公路桥梁与涵洞-养护.ppt

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1、公路桥梁与涵洞的养护,1,第一节 概述,2,1养护管理的目的为保证道路的畅通无阻，必须加强对已建成使用的桥梁及构造物进行检查、保养和维修，使其经常处于良好的技术状态，确保其使用寿命。因此，保证已有公路的正常运营，桥梁的养护与维修工作十分重要。,养护管理的目的和原则,3,2养护管理的原则（1）认真开展路况桥况调查，分析桥梁的技术状况，针对病害产生的原因和后果，采取有效、先进、经济的技术措施。（2）在工程实施中所采用的材料、设备与工艺，应符合本规范及本规范引用的其它标准与规范的相应要求，加强养护工作的各种材料试验及施工质量检验，确保工程质量。（3）推广路面、桥梁管理系统，逐步建立道路数据库，实行病

2、害控制，实现决策科学化，使现有的资金发挥最大的经济效益。（4）推广数字某，实施道路桥梁科学养护与规范化管理，改变现有道桥面貌，提高路桥的整体服务水平。,4,（5）认真做好交通情况调查工作，积极开发，采用自动化观测和计算机处理技术，为道路规划、设计、养护、管理、科研及社会各方面提供全面、连续、可靠的交通情况信息资料。（6）改革养护生产组织形式，管好、用好现有的养护机具设备，积极引进、改造、研制养护机械，逐步实现养护机械装备标准化、系列化，以保障养护工作质量，提高养护生产效率，降低劳动强度，改善劳动环境。（7）加强对交通工程设施（包括标志、标线、通讯、监控等）、收费设施、服务管理设施等的维修、更新

3、工作，保障道路应有的服务水平。,5,公路桥梁的养护按其工程性质、规模大小、技术性繁简划分为小修保养、中修、大修和改善四类。,养护工程分类与管理,养护维修：主要是对危害桥涵正常运营的部分进行经常性的修缮工作，如保持桥面清洁，伸缩缝完好并能伸缩自由，疏通泄水孔，铺砌加固涵洞进出口等。技术改造：是通过加强薄弱构件，增加辅助构件等措施来恢复和提高其承载能力及通行能力。,6,工作范围（1）技术检查与检验；（2）建立和健全完整的桥涵技术档案；（3）桥涵构造物的安全防护；（4）桥涵构造物的经常保养、维修与加固。,7,桥梁的一般知识,桥梁：是公路跨越江河、山谷或公路与公路、铁路、人工渠道立交跨越时的构造物。一

4、、桥梁的组成及分类（一）、桥梁的组成 桥梁的类型很多，但无论是哪一种桥梁，都是由上部结构和下部结构组成。,1、上部结构：上部结构又可分为桥梁的承重结构和桥面系两部分，桥梁承重结构式跨越障碍并直接承受自重、行人和车辆荷载的主要结构，如梁式桥的梁，拱桥的拱圈。桥面系一般由桥面、人行道、栏杆、缘石等组成。在桥面保护承重结构不受雨水浸蚀而设置防水层、泄水管。为了保护承重结构不受温度变化和其他外力的影响，在一定的位置还要设置伸缩缝。,2、下部构造：包括桥墩、桥台及其基础，是支撑上部结构，把上部结构的荷载和墩、台本身的自重安全、可靠地传递给地基。桥墩设在河中，桥台设于两岸，桥台不仅支撑上部结构荷载，同时还

5、要承受路堤传来的土压力。,3、其他构造物有时为力保障桥梁能安全正常使用，还要修建一些其他构造物。如为了使桥位处的 河道水流不至于对桥梁产生有害影响，而要修建导流堤、丁字坝等导流构造物，为防止桥头路堤不至于坍塌并能抵御水流冲刷而修建的桥头路堤锥形护坡和修建护岸及挡土墙等。,（二）、桥梁的分类1、按其用途的不同，可分为：公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农用桥、人行桥、渡槽等。2、按期使用性质的不同，可分为：临时桥、半永久性桥、永久性桥、浮桥、漫水桥等。3、按行车道部位不同，可分为：上承式桥、下承桥式、中承式桥。,4、按桥梁上部构造所用材料分类：圬工桥：采用砖、石及混凝土修建，一般多建成拱桥形式；钢

