哀能承受罰可能出側(cè)現(xiàn)的各心種作用紡。(2積)在正頑常使咱用時(shí)勢(shì)，具禁有良朗好的嫁工作尿性能匆。(3)在正常紗維護(hù)下肢，具有眉足夠的心耐久性難能。(4誦)在預(yù)警計(jì)的睛偶然壓事件接發(fā)生麥時(shí)及魚發(fā)生錢后，迅仍能負(fù)保持好必需便的整隸體穩(wěn)火定性扔。按照曠病害哥不同回的嚴(yán)他重程幼度可魂分為訪四類臣：(1額)完好銹或基腦本完柄好(2醫(yī))輕微傅損傷弄的病剪害(3)一般頸性損孟傷的嬸病害(4周)嚴(yán)重黃性損柔傷或魯破壞耀性損畝傷的子病害五、鋼洲筋混凝去土橋病枝害的機(jī)診理分析1．裂津縫2．混太凝土棋碳化觸和鋼柿筋銹板蝕混凝樂土破亂壞就代是混爽凝土兇的碳純化作擦用（向確切素說為仍中性銳化）開。當(dāng)氫革氧化痰鈣在傘混凝出土的瘡表面挖層里膠和二洞氧化過碳結(jié)棉合，鉗變成投碳酸根鈣，聾這時(shí)激并不觸破壞跳混凝暖土，祥但其察剛性膊和強(qiáng)諸度增耍大。假降低稻了孔境隙液垮的PH值。鋼筋的抹銹蝕一稿般為電屋化學(xué)銹感蝕。發(fā)泛生電化城學(xué)銹蝕鈔必須具牲備三個(gè)柱條件：（1）在信鋼筋拋表面專形成納電位河差；（2）在陰投極部位維鋼筋表濃面存在守足夠的縣氧氣和屈水；（3）在羅陽(yáng)極找區(qū)，給使陽(yáng)告極部劍位的師鋼筋設(shè)表面寫處于諒活化果狀態(tài)災(zāi)，即昨鋼筋撥表面趴的鈍倆化膜廉遭到飯破壞糟。3堿骨料壓反應(yīng)六、穿混凝土奇橋梁病蛾害整治吩對(duì)策探對(duì)討1混凝兆土橋生梁病茂害的漲總體糧修補(bǔ)教思路（1）原傻則上命，首度先應(yīng)旺對(duì)超飾過一嶺定寬擱度(相應(yīng)于云應(yīng)不同委環(huán)境及競(jìng)結(jié)構(gòu)有蔬不同要康求)的裂田縫都披應(yīng)予充以修智補(bǔ)。充裂縫敬修補(bǔ)另原則紡上有筆注漿酷法、登鑿槽險(xiǎn)嵌補(bǔ)括法等迷。從饑國(guó)際倡范圍棄內(nèi)來(lái)按看，慮采用枝注漿洋法壓障注改候性環(huán)登樹脂辮材料逃來(lái)修祝補(bǔ)裂伶縫是襖一種蹦較佳曠選擇月。（2）對(duì)混虎凝土外射表面已窄碳化較霧深，可授能引起風(fēng)鋼筋銹誰(shuí)蝕的情抽況，及伏橋梁AA膜R病害，生可采用禁混凝土戀表面涂長(zhǎng)裝聚合存物或硅填烷類材頂料進(jìn)行味封閉的辮方法處皂理。（3）對(duì)于住可能有賓氯離子銳侵蝕鋼樹筋混凝叉土表面援的情況逗，可采除用涂刷諷遷移式醬阻銹劑浴阻銹、室聚合物叔材料涂讀裝封閉役的方法疾處理，脾也可采她用陰極脾保護(hù)的蓮方法予皮以防護(hù)叮。（4）對(duì)于崖鋼筋已拔銹蝕的蜻鋼筋混割凝土梁額，可采裁用阻銹榮劑予以紐奉處理。僑此外，歸國(guó)外開癢發(fā)了一浸種再堿帶性與脫而氯工藝蒙予以處鏈理。對(duì)叼于在制勾梁時(shí)就悲摻加了幣氯鹽的跪鋼筋混路凝土梁宵宜優(yōu)先稼采用遷央移式阻染銹劑予羊以處理殊。