公路桥涵常见病害与分析

桥梁病害与维护加固广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处主讲人：夏小明一、桥梁概述广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处桥梁是用于跨越障碍物（如河流、海峡、山谷、道路等）而使道路保持连续的人工构造物，俗称道路咽喉。桥梁既是一种交通功能性的结构物，也是一座立体的造型艺术工程。桥梁往往是一个城市或一个国家（地区）的象征。桥梁?•1988年，全国共有桥梁124000座,3400公里•2008年，全国共有桥梁550000座，21000公里•目前，我国公路桥梁数量已超过80万座，高铁桥梁累积长度超过1万公里。仅宜宾以下的长江干流上，包括在建的长江大桥总量达到135座。•30年来，中国建造的桥梁数量比世界上任何一个国家都要多两三倍。四大类桥梁中有三类最大跨径在中国。中国桥梁发展情况中国还称不上世界桥梁强国的原因是：质量不能完全令人信服桥梁质量评价体现在“安全、功能、美观、环保”等。其中：安全性——保证桥梁服役期没有风险；功能性——保证桥梁正常服役。。。。。。中国是桥梁强国？不中国是桥梁强国？NO桥梁质量问题主要源自：◆桥梁建设科学发展不到位◆规范不够完善◆设计、施工对工程的责任意识不够◆监理不到位◆管理养护不到位服役桥梁存在的主要问题★缺少标志、标牌，管理失控：超载、火灾。。。。。。★桥面防排水失效：影响正常安全行车、导致结构安全隐患。。。。。。★铺装、栏杆破损、残缺：影响行车、行人安全、车辆冲击增加结构受力负担。。。服役桥梁存在的主要问题★支座安全精度差，伸缩装置、支座破损、失效：改变桥梁结构受力模式，危及结构稳定及受力安全。。。★桥梁结构开裂、破损：结构强度降低，危及结构承载能力安全。。。★桥梁强度、稳定和刚度不满足使用要求：危及结构使用安全。。。服役桥梁存在的主要问题2004年6月10日7时许，位于辽宁省盘锦市境内305国道辽河大桥，在北起第14孔和第15孔之间，悬臂梁端突然断裂，造成桥板脱落，据查，此次事故原因与超载有关。服役桥梁存在的主要问题2007年5月13日，江苏常州运河大桥西半幅突然坍塌。该桥属下承式系杆拱桥，主桥跨度52.8米，1997年建成通车，设计寿命为50年。2007年5月9日，江西上饶市铅山县傍罗大桥突然倒塌，该桥1988年建成，桥长355.2米，采用片石拱桥结构。服役桥梁存在的主要问题包头跨铁路桥服役桥梁存在的主要问题宁波金唐大桥服役桥梁存在的主要问题美国旧金山立交桥服役桥梁存在的主要问题陕西灞河大桥江西水口围桥重庆綦江彩虹桥四川宜宾金沙江南门大桥上海新五斜拉桥桥梁事故服役桥梁存在的主要问题★混凝土桥梁加速下挠：桥梁破坏的前兆！必须及时评估判断！1977年建造的世界最大跨径混凝土梁桥（241米），1993年测得的跨中下挠1.4米，1996年3月采用8根体外预应力加固，6个月后垮塌。★桥梁基础冲刷、变位：危及桥梁安全！服役桥梁存在的主要问题服役桥梁存在的主要问题★桥梁火灾重庆某桥被严重烧伤服役桥梁存在的主要问题★船只撞击垮塌广东某桥江苏某桥服役桥梁存在的主要问题★超载导致垮塌山西某桥在182吨重负下终于未能挺住服役桥梁存在的主要问题★桥梁洪灾辽宁某桥被洪水冲垮服役桥梁存在的主要问题★地震灾害服役桥梁存在的主要问题★施工质量太差导致桥梁垮塌服役桥梁存在的主要问题★桥梁钢结构结构缺陷、锈蚀、疲劳等导致垮塌：服役桥梁存在的主要问题★桥梁混凝土涂装保护不够：主要针对腐蚀环境中的钢筋混凝土结构，以日本为例，混凝土涂装的发展经历了较长过程：60年代混凝土结构大量使用，曾认为不需维护70年代混凝土裂纹，钢筋锈蚀80年代腐蚀严重，国土交通部制定混凝土修复标准90年代高速道路管理集团制定『混凝土涂装及FRP补修基准』2000年路桥集团制定了『混凝土块剥落防止对策手册』桥梁维护加固的重要性即使是设计、施工质量均好的桥梁，其使用价值（特别是安全性）随着桥梁的使用时间增加而不断降低，当使用价值降至安全限值时，必须通过维修加固，维持、提高其使用价值，该过程在设计期限内持续发生。