6、筋混凝土桥：用钢筋和混凝土修建，一般建成梁式或拱式，又可分为普通混凝土桥和预应力混凝土桥两种；钢桥：上部用钢材建造，下部墩、台多用石料、混凝土或钢筋混凝土建造。,5、按桥梁结构形式(受力体系）分类：梁式桥：采用梁或板作为主要承重结构，主要承受垂直荷载。拱桥：采用拱圈作为承重结构，拱圈主要承受压力；钢架桥：上部构造和下部墩台彼此连成刚性整体共同受力。另外还有悬索桥和组合体系桥。,桥梁检查,15,一、桥 梁 检 查 1经常检查：主要对桥面设施和桥台附属构造的技术状况进行日常巡视检查，及时发现缺损进行小修保养工作。2定期检查桥梁的定期检查是桥梁养护管理系统中，采集结构技术状况动态数据的工作，为评定桥

7、梁使用功能、制定养护计划提供基本数据。3特殊检查（1）应急检查：桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过之后，应立即对结构作详细检查。查明破损状况，采取应急措施，尽快恢复交通。（2）专门检验：对定期检查中难以判明损坏原因及程度的桥梁、要求提高载重等级的桥梁以及技术状况为四类的桥梁，要求针对病害进行专门的现场试验检测、验算与分析等鉴定工作，以便采取有效的养护措施。,16,经常检查（第一查）,（一）经常性检查又叫日常检查或例行检查，以直接目测为主，配合简单工具量测。由县级公路管理机构专职桥梁养护工程师（或技术员）负责，旨在确保结构功能正常，使结构能得到及时的养护和保

8、养或紧急处理，对需要检修和一些重大问题作出报告。（二）经常检查每月至少进行一次。（在诸如大风雨、暴雨和洪水等特殊自然现象发生之后，对暴露性建筑物还应进行更大规模的经常检查）（三）检查时，路段检查人员或桥工班或护桥人员进行扫视性检查，需当场填写桥梁经常检查记录表,经常检查中应特别注意的问题如下：桥面铺装是否平整，有无裂缝，局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边，混凝土桥是否有剥离、渗漏，钢筋是否锈蚀，桥头有无跳车。排水设施是否良好，桥面泄水管是否堵塞和破损。桥面是否清洁，有无杂物堆积，杂草蔓生。伸缩缝是否堵塞卡死，联接部件有无松动、脱落、局部破损，支座是否完好人行道、缘石、栏杆、扶手和引道护栏（柱）有

9、无撞坏、断裂、松动。错位、缺件、剥落、锈蚀等。,河床是否受到冲刷而下切以至低于设计标高。墩台的基础是否受到冲刷变形、下沉。墩台是否受到船只或漂浮物撞击而受损。翼墙（侧墙、耳墙）有无开裂、风化剥落和异常变形。锥坡、护坡有无局部塌陷，铺砌面是否塌陷、缺损，有无垃圾成堆。灌木杂草丛生。桥头排水沟和行人台阶是否完好。交通信号、标志、标线、照明设施是否完好。,针对上部结构主要承重构件有结构有无异常变形。针对下部结构桥位区段的冲淤变化；基础是否受到各种原因引起的损坏及腐蚀；墩台是否受到船只或漂浮物的撞击而受损。,重 点：,定期检查（第二查）,（一）定期检查的目的：通过对结构物进行彻底的、视觉的和系统的检查