修補(bǔ)頸時(shí)，對(duì)倍于已脹紐奉裂或空萬(wàn)鼓、剝南落的混襪凝土，淋宜采用武摻加阻播銹劑的愧聚合物廉水泥砂瘋漿或混秋凝土予孫以修補(bǔ)度。（5）對(duì)俘于受謀化學(xué)漸侵蝕駕或凍峰融循板環(huán)破炭壞的浸混凝驗(yàn)土，饒視病傘害輕柔重,可采處用聚田合物婦材料上涂裝萍防護(hù)免或聚姨合物龍混凝濃土修浴補(bǔ)的篇方法顛處理聽。七、紅既歷有混滲凝土曲橋梁符的評(píng)勉估1中國(guó)評(píng)塵估的依糟據(jù)（1）該橋雄檔案資介料，包磁括設(shè)計(jì)饑、施工僻、毀壞觀、維修會(huì)加固以志及運(yùn)營(yíng)封情況紀(jì)典錄；（2）鐵路纏橋梁檢垮定規(guī)范療；（3）公予路舊照橋承如載力且鑒定括方法限；（4）鐵撓路橋艇涵設(shè)肺計(jì)規(guī)冰范；（5）公蘭路鋼波筋混推凝土杜及預(yù)甲應(yīng)力旺混凝蠢土橋熱涵設(shè)貸計(jì)規(guī)朵范；（6）公路炭橋涵設(shè)屆計(jì)通用股規(guī)范（7）鐵路燒工程技袋術(shù)規(guī)范書；（8）超聲顛法檢測(cè)享混凝土火缺陷技辟術(shù)規(guī)程禿；（9）回窗彈法包檢測(cè)仍混凝峽土抗續(xù)壓強(qiáng)農(nóng)度技辟術(shù)規(guī)男程。2評(píng)估被的方虜法目前妹的評(píng)輩定標(biāo)株準(zhǔn)主諷要有損：①以可懼靠度美理論彎為基該礎(chǔ)的思可靠途性評(píng)證定標(biāo)托準(zhǔn)；②以模糊褲數(shù)學(xué)及劣專家系美統(tǒng)理論妻為基礎(chǔ)什的評(píng)定站標(biāo)準(zhǔn)；③以專家她經(jīng)驗(yàn)為杜基礎(chǔ)的狼構(gòu)件缺萌損狀況紗分級(jí)評(píng)軟定標(biāo)準(zhǔn)土。我國(guó)旁現(xiàn)行《公路膝養(yǎng)護(hù)熊技術(shù)陪規(guī)范》采用的券是第三軟類方法布。經(jīng)常檢嗎查和維并護(hù)的補(bǔ)內(nèi)充規(guī)定砌（hube革i）橋面系按及附屬乳設(shè)施（交略）1、懸完索橋冊(cè)（湖彎北）檢查主暫纜及吊紋索是否耳滲水等鋪異常，舊油漆防華護(hù)層是豈否完好沫，主檢開修道、叮主纜索量夾、防編護(hù)罩、集吊索及異夾具、延錨箱、污減震架潤(rùn)和高強(qiáng)左螺栓等方連接件抖是否銹矩蝕、牢摟固或斷余裂，扶鉗手鋼絲駕繩是否泰松馳；吊索與徐鋼箱梁青連接橡健膠圈是笨否老化盟、松脫鬼、漏水字；吊索滅錨頭立是否固積水借、松丙動(dòng)或選銹蝕合；錨箱是脅否開裂胳或變形賓，錨室激、箱體廟內(nèi)濕度靜是否正滑常；索鞍、耗錨固連鵝接器、點(diǎn)錨碇砼摩及索塔芽有無(wú)異錫常現(xiàn)象澤；各類支河座是否亡完好，雨運(yùn)轉(zhuǎn)是濾否正?？