为了确保桥梁健康、安全，养护不容忽视。如果养护到位，使用价值维持过程发生频度就会低得多；假如桥梁设计、施工质量均好，养护就相对容易。遗憾的是：材料仍然会有缺陷、许多构件的寿命有限，支座和伸缩缝需要保健、更换。。。；例如，斜拉索的寿命至少50年，要能达到该寿命，定时的检测和养护是不可或缺的！养护的程序和时程都应该在设计时予以充分考虑。养护和更换部分构件的成本也应该考虑。如果设计未考虑，管养部门应予以补充。桥梁维护加固的重要性对于设计寿命一百年（有的要求达到150年。。。）的桥梁，因为设计、施工、养护质量的不到位，致使桥梁寿命降低，提前重建，例如仅30年就重建，就相当于损失了70%的经济效益。如此大的损失，社会是难以负担的，这实际上是把维修，重建，甚至危害遗留给我们的下一代。极不公平！应当引起大家的重视。桥梁维护加固的重要性建设速度快，设计、施工、监理难免不到位，桥梁工程先天性质量值得高度重视。桥梁设计3—5月，施工1—3年，管养则需100年，可见，桥梁能否100年安全使用的关键就落到维护与加固上。二、公路桥涵常见病害与分析广东省南粤交通云湛高速公路管理中心化湛管理处内容提纲二、公路桥涵常见病害与分析（一）桥面系常见病害与分析（二）上部结构常见病害与分析（三）桥梁支座常见病害与分析（四）下部结构常见病害与分析（五）附属构筑物常见病害与分析（六）涵洞常见病害与分析（七）桥梁总体异常检查（一）桥面系常见病害与分析1、桥面铺装病害类型桥梁铺装为水泥混凝土铺装和沥青混凝土铺装两种。（1）龟裂：裂缝有多条，裂缝不长，形状杂乱。产生原因：施工养护不当，或铺装层与行车道板之间存有间隙；（2）横向裂缝：裂缝延伸的方向与行车方向垂直。产生原因：温度应力，或上部结构受力裂缝的反射；检查要点：裂缝在桥上的位置。（一）桥面系常见病害与分析（3）纵向裂缝：裂缝延伸的方向与行车方向一致。产生原因：施工养护不当；或装配式简支梁接缝质量差；或桥面板上裂缝的反射；检查要点：纵向裂缝在桥梁横断面的位置；（一）桥面系常见病害与分析（4）断裂或破损：水泥混凝土铺装上裂缝宽度较大，并有混凝土破裂；产生原因：铺装层与桥面板之间存在脱空间隙。（一）桥面系常见病害与分析（5）坑槽：铺装层局部存在凹陷；产生原因：铺装层材料质量分布不均，局部区域混凝土抗剪强度不够；（一）桥面系常见病害与分析（6）露筋：铺装层内的钢筋露出铺装层表面；产生原因：铺装层的保护层厚度太薄。（一）桥面系常见病害与分析（7）车撤：沥青混凝土铺装上不平整，沿行车方向存在具有一定长度的凹槽；产生原因：沥青混凝土材料质量差。（一）桥面系常见病害与分析（8）拥包：沥青混凝土铺装上存在隆起的鼓包；产生原因：铺装层与桥面板之间粘结强度不够。（一）桥面系常见病害与分析沥青混凝土铺装与混凝土铺装一样，在桥面铺装存在有龟裂、横向裂缝、纵向裂缝和坑槽。（一）桥面系常见病害与分析沥青混凝土铺装上的坑槽产生原因：沥青混凝土中的沥青与骨料的粘结力不够。（一）桥面系常见病害与分析2、桥面与道路连接处病害类型桥面与道路连接处接缝存在错台，接缝处桥面破损。产生原因：桥头道路下沉。检查要点：桥头有明显跳车现象。（一）桥面系常见病害与分析3、排水设施病害类型泄水管堵塞，产生原因为桥面垃圾积累未清除；排水PC管破损，产生原因是PC管老化，质量差。（一）桥面系常见病害与分析4、伸缩缝病害类型伸缩缝中堵塞，产生原因为桥面垃圾堆积未清除；橡胶条破裂，产生原因为橡胶条老化质量差，或施工安装不当；伸缩缝周边混凝土破损，产生原因为伸缩缝安装时两接边高差过大；（一）桥面系常见病害与分析5、人行道板病害类型人行道板裂缝、铺砌破损，路缘石松动、残缺；产生原因：施工质量差（一）桥面系常见病害与分析6、护栏病害类型露筋与扶手脱落栏杆与扶手钢筋锈蚀，产生原因为保护层太薄；扶手断裂或脱落，产生原因施工或安装质量差。