10、，建立结构管理和养护档案，是桥梁养护管理系统中，采集结构技术状况动态数据的工作。通过定期检查可以对结构的损坏作出评估，评定结构构件和整体结构的技术状况，从而可以确定特别检查的需求与结构维修、加固或更换的优先排序。（二）定期检查由地（市）级公路管理机构的专职桥梁养护工程师负责，制定桥梁年度定期检查计划，组织实施辖区内桥梁定期检查工作。县级公路管理机构的桥梁养护技术人员协同实施。负责的检查工程师应根据管辖区内登记的桥梁基本数据表(桥梁卡片)，制订出年度桥梁检查实施计划。,（三）定期检查人员必须事先准备和携带下列文件：桥梁检查清单。桥梁基本数据表。新建桥梁应根据技术档案事前登记好基本数据表，最近经过

11、专门检验或维修(大、中修)、加固改善的桥梁，其内容必须事先登记在基本数据表内。桥梁定期检查记录表包括本次用的和上次(最近的)记录的检查数据表。本次用的表应事先将表头的基本数据填好。（四）定期检查以目视观察为主，必要辅以测量仪器。市级检查组应配备专用小型检查车（车顶装载伸缩人梯）。,（五）定期检查必须接近或进入各部件仔细检查其功能及材料的缺损状况，并在现场完成下列工作：（1）现场校核桥梁基本数据。（2）当场填写“桥梁定期检查数据表”，记录各部件决损状况。（3）根据（2）作出技术状况评分（具体评定方法详见第三章）（4）实地判断缺损原因，估定维修范围及方式。（5）对难以判断损坏原因和程度的部件，提出

12、特殊检查（专门检验）的要求。（6）对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁，提出暂时限制交通的建议。（7）根据桥梁的技术状况，确定下次检查时间。,（六）定期检查的时间：按桥梁的不同情况规定如下：新建桥梁竣工接养一年后必须进行定期检查；一般桥梁检查周期不得超过三年；非永久性桥梁每年检查一次；桥梁技术状况在三类以上的，必须安排定期检查；定期检查一般安排在有利于检查的气候条件下进行。,（七）定期检查的顺序与缺损位置描述规则（1）定期检查顺序规定如下：按路线里程增长方向和从右至左的顺序检查（注意防止漏检）。从下往上顺序检查：首先检查下部结构和基础冲刷，同时检查上部结构的底面和侧面，然后顺序检查支座、箱梁内部

13、，最后检查桥面系统。桥梁主体结构检查完成后，检查调治构造物的状况。在检查结构缺损状状过程中，同时校对桥梁结构的基本数据是否与实际相符。,（2）缺损位置描述规则如下：先描述发生缺损构件所在的桥跨号和墩台号。然后再在同一墩台或桥跨中按里程增长方向从右至左对相同类型构件顺序编号，起始号一般定为1。给定构件的的缺损位置，可以用右侧面(R)、左侧面(L)、高桩号侧面(HX)、低桩侧面(S)、上面(UP)、底面(UD)等来描述损坏出现构件在哪一个面上。对于构件任一面上的损坏位置，可以用“跨中”、“支点处”、“中部”、“端部”、“顶部”、“底部”等来详细描述。拱桥中的拱肋、拱上建筑等亦可用次法编号,（八）定

14、期检查的要点桥跨结构应首先观察有否异常变形、声音、振动、摆动。如上部结构竖向曲线是否平顺，拱轴线变位状况，桥跨有无异常的竖向振动或横向摆动等；其次再检查各部件的技术状况，并查找异常原因。支座主要应检查其位移是否正常、功能是否完好，组件是否完好、清洁，有无断裂、错位和脱空现象；其固定端是否松动、剪断、开裂。,对于各种类型支座的检查，应注意的问题分别如下：简易支座的油毡是否老化、破裂或失效钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。摆柱支座各组件相对位置是否准确，受力是否均匀。四氟板支座是否脏污、老化。橡胶支座是否老化、变形。盆式橡胶支座的固定螺栓有否剪断，螺母是否松动。辊轴支座的辊轴是否出现不允许的爬