稀?duì)出現(xiàn)領(lǐng)損傷的浙主纜及牽吊索油柏漆防護(hù)貓層及時(shí)剪進(jìn)行修悅復(fù)；對(duì)已發(fā)俗生銹蝕史和松動(dòng)勁的主檢惱修道、失主纜索吩?shī)A、防港護(hù)罩、循吊索夾箱具、減服震架和究高強(qiáng)螺梯栓等連肚接件及忽時(shí)進(jìn)行圾防銹處傍理；檢查辮吊索除與鋼俊箱梁腫連接偉處橡好膠圈農(nóng)，若躍出現(xiàn)示老化供和松宅脫，且應(yīng)及貞時(shí)更作換。經(jīng)常諸對(duì)抽滲濕設(shè)境施進(jìn)密行檢銹修，滅保證首其正晶常運(yùn)離轉(zhuǎn)，醫(yī)確保德錨室刻內(nèi)濕治度符笑合要得求。2、斜附拉橋檢查愧拉索佩防護(hù)類層是山否完拼好，潔如有懸劃傷艙、脫標(biāo)落應(yīng)博及時(shí)預(yù)修補(bǔ)極；檢省查拉飛索護(hù)恒罩及趨減振捆裝置盯有無(wú)陣松動(dòng)蒸脫落爪、鋼待構(gòu)件稈有無(wú)旬銹蝕步，對(duì)憲發(fā)生槽銹蝕肌的鋼號(hào)構(gòu)件胡進(jìn)行給防腐級(jí)處理纖。檢查主羞梁、塔永身及拉襯索錨座圣處砼表膏面有無(wú)睛砼剝落滾、裂縫序。定期檢纏測(cè)鋼結(jié)錯(cuò)構(gòu)主梁踢梁段箱兼體焊縫顆是否完蛛好；砼結(jié)付構(gòu)主綢梁結(jié)垂構(gòu)內(nèi)想外是嶄否出普現(xiàn)裂胞縫、改砼剝豆落現(xiàn)義象。3、拱鴿橋（1）鋼科管拱睛：檢查設(shè)吊桿起防護(hù)拔層是畢否完詳好，線如有仇劃傷墻、脫縮慧落應(yīng)桿及時(shí)貞修補(bǔ)拜；吊桿錨姿頭有無(wú)逐松動(dòng)、為銹蝕；主拱圈猴剛管有劑無(wú)異常變變形、梢表面是服否銹蝕鋼；拱座及仇拱圈等斃承重構(gòu)瘋件是否機(jī)有異常潮變形。對(duì)防飾護(hù)層徒已有炮劃傷稀、脫色落的范吊索摘應(yīng)及詠時(shí)修泳補(bǔ)；對(duì)松動(dòng)社的錨頭來(lái)應(yīng)及時(shí)濃加固；對(duì)發(fā)青生銹滅蝕的民主拱帖圈應(yīng)杯及時(shí)室進(jìn)行種防腐稿處理盤。（2）砼拱浩橋：檢查咐拱肋敞（箱間）、態(tài)拱座方、拱希腹立忍柱，郊橋面條板是致否有芳裂縫硬或異舌常變累形，籌基礎(chǔ)宰、墩喂臺(tái)等乳主要炊受力先構(gòu)件乏是否霉有異呀常變翁化。（3）圬工黎拱橋：檢查冷拱圈寶、橋脖臺(tái)、紡基礎(chǔ)味是否絕沉降釀，圬蠢工砌漿體是蠟否有墊裂縫碗、空慰洞、告剝落額、缺澡角，抱拱座零圬工寶體是蕩否有皇斷裂黎、壓熄碎現(xiàn)迅象，袋發(fā)現(xiàn)韻病害不應(yīng)查吵明原替因，翼及時(shí)兵修復(fù)洲、加畫固。4、梁式蠟橋觀察主訂梁、墩愁臺(tái)等主籃要承重遣構(gòu)件表刷面是否及有砼剝姥落，主棄梁是否催有裂縫演或異常慚變形。犧對(duì)砼表抓面病害縱應(yīng)及時(shí)槳進(jìn)行修飽補(bǔ)。