混凝土橋梁病害研究-橋梁安全評定技術(shù)與方法作業(yè)-DYL教材

混凝土橋梁病害制作人：DYL橋梁病害研究一、為什么重視橋梁病害的研究三、混凝土橋梁的病害簡介二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容一、為什么重視橋梁病害的研究1）國內(nèi)橋梁病害的現(xiàn)狀當今世界新建橋梁的高潮期即將過去，橋梁建設(shè)的重心逐漸轉(zhuǎn)移到了維修加固，而且由于各種原因，橋梁病害問題日益突出，己經(jīng)嚴重影響到交通，也不得不將這個問題作為如今橋梁建設(shè)的重要課題。據(jù)1982年全國公路普查資料統(tǒng)計，其中危橋占了橋梁總數(shù)的3.54%，公路國道線上的危橋占了2.4%。其中統(tǒng)計資料顯示50年代后期和60年代修建的一些橋梁基本都己經(jīng)發(fā)生承載力不足，一般原因是因為當時的設(shè)計荷載偏低，而交通量增長過于迅速，使得荷載噸位不足，重車無法通過的情況時有發(fā)生。第二次全國公路普查數(shù)據(jù)顯示，截止2000年12月31日，全國共有各類橋梁總數(shù)278809座，共10，311，794米，其中危橋9597座，共323451米。危橋約占總數(shù)3.44%，占總里程的3.14%。2005年，我國公路橋梁總數(shù)已達33.66萬座，其中大部分為中小跨徑橋梁，且分布在技術(shù)標準低、通行能力差的縣鄉(xiāng)公路上，約有1/3需進行中修、大修或改造的狀況。一、為什么重視橋梁病害的研究2）國外橋梁病害的現(xiàn)狀美國土木工程師協(xié)會報告表明，美國有590750座橋梁，其中27.1%的存在結(jié)構(gòu)性缺陷或者是功能老化。修復這些橋梁病害大概需要94億美元的預算開支。為了減緩橋梁病害的惡化，對具有結(jié)構(gòu)性缺陷的橋梁將采取限制車型或者關(guān)閉的方法，這樣會給經(jīng)濟帶來很大的潛在影響[5]。英國英格蘭島中部環(huán)形快車道上11座混凝土高架橋，當初建造費用為2800萬英鎊，到1989年因維修耗資4500萬英鎊，是當初造價的1.6倍，估計以后12年還要耗資1.2億英鎊[6]。3）國內(nèi)外資料都表明，橋梁問題日益突出，將對橋梁的安全運營產(chǎn)生不良影響且造成嚴重的經(jīng)濟損失，而且問題會越來越嚴重。鋼筋混凝土橋梁作為在實際工程中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，隨著使用年限的增加，各種問題凸顯，嚴重影響了正常的交通運營。

小結(jié)：我們必須要重視橋梁病害的研究，以應(yīng)對橋梁使用的現(xiàn)狀，同時，我們更加應(yīng)該珍惜現(xiàn)有的時間，對我們的研究專業(yè)投入飽滿的熱情學習專業(yè)知識，以自己的實際行動來回報自己的祖國。

二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范CJJ99-2003》《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTGH11-2004》《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范CJJ99-2003》

