中小跨径桥梁典型病害防治研究.ppt

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1、第第1 1章章 概述概述 第一章第一章概述概述 第二章第二章桥梁病害调查桥梁病害调查 第三章第三章桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析 第四章第四章预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害 第五章第五章钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害 第六章第六章小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害 第七章第七章空心板铰缝病害空心板铰缝病害 第八章第八章连续桥面病害连续桥面病害 第九章第九章墩台盖梁负弯矩区裂缝病害墩台盖梁负弯矩区裂缝病害 第十章第十章试验监测试验监测 第十一章第十一章结论及建议结论及建议2 我省现

2、有桥梁主要是梁式桥，占我省现有桥梁主要是梁式桥，占90%以上，大多数是以上，大多数是钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥。钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥。2008年年6月省交通厅组织对省内多条高速公路月省交通厅组织对省内多条高速公路/地方道地方道路桥梁的调查结果：路桥梁的调查结果：上部结构病害主要是：梁板超限裂缝、挠度过大、铰上部结构病害主要是：梁板超限裂缝、挠度过大、铰缝破坏、单板受力等，其中梁板裂缝纵向和横向均有。缝破坏、单板受力等，其中梁板裂缝纵向和横向均有。桥面铺装、支座、伸缩缝等附属设施损坏。桥面铺装、支座、伸缩缝等附属设施损坏。下部结构病害主要是：墩台盖梁的负弯矩区裂缝。下部结构病害主要是：

3、墩台盖梁的负弯矩区裂缝。根据对高速公路桥梁进行的初步调查结果，以及各方根据对高速公路桥梁进行的初步调查结果，以及各方专家多次讨论研究，归纳总结出了中小跨径桥梁的具有专家多次讨论研究，归纳总结出了中小跨径桥梁的具有普遍性的六大典型病害。普遍性的六大典型病害。3第第1 1章章 概述概述4六大典型病害六大典型病害第第1 1章章 概述概述5全省公路桥梁病害调查全省公路桥梁病害调查、汇总，汇总，确定桥梁典型病害比例确定桥梁典型病害比例及总数。及总数。理论分析和试验检测，理论分析和试验检测，分别从设计、施工、养分别从设计、施工、养护、管理等方面对病害护、管理等方面对病害成因进行分析研究。成因进行分析研究。

4、提出加固维修方法提出加固维修方法、防防治对策。治对策。对对正正运营运营/施工施工/设计的设计的桥梁提出建议。桥梁提出建议。第第1 1章章 概述概述第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查 第一章第一章概述概述 第二章第二章桥梁病害调查桥梁病害调查 第三章第三章桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析 第四章第四章预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害 第五章第五章钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害 第六章第六章小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害 第七章第七章空心板铰缝病害空心板铰缝病害 第八章第八章连

5、续桥面病害连续桥面病害 第九章第九章墩台盖梁负弯矩区裂缝病害墩台盖梁负弯矩区裂缝病害 第十章第十章试验监测试验监测 第十一章第十一章结论及建议结论及建议67序号序号高速公路高速公路里程里程（km）中桥中桥（座）（座）小桥小桥（座）（座）合计合计（座）（座）有病害有病害（座）（座）无病害无病害（座）（座）1类类病害病害2类类病害病害3类类病害病害4类类病害病害5类类病害病害6类类病害病害病害病害合计合计1沪杭甬沪杭甬2524365169524984542051414127128146192杭宁杭宁986621873255134072124873杭金衢杭金衢28823949072946683442

6、0000464杭州绕城杭州绕城10547519852463220292510895乍嘉苏乍嘉苏547315887810020156601646金丽温金丽温23662175237126111321510517973027甬台温宁波一期甬台温宁波一期464672118171015202401308甬台温宁波二期甬台温宁波二期72431271701515511140001269甬台温台州一期甬台温台州一期402529549451302411110甬台温台州二期甬台温台州二期434855103515274103525811甬台温温州段甬台温温州段14082281102486117215203512甬台

7、温温州大桥甬台温温州大桥1744400003036合计合计1391117115792750952179828047783512081531477第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查8运营5年以上路段：金丽段和温州西过境段共有237座中小桥，其中:预应力混凝土空心板梁桥93座，钢筋混凝土空心板梁桥129座，拱桥6座，现浇板桥7座和箱梁桥2座。桥梁上部结构主要类型为空心板、T梁和小箱梁。第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查9图2.2.2 底板纵向裂缝比例图2.2.3 底板纵向裂缝类型及比例第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查10图2.2.7 钢筋混凝土空心板底板横向裂缝比例图2.2.8

8、 底板横向裂缝类型和比例第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查11图2.2.12 空心板铰缝渗水(裂缝)比例第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查12图2.2.14 盖梁负弯矩区裂缝病害比例第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查13图2.2.16 桥面连续病害比例第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查14第第2 2章章 桥梁病害调查桥梁病害调查其他省市并未提出“典型病害”的概念，各地的桥梁病害统计口径也不同。但其他省市的中小跨径桥梁病害基本都集中在空心板等桥型。根据调研和交流结果，空心板相关病害约占桥梁病害的6070%，与本课题调查结果基本一致。第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥

9、梁病害综合性原因分析 第一章第一章概述概述 第二章第二章桥梁病害调查桥梁病害调查 第三章第三章桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析 第四章第四章预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害 第五章第五章钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害 第六章第六章小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害 第七章第七章空心板铰缝病害空心板铰缝病害 第八章第八章连续桥面病害连续桥面病害 第九章第九章墩台盖梁负弯矩区裂缝病害墩台盖梁负弯矩区裂缝病害 第十章第十章试验监测试验监测 第十一章第十一章结论及建议结论及建议1516时间设