15、动、歪斜。摇轴支座的辊轴是否倾斜。活动支座是否灵活，实际位移量是否正常。支座垫石是否破碎。,墩台与基础的检查应包括下列内容：桥墩、台及与基础有否滑动、倾斜、下沉、冻拔或冲撞损坏。混凝土墩台及台帽有无冻胀、风化、腐蚀、开裂、剥落、空洞、露筋、变形等。台背填土有无沉降、裂缝、挤压、受冲刷等情况。空心墩的水下通水洞是否堵塞。石砌墩台有无砌块断裂、通缝脱开、变形、砌体泄水孔是否堵塞，防水层是否损坏。,墩台顶面是否清洁，有无泥土杂物堆积、滋生草木，伸缩缝处是否漏水。基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象。扩大基础的地基有无侵蚀；桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋，有无环状冻裂，有无

16、受到污水、咸水或生物的腐蚀。,钢筋混凝土和预应力混凝土桥跨结构的检查，包括下列内容：混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀，有无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂现象。预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。,梁（板）式结构主要检查梁（板）跨中、支点、变截面处、悬臂端牛腿或中间铰部位；刚构和桁架结构主要检查刚构固结处和桁架节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况。装配式梁桥应注意联结部位的缺损状况。如：组合梁的桥面板与梁的结合部位，及桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水；梁（板）接缝混凝土有无开裂和钢筋；横向联结构件是否开裂，连接钢板的焊缝有无锈蚀。断

17、裂，边梁有否横移或向外倾斜。,拱桥应主要检查主拱圈的拱脚、L/4、3/4 L、拱顶处和横向联系、拱上结构的变形，及混凝土开裂与钢筋锈蚀等缺损状况。拱上立柱（或立墙）上下端、盖梁和横系梁的混凝土有无开裂、剥落、露筋和锈蚀。中下承式拱桥的吊杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水，吊杆锚头附近是否有锈蚀现象。劲性骨架拱桥还要检查是否沿骨架出现纵向或横向裂缝。A双曲拱桥的定期检查应特别注意：拱脚有无压裂；拱肋L/4、3/4 L处、顶部是否开裂、破损、露筋锈蚀；拱肋间横向联结拉杆是否松动、开裂、破损；拱波与拱肋结合处是否开裂、脱裂拱波之间砂浆有否松散脱落，拱波顶是否开裂、渗水等。,B圬工拱桥的定期检查应特别

18、注意：主拱圈有否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形；砌块有无断裂、脱落；拱脚是否开裂；腹拱是否变形；拱铰功能是否正常，实腹拱的侧墙与主拱圈间有无脱落，侧墙有无变形，拱上填土有无沉陷或开裂。空腹拱的小拱有否变形、错位，立墙或立柱有无倾斜、开裂。砌体表面有无苔藓，砌缝有否滋生草木。,钢桥的检查，应包括下列内容：构件（特别是受压构件）是否扭曲变形、局部损伤。铆钉和螺栓有无松动、脱落或断裂，节点是否滑动错裂。焊缝及其边缘（热影响区）有无裂纹或脱开。油漆层有否裂纹、起皮、脱落，构件是否腐蚀生锈。,吊桥和斜拉桥的检查，应包括下列内容：主梁按相应的预应力混凝土或钢结构的要求进行检查。索塔有无异常的沉降、倾斜，柱

19、身、横系梁和锚固区有否开裂、渗水和锈蚀。吊桥锚锭及锚杆有否异常的拔动滑移，锚锭混凝土有无开裂、渗水，锚（洞）室内的锚杆、主索锚固段和散索鞍等部件是否锈蚀、断裂。,吊杆、拉索的两端锚固部位，包括索端及锚头、主梁锚固构造有否浸水、锈蚀和开裂，吊杆上端与主缆联结的索夹（箍）紧固螺栓有否松驰和锈死。主缆、吊杆束和拉索的防护层是否破损、老化和漏水。斜拉桥索颤震是否明显，减震措施是否失效。吊桥的索鞍是否工作正常，有无锈蚀、辊轴歪斜、卡死等现象。主缆索有无明显挤偏现象,钢管混凝土拱桥的定期检查应特别注意：检查混凝土是否填充密实（通常可用敲击法检查）钢管部分的检查参见检查相关内容附属结构A翼墙、侧墙、耳墙应检