3一般規(guī)定3.0.3根據(jù)城市橋梁在道路系統(tǒng)中的地位，城市橋梁養(yǎng)護類別宜分為以下五類：I類養(yǎng)護的城市橋梁——

特大橋梁及特殊結(jié)構(gòu)的橋梁II類養(yǎng)護的城市橋梁——

城市快速路網(wǎng)上的橋梁III類養(yǎng)護的城市橋梁——城市主干路上的橋梁IV類養(yǎng)護的城市橋梁——

城市次干路上的橋梁V類養(yǎng)護的城市橋梁——

城市支路和街坊路上的橋梁3.0.4根據(jù)各類橋梁在城市中的重要性，本著“保證重點，養(yǎng)好一般”的原則，城市橋梁養(yǎng)護等級宜分為I等、II等、III等。養(yǎng)護等級及養(yǎng)護、巡檢要求應(yīng)符合下列規(guī)定：1.I等養(yǎng)護的城市橋梁應(yīng)為I～III類養(yǎng)護的城市橋梁及Ⅳ、Ⅴ類養(yǎng)護的城市橋梁的集會中心等。應(yīng)重點養(yǎng)護，巡檢周期不應(yīng)超過1d。2.Ⅱ等養(yǎng)護的城市橋梁應(yīng)為Ⅳ、Ⅴ類養(yǎng)護的城市橋梁中區(qū)域集會點。應(yīng)有計劃的進行養(yǎng)護，巡檢周期不宜超過3d。3.Ⅲ等養(yǎng)護的城市橋梁應(yīng)為Ⅴ類養(yǎng)護的城市橋梁及居民區(qū)、工業(yè)區(qū)的主要道路上的橋梁?？蔀橐话沭B(yǎng)護，巡檢周期可在7d之間。3.0.5根據(jù)城市橋梁技術(shù)狀況、完好程度，對不同養(yǎng)護類別，其完好狀態(tài)等級劃分及養(yǎng)護要求應(yīng)符合下列規(guī)定：1Ⅰ類養(yǎng)護的城市橋梁完好狀體宜分為兩個等級：合格級——橋梁結(jié)構(gòu)完好或結(jié)構(gòu)構(gòu)件有損傷，但不影響橋梁安全。應(yīng)進行保養(yǎng)、小修。不合格級——橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷，影響結(jié)構(gòu)安全。應(yīng)立即修復。二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容2Ⅱ～Ⅴ類養(yǎng)護的城市橋梁完好狀體宜分為五個等級：A級——完全良好，BCI達到90～100，應(yīng)進行日常保養(yǎng)。B級——良好狀態(tài)，BCI達到80～89，應(yīng)進行日常保養(yǎng)和小修。C級——合格狀態(tài)，BCI達到66～79，應(yīng)進行專項檢測后保養(yǎng)、小修。D級——不合格狀態(tài)，BCI達到50～65，應(yīng)檢測后進行中修或者大修工程。E級——危險狀態(tài)，BCI小于50，應(yīng)檢測評估后進行大修、加固或者改擴建工程。BCI——Ⅱ～Ⅴ類城市橋梁狀況指數(shù)，以表征橋梁結(jié)構(gòu)的完好程度。3.0.6城市橋梁的養(yǎng)護工程宜分為保養(yǎng)、小修；中修工程；大修工程；加固、改擴建工程；1保養(yǎng)、小修——對管轄范圍內(nèi)的城市橋梁進行日常維護和小修作業(yè)。2中修工程——對城市橋梁的一般性損壞進行修理，恢復城市橋梁原有的技術(shù)水平和標準的工程。二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容3大修工程——對城市橋梁的較大的損壞進行綜合治理，全面恢復到原有技術(shù)水平和標準的工程及對橋梁結(jié)構(gòu)維修改造的工程。4加固、擴建工程——對城市橋梁因不適應(yīng)現(xiàn)有的交通量、載重量增長的需求及橋梁結(jié)構(gòu)嚴重損壞，需恢復和提高技術(shù)等級標準，顯著提高其運行能力的工程。3.0.7城市橋梁養(yǎng)護部門應(yīng)建立養(yǎng)護檔案，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1城市橋梁養(yǎng)護檔案應(yīng)以一座橋梁為單位建檔。2養(yǎng)護檔案應(yīng)包括下列內(nèi)容：橋梁主要技術(shù)資料，施工竣工資料、養(yǎng)護技術(shù)文件，巡檢、檢測、測試資料、橋梁自振頻率、橋上架設(shè)管線等技術(shù)文件及相關(guān)資料。3養(yǎng)護檔案管理工作宜逐步實行電子化、數(shù)據(jù)化、利用多媒體技術(shù)，有條件的城市可建立信息管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫。