5、支座檢查承支座壓是否私清潔均，位額移是垮否受治阻，寸上、旋下各赴部分擋是否撥密貼藥，固洲定是悔否牢枯固等凈。對(duì)橋梁作支座出蔬現(xiàn)的下點(diǎn)列缺陷摘：連結(jié)多螺栓松知?jiǎng)樱瑝|畫石破損油或裂紋淘，支座誘滑動(dòng)面暑干澀、受銹蝕，嗎橡膠老勵(lì)化、變座形、破廉裂，支患座墊板卸翹曲、嫩斷裂等仗，應(yīng)及耗時(shí)修復(fù)滅更換，蘭并進(jìn)行酸防銹處躍理。定期檢染查和維架護(hù)的補(bǔ)五充規(guī)定斜拉橋1、斜拉雹索橋梁建贏成三年堅(jiān)內(nèi)，每溉季度選掙擇季平濁均最高慘和最低宋氣溫進(jìn)嶄行一次泄索力測(cè)溫量，第駕四年起榆，每年墳選擇年津平均最皆高和最愈低氣溫情進(jìn)行一砌次索力耍測(cè)量，代并作好專記錄。卵當(dāng)實(shí)測(cè)酬索力與擱成橋初引始索力利相差超帶過+1呢0%時(shí)，應(yīng)睬及時(shí)向渡原設(shè)計(jì)懼單位和金主管部罰門報(bào)告運(yùn)，以決黃定是否團(tuán)進(jìn)行索服力調(diào)整容。2、減振帆裝置每半年霉在大風(fēng)腥及雨天續(xù)等氣候貍條件下億對(duì)拉索仔減振效床果進(jìn)行刷檢查，搶每年對(duì)厚拉索導(dǎo)挑筒內(nèi)置指式減振簡(jiǎn)裝置進(jìn)暮行一次引開筒檢與查，如噴發(fā)現(xiàn)內(nèi)拜置式減得振裝置恐損毀，域應(yīng)及時(shí)為予以更尼換。3、拉索谷錨頭每半年無(wú)對(duì)拉索訓(xùn)導(dǎo)筒內(nèi)嶺的積水秘情況進(jìn)貫行一次單開筒檢稀查。發(fā)敢現(xiàn)積水莊應(yīng)及時(shí)惠排除，騙同時(shí)對(duì)恭導(dǎo)筒進(jìn)霞行除濕淋并封閉呈。定期檢河查和維晉護(hù)的補(bǔ)呼充規(guī)定4鋼箱另梁橋梁建醫(yī)成三年綠內(nèi)每季揭度，其銹后每半紀(jì)年對(duì)鋼址箱梁箱讀內(nèi)連接頓件、焊鞋縫的可國(guó)靠性進(jìn)版行一次言檢查，嚇并全面赴檢查箱補(bǔ)梁內(nèi)、京外壁鋼篇板的銹繡蝕情況槽。貞對(duì)采配用抽濕滾防護(hù)的耳鋼箱梁懷，應(yīng)每棟月檢查劫一次抽蹈濕機(jī)的美運(yùn)轉(zhuǎn)情級(jí)況及鋼裝箱內(nèi)空膽氣濕度擺。賣對(duì)鋼團(tuán)箱梁銹校蝕應(yīng)及趕時(shí)進(jìn)行馬防腐處區(qū)理，并漆采取措敬施保證任箱梁內(nèi)局空氣濕衛(wèi)度符合憂要求。罩橋梁建妖成后每盾年選擇涉當(dāng)年平爛均最高筋和最低脫氣溫對(duì)君主梁進(jìn)易行一次棍線形觀還測(cè)，并棟將觀測(cè)唉的線形覽繪制成雅圖，與慕成橋初茄始線形呼進(jìn)行比斥較，發(fā)詞現(xiàn)異?；珣?yīng)及時(shí)賀報(bào)告。定期檢鈴查和維她護(hù)的補(bǔ)暈充規(guī)定大跨度基梁式橋1、主否梁