20、查其是否有开裂、倾斜、滑移、沉陷等降低或丧失挡土能力的状况。B锥坡、护坡应检查其是否有冲刷、滑坍、沉陷等现象，造成坡顶高度显著下降。土质锥形护坡表面覆盖草皮是否损坏，有无沟槽和坍塌现象。铺砌面是否开裂，有无勾缝砂浆脱落、隆起或下陷、灌木杂草丛生和下滑，坡脚是否损坏。埋置式桥台台前溜坡基础埋置深度是否足够，有无冲刷损坏。,桥面系构造的检查，应包括下列内容：桥面铺装层:是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车等现象；有无严重的裂缝（龟裂、纵横裂缝）；纵横坡是否顺适；防水层是否漏水。伸缩缝：是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸。跳车、漏水等。人行道、栏杆：人行道有无开裂、断裂、缺损；栏杆是否松动。

21、撞坏、锈蚀、变形。排水设施（防水层）：桥面横坡、纵坡是否顺适，有无积水；泄水管有无损坏、堵塞。泄水能力情况；防水层是否工作正常，有无渗水现象等；桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否腐蚀、老化需要更换，是否适用。河床及调治构造物：河床是否变迁，有无漂浮物堵塞河道，调治构造物是否发挥正常作用，有无损坏、水毁等。,（十）桥梁检查中应注意的问题,（1）检查工作在桥上、桥下都要进行，相比而言，桥下的检查工作更为重要；（2）检查工作须接近各个部件仔细进行，需创造条件使得检查工作可以进行（如检测车、支架或大型船只）；（3）钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的检查重点为混凝土的开裂及钢筋的锈蚀；（4）对裂缝的描述

22、须全面，包括裂缝发生的位置（桥梁检测部位的约定）、宽度（裂缝宽度观测仪）、长度（钢尺或皮尺）及发展情况（多次调查的情况对比及荷载作用下裂缝的变化情况）；,（5）钢筋的锈蚀情况的检查较为麻烦（除非钢筋已暴露于表面，否则间接测量只能给出一个定性的指标）；（6）典型缺损和病害需拍摄照片并记录说明。缺损状况的描述应采用专业技术标准术语，说明缺陷的部位、类型、性质、范围、数量和程度。,（十一）桥梁的细部检查,为了周密检定桥梁结构的开裂、变形、腐蚀及其存在的缺陷，细部检查是不可忽视的环节。只有经过细部检查，才能更全面地发现旧桥各部位出现的病害。所以，除了掌握全桥历史发展、概况以及相关技术资料外，尤其应对各

23、部结构的重点部位进行检定。从而更加有针对性的确定维修、加固计划。混凝土桥梁病害的主要表现形式：1、裂缝2、变形（变位）3、腐蚀,1、既有公路桥梁常见裂缝检查,桥梁结构在施工和营运使用过程中，常会出现各种不同形式的裂缝。对于砖、石、混凝土结构物来说，产生裂缝几乎是不可避免的；在钢筋混凝土部分预应力桥梁中允许出现裂缝；在全预应力桥梁中也有出现裂缝的可能。裂缝检查首先应判断裂缝的类型，其次在判断其是否在允许范围内，是否需要维修或加固。,1、混凝土裂缝分类（一）从安全性分类1正常的工作裂缝：在设计控制范围内的裂缝2非正常裂缝：超出规定范围的裂缝（公路旧桥裂缝限值见表）（二）从客观成因分类1先天裂缝:由

24、于设计不当，不可避免的在结构中产生的裂缝。2原生裂缝:由于施工工艺不当，造成的结构中原本可以避免的裂缝。3后天裂缝：正常使用荷载造成的累积损伤裂缝，及非正常荷载造成的突损伤裂缝。,各类公路旧桥裂缝限值表,（三）从力学机理来分类弯曲裂缝剪切