二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容4城市橋梁的檢測評估4.1.2城市橋梁的檢測評估工作應(yīng)包括下列內(nèi)容：1記錄橋梁當前狀況；2了解車輛和交通量的改變給設(shè)施運行帶來的影響；3跟蹤結(jié)構(gòu)與材料的使用性能變化；4對橋梁狀態(tài)評估提供相關(guān)信息；5給養(yǎng)護、設(shè)計與建設(shè)等部門提供反饋信息。4.1.5城市橋梁的檢測評估應(yīng)根據(jù)其內(nèi)容、周期、評估要求分為經(jīng)常性檢查、定期檢測、特殊檢測。4.2經(jīng)常性檢查4.2.6經(jīng)常性檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容：1橋面系及附屬結(jié)構(gòu)物的外觀情況：平整性、裂縫、局部坑槽、擁包、車轍、橋頭跳車；橋面泄水孔的堵塞、缺損；

二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容上下部結(jié)構(gòu)異常變化、缺陷、變形、沉降、位移，伸縮裝置的阻塞、破損、聯(lián)接松動等情況。城市道路管理條例中規(guī)定的各類違章現(xiàn)象。檢查在橋區(qū)內(nèi)的施工作業(yè)情況。橋梁限載標志及交通標志設(shè)施等各類標志完好情況。其他較明顯的損壞及不正常現(xiàn)象。

4.3定期檢測4.3.1定期檢測分為常規(guī)定期檢測和結(jié)構(gòu)定期檢測。常規(guī)定期檢測應(yīng)每年一次；結(jié)構(gòu)定期檢測應(yīng)在規(guī)定的時間間隔進行，Ⅰ類養(yǎng)護的城市橋梁宜為1~2年，關(guān)鍵部位可設(shè)儀器監(jiān)控測試；Ⅱ~Ⅴ類養(yǎng)護的城市橋梁間隔宜為6~10年。

二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容4.3.4常規(guī)定期檢測應(yīng)包括下列內(nèi)容：1對照城市橋梁資料卡（附錄B）和設(shè)備量年報表（附錄C）現(xiàn)場校核城市橋梁的基本數(shù)據(jù)。2實地判斷損壞原因，估計維修范圍和方案。3對難以判斷其損壞程度和原因的構(gòu)建，提出作特殊檢測的建議。4對損壞嚴重、危及安全的城市橋梁，提出限載以及暫時限制交通的建議。5根據(jù)城市橋梁技術(shù)狀況，確定下次檢測的時間。4.3.5常規(guī)定期檢測應(yīng)包括下列范圍：1橋面系：橋面鋪裝、橋頭搭板、伸縮裝置、排水系統(tǒng)、人行道、護欄等。2上部結(jié)構(gòu)：主梁、主桁架、主拱圈、橫梁、橫向聯(lián)系、主節(jié)點、掛梁、聯(lián)結(jié)件等。3下部結(jié)構(gòu)：支座、蓋梁、墩身、臺帽、臺身、翼墻、錐坡及河床沖刷情況。二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容4.3.12結(jié)構(gòu)定期檢測應(yīng)包括下列內(nèi)容：1查閱歷次檢測報告和常規(guī)定期檢測中提出的建議；2根據(jù)常規(guī)定期檢測中橋梁狀況評定結(jié)果，進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測；3通過材料取樣試驗確認材料特性、退化的程度和退化的性質(zhì)；4分析確定退化的原因，以及對結(jié)構(gòu)性能和耐久性的影響；5對可能影響結(jié)構(gòu)正常工作的構(gòu)件，評價其在下一次檢查之前的退化情況；6檢測橋梁的淤積、沖刷等現(xiàn)象，水位記錄；7必要時進行荷載試驗和分析評估，城市橋梁的荷載試驗評估應(yīng)按有關(guān)標準進行；8通過綜合檢測評定，確定具有潛在退化可能的橋梁構(gòu)件，提出相應(yīng)的養(yǎng)護措施。二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容4.3.16結(jié)構(gòu)定期檢測報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1城市橋梁進行結(jié)構(gòu)定期檢測的原因。