（一）桥面系常见病害与分析7、防撞墙病害类型防撞墙裂缝，产生原因为施工不当，或断缝设置不合理，或防裂钢筋配筋不足；钢筋锈蚀，产生原因为保护层厚度薄，不满足规范要求。（一）桥面系常见病害与分析（二）上部结构常见病害与分析1、钢筋混凝土板桥钢筋混凝土板桥的常见病害主要是底板裂缝、露筋，接缝渗水。钢筋混凝土板的裂缝有，即龟裂、横向裂缝和纵向裂缝。底板纵向裂缝，产生原因是由于板比较宽，为双向受力状态，故底板的横向受力钢筋布置不足。底板露筋，产生原因是桥下净空高度小，受车辆擦伤致混凝土剥落。（二）上部结构常见病害与分析底板开裂，产生原因分析：该裂缝为横向裂缝，位于跨中区域，同时有几条裂缝，故该裂缝为受力裂缝，需要对施工工艺和承载能力做复核。底板渗水，产生原因分析：该桥底板中存在纵向裂缝导致渗水，则是底板横向构造不足或施工底板厚度偏薄；接缝处渗水则是浇注的接缝混凝土不密实导致的。（二）上部结构常见病害与分析2、钢筋混凝土简支T梁钢筋混凝土简支T梁常见病害为：梁肋竖向裂缝、斜向裂缝；T梁翼缘板钢筋外露锈蚀与接缝渗水；横隔板裂缝、露筋和其连接处混凝土剥落等。对钢筋混凝土简支T梁产生的裂缝进行分析主要是要区别是荷载产生的受力裂缝还是非荷载（如温度、混凝土收缩等）产生的非受力裂缝。检查要点：绘制裂缝形态图，即裂缝延伸的走向，裂缝宽度和裂缝位置。如在梁肋两侧存在多条竖向裂缝，这些裂缝宽度呈现中间大，两端小，则该裂缝为非受力裂缝。如在梁肋两侧存在多条竖向裂缝，梁肋底面也有横向裂缝，裂缝形态呈现为U字形，且裂缝宽度是下面大、上面小，则该裂缝为受力裂缝。（二）上部结构常见病害与分析裂缝原因分析：该梁肋一侧在全跨范围内分布有8条裂缝，不仅跨中区域存在有裂缝，而且L/4区域也有裂缝；裂缝位于梁肋的中部。依据该形态分析出该裂缝是由混凝土收缩产生的裂缝。横隔板横隔板横隔板杏坛大良右腹板左腹板横隔板横隔板横隔板底板δ=0.δ=0.δ=0.δ=0.0δ=.δ=.δ=0.δ=0.（二）上部结构常见病害与分析裂缝原因分析：该梁肋侧面存在竖向裂缝，位于梁肋下缘，且在梁肋底面也有横向裂缝，裂缝形态呈U字形，故该裂缝为荷载作用产生的受力裂缝。（二）上部结构常见病害与分析钢筋混凝土翼缘板常见的病害主要为翼缘板之间连接缝混凝土剥落、露筋，翼缘板存在裂缝，并有白色物质渗出。露筋、接缝渗水，产生的原因：施工质量问题；混凝土剥落、裂缝，产生的原因：翼缘板厚度偏薄。（二）上部结构常见病害与分析梁底混凝土剥落、露筋，产生的原因分析：该梁在跨中几个局部区域存在该病害，通常为桥下净高不足，梁底受到车辆或船只的撞击产生的。（二）上部结构常见病害与分析3、预应力混凝土T梁桥预应力混凝土T梁桥常见病害主要翼板的连接质量和横隔板裂缝、露筋、破裂。通常全预应力混凝土构件是不容许出现受力裂缝。一旦出现受力裂缝则该构件必须进行加固处理。所以对全预应力混凝土构件的裂缝判定非常重要。预应力混凝土T梁桥的梁肋裂缝是否为受力裂缝，其判别标准与钢筋混凝土基本相同。由于预应力混凝土T梁存在预压应力，故通常的非受力裂缝一般也不出现。目前预应力混凝土T梁桥病害大多为横隔板连接质量病害。（二）上部结构常见病害与分析图中预应力混凝土T梁横隔板连接位置存在混凝土剥落、钢筋外露病害，其产生的原因是施工质量差。图中横隔板连接为桥梁中的刚性连接。（二）上部结构常见病害与分析4、钢筋混凝土连续箱梁桥钢筋混凝土连续箱梁桥常见病害为箱体裂缝、钢筋锈蚀、混凝土剥落，翼缘板的裂缝、钢筋锈蚀、混凝土剥落。箱体检查要点为：（1）跨中区域在底板是否有横向裂缝，其侧面是否有从下向上的竖向裂缝；（2）在连续梁中间支点区域是否有从上向下的竖向裂缝和斜向裂缝；（3）在连续梁两端支点区域则是否有从下向上的斜裂缝。上述这些裂缝是典型结构受力裂缝。翼缘板检查要点为：（1）翼缘板是否存在横向裂缝；（2）翼缘板根部是否存在混凝土剥落；翼缘板横向裂缝一般为混凝土收缩裂缝，根部混凝土剥落则要检查桥面板是否在对应位置存在纵向裂缝。（二）上部结构常见病害与分析图中照片显示跨中区域存在多条横向裂缝，在其侧面也有竖向裂缝。将