10、计标准车辆荷载等级1951年公路工程设计准则汽-13、拖-80汽-10、拖-60汽-8、拖-30汽-6、拖-301954-1956年公路工程设计准则汽-18、拖-80汽-13、拖-80汽-10、拖-60汽-8、拖-30汽-6、拖-301967年公路桥涵车辆荷载及净空标准暂行规定汽车-26、拖车-100汽车-15、拖车-60汽车-101972年公路工程技术标准（试行）汽车-20级、挂车-100汽车-15级、挂车-80汽车-10级、履带-501981年公路工程技术标准JTJ01-81汽车-超20级、挂车-120汽车-20级、挂车-100汽车-15级、挂车-80汽车-10级、履带-502003年公路

11、工程技术标准JTG B01-2003公路-I级、公路-II级荷载等级不断提高，反映出交通荷载不断增大的事实研究水平限制，规范与实际有偏差2009年年3月，京藏高速内蒙段月，京藏高速内蒙段2009年年7月，唐津高速天津段月，唐津高速天津段基于概率思想，横向多车道折减、纵向折减而交通拥堵越来越多，多车道满布重载车第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析172006年，河北省 张同公路调查结果车辆总重最大车辆总重最大134t，单轴最大，单轴最大43t。2001年，广东省超载运输调查车辆总重最大车辆总重最大131.8t，最大单轴重达，最大单轴重达31t。车辆总重2009年年111月

12、，杭州萧山治超站。月，杭州萧山治超站。超限超载车共692辆,其中超载车638辆。车辆总重超车辆总重超100吨的吨的22辆，辆，最重的达最重的达129.05吨。吨。第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析18荷载跨中弯矩kN.m支点剪力kN跨中挠度cm设计值公路I级荷载691.42238.472.42整体受力实测5轴超载车1123.48480.774.29与设计值的比值1.622.021.77单板受力实测5轴超载车1988.14885.477.60与设计值的比值2.873.713.14表3.2.1 空心板在超载车和设

13、计荷载作用下的内力对比 一辆超载车在公路上行驶，会导致沿途经过的很多桥梁发生病害(如梁板裂缝、铰缝损坏)，208国道太原东柳林桥的183.2吨超载车，在其压垮该桥前已行驶了至少在其压垮该桥前已行驶了至少230公里，其沿途经过的公里，其沿途经过的其他桥梁虽未被压垮，但可能都已产生了裂缝等病害。其他桥梁虽未被压垮，但可能都已产生了裂缝等病害。虽然超载车的出现是小概率事件，但一旦出现，导致沿线桥梁产生的裂缝病害却可能是广泛且长期存在的。第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析19200907月月,津晋高速公路匝道桥坍塌事故津晋高速公路匝道桥坍塌事故5辆超重货车队辆超重货车队,最重

14、最重146t,其余其余4辆都辆都140t左右左右200708,208国道太原东柳林桥国道太原东柳林桥被一辆被一辆183.2吨超载吨超载6轴车压跨轴车压跨200904,107国道漯河市南澧河大桥国道漯河市南澧河大桥260吨超载挂拖车吨超载挂拖车200902,200902,济青高速公路黄山收费站济青高速公路黄山收费站查获的查获的16辆超载车队辆超载车队第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析20201102上虞春晖互通立交桥坍塌上虞春晖互通立交桥坍塌新结构、新材料、新工艺面世后，不可能立刻完全了解和掌握它们的力学特性，需要一个渐进过程，需要大量的工程实践，在实践中不断发现问题，

15、再解决问题。例如空心板结构形式的演变。设计理念限于目前计算手段制约，桥梁设计中对实际结构进行力学简化，大多采用平面杆系，计算模型与实际结构存在差异。设计计算设计中对部分细节的考虑不够，结构尺寸和构造措施不合理，截面强度储备不够等。例如只关注受力钢筋，忽视构造钢筋的重要性，构造钢筋的配置不够。又例如空心板内外温差以往未考虑，该温差可导致开裂。细节考虑不周在设计时缺乏对材料性能（尤其是新材料）的深入了解和掌握，在某些构件的设计与处理中忽略了材料因素可能带来的影响，便可能使构件产生隐患和缺陷。例如收缩徐变。材料2160-70年代90年代2000年后图3.3.1 空心板截面形式和铰缝的演变第第3 3章

16、章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析22国民经济和基础建设增长迅速，工程规模也急剧增长，施工质量管理力量严重不足。施工单位的质量保证体系流于形式，实际并未运行，未起作用。管理工人、操作人员的素质、技术水平，也都没有跟上质量保证上的需求，工程施工的实际情况，与施工规范的要求有较大的差距。比如空心板铰缝底部填塞水泥包装纸和布条，板壁未凿毛。素质和水平蜂窝麻面等缺陷，导致该部位的钢筋保护层不足，一方面会加快碳化速度，影响耐久性，另一方面在荷载作用下这些部位很容易开裂而形成裂缝。工艺第第3 3章章 桥梁病害综合性原因分析桥梁病害综合性原因分析23 重建轻养、建养脱节、重路面轻桥梁。养护观念落后 养护人员中，多数未配备专门的桥梁工程师和技术员，即使配备了，总体上人员素质也参差不齐，不能准确描述和判断桥梁性能，对轻型病害处理不当或不去处理，也不及时向上反映，使病害越来越严重。养护人员技术薄弱 以累加评分方法对各构件缺损状况做出等级评定，不同的人来评定，评分肯定不一致。究其原因是许多病害在规范中只是定性而没有定量。技术状况评分依人的经验、认识等不同而结果各异，缺乏客观定量的依据。养护规程