2結(jié)構(gòu)定期檢測的方法和評價結(jié)論。

3結(jié)構(gòu)使用限制，其中包括荷載、速度、機動車通行和車道數(shù)限制。4養(yǎng)護維修加固措施。

5進一步檢測、試驗、結(jié)構(gòu)分析評估及建議。4.4特殊檢測4.4.3城市橋梁在下列情況下應(yīng)進行特殊檢測：二、了解現(xiàn)行《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容三、混凝土橋梁的病害簡介1.我國大跨梁式橋，存在一些常見的病害，概括起來，有兩大類：一是跨中下?lián)?；二是梁體開裂。2.橋梁病害的主要形式和成因A橋面鋪裝層破損開裂，伸縮縫附近橋面鋪裝層出現(xiàn)破裂、板件鉸縫縫體變形損壞。B橋頭跳車。C結(jié)構(gòu)裂縫3.橋梁病害的主要形式1裂縫2混凝土碳化及鋼筋銹蝕3剝蝕—混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面發(fā)生蜂窩麻面、露石、酥松起皮和剝落等病害的統(tǒng)稱4結(jié)構(gòu)構(gòu)造的破壞5地基不均勻沉降引起的破壞4.鋼筋混凝土橋梁常見病害1鋼筋銹蝕2混凝土裂縫3河床沖刷與外部損傷4基礎(chǔ)凍脹5橋頭跳車

5.混凝土橋梁病害類型及其成因1混凝土腐蝕2混凝土的碳化3混凝土裂縫4鋼筋的腐蝕

6.、混凝土橋梁病害分析常見病害：1．梁、板及拱肋等部位構(gòu)造裂縫和受力裂縫。構(gòu)造裂縫的成因主要是環(huán)境溫差、施工養(yǎng)護不當?shù)纫蛩?。受力裂縫則是由于結(jié)構(gòu)剛度不夠、承載能力不足引起，這種裂縫對結(jié)構(gòu)安全影響大，須謹慎對待。2．梁體、墩臺等局部破損，漏筋及鋼筋銹蝕。3．混凝土結(jié)構(gòu)表面缺陷，如：蜂窩、麻面等。4．伸縮縫破壞。此類破壞由車輛沖擊荷載反復作用而產(chǎn)生。5．支座剪切變形、脫空。車輛制動力、梁體伸縮會引起支座剪切變形;結(jié)構(gòu)自重不均衡、車輛偏載可導致支座脫空。6．橋面鋪裝層磨損，橋面坑洼不平。7．橋面排水口堵塞，井蓋破損。8．墩、臺及基礎(chǔ)破壞，包括：墩、臺身水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫，基礎(chǔ)不均勻沉降，基礎(chǔ)滑移、傾斜以及局部脫空等。

7.混凝土橋梁常見病害性分析1混凝土的碳化（中性化）2溶出性腐蝕3堿———骨料反應(yīng)（AAR）4侵蝕性介質(zhì)腐蝕5凍融破壞6混凝土裂縫7鋼筋的銹蝕

8.混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)形式：裂縫、變形、腐蝕。對于混凝土結(jié)構(gòu)而言，其病害的最終形式是裂縫。裂縫分為非荷載裂縫和荷載裂縫。

9.混凝土橋梁病害類型及其成因1混凝土腐蝕：常見鹽水腐蝕、鹽凍腐蝕和堿——集料反應(yīng)2混凝土的碳化——混凝土碳化破壞構(gòu)建機理：鋼筋混凝土碳化，使鋼筋失去堿性環(huán)境，從而引起鋼筋腐蝕3混凝土開裂4鋼筋的腐蝕

10.2混凝土橋梁瘸謇分析2．1常見病害通過對大量橋梁的特殊檢測評估工作，對常規(guī)橋梁的使用狀況和病害情況進行了系統(tǒng)的調(diào)查，總體來說，橋梁的常見病害有以下幾種：1．梁、板及拱肋等部位構(gòu)造裂縫和受力裂縫。構(gòu)造裂縫的成因主要是環(huán)境溫差、施工養(yǎng)護不當?shù)纫蛩?。受力裂縫則是由于結(jié)構(gòu)剛度不夠、承載能力不足引起，這種裂縫對結(jié)構(gòu)安全影響大，須謹慎對待。2．梁體、墩臺等局部破損，漏筋及鋼筋銹蝕。3．混凝土結(jié)構(gòu)表面缺陷，如：蜂窩、麻面等。4．伸縮縫破壞。此類破壞由車輛沖擊荷載反復作用而產(chǎn)生。5．支座剪切變形、脫空。車輛制動力、梁體伸縮會引起支座剪切變形：結(jié)構(gòu)自重不均衡、車輛偏載可導致支座脫空。6．橋面鋪裝層磨損，橋面坑洼不平。7．橋面排水口堵塞，井蓋破損。8．墩、臺及基礎(chǔ)破壞，包括：墩、臺身水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫．基礎(chǔ)不均勻沉降，基礎(chǔ)滑移、傾斜以及局部脫空等。

11.濱海地區(qū)混凝土橋梁劣化模式分析1鹽結(jié)晶腐蝕2水凍融破壞模式3鹽凍融破壞模式4鋼筋銹蝕破壞模式5結(jié)構(gòu)受力破壞模式6堿-骨料反應(yīng)破壞模式7綜合破壞模式

12.混凝土橋梁病害的主要形式1裂縫2混凝土碳化及鋼筋銹蝕3剝蝕4結(jié)構(gòu)構(gòu)造的破壞

5地基不均勻沉降引起的破壞

三、混凝土橋梁的病害簡介4.鋼筋混凝土橋梁常見病害1鋼筋銹蝕2混凝土裂縫3河床沖刷與外部損傷4基礎(chǔ)凍脹5橋頭跳車

5.混凝土橋梁病害類型及其成因1混凝土腐蝕2混凝土的碳化3混凝土裂縫4鋼筋的腐蝕

三、混凝土橋梁的病害簡介6.、混凝土橋梁病害分析常見病害：1．梁、板及拱肋等部位構(gòu)造裂縫和受力裂縫。構(gòu)造裂縫的成因主要是環(huán)境溫差、施工養(yǎng)護不當?shù)纫蛩?。受力裂縫則是由于結(jié)構(gòu)剛度不夠、承載能力不足引起，這種裂縫對結(jié)構(gòu)安全影響大，須謹慎對待。2．梁體、墩臺等局部破損，漏筋及鋼筋銹蝕。3．混凝土結(jié)構(gòu)表面缺陷，如：蜂窩、麻面等。4．伸縮縫破壞。此類破壞由車輛沖擊荷載反復作用而產(chǎn)生。5．支座剪切變形、脫空。車輛制動力、梁體伸縮會引起支座剪切變形;結(jié)構(gòu)自重不均衡、車輛偏載可導致支座脫空。6．橋面鋪裝層磨損，橋面坑洼不平。7．橋面排水口堵塞，井蓋破損。8．墩、臺及基礎(chǔ)破壞，包括：墩、臺身水平、豎向和網(wǎng)狀裂縫，基礎(chǔ)不均勻沉降，基礎(chǔ)滑移、傾斜以及局部脫空等。三、混凝土橋梁的病害簡介7.混凝土橋梁常見病害性分析1混凝土的碳化（中性化）2溶出性腐蝕3堿———骨料反應(yīng)（AAR）4侵蝕性介質(zhì)腐蝕5凍融破壞6混凝土裂縫7鋼筋的銹蝕

8.混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)形式：裂縫、變形、腐蝕。對于混凝土結(jié)構(gòu)而言，其病害的最終形式是裂縫。裂縫分為非荷載裂縫和荷載裂縫。

三、混凝土橋梁的病害簡介9.混凝土橋梁病害類型及其成因1混凝土腐蝕：常見鹽水腐蝕、鹽凍腐蝕和堿——集料反應(yīng)2混凝土的碳化——混凝土碳化破壞構(gòu)建機理：鋼筋混凝土碳化，使鋼筋失去堿性環(huán)境，從而引起鋼筋腐蝕3混凝土開裂4鋼筋的腐蝕

10.2混凝土橋梁瘸謇分析2．1常見病害通過對大量橋梁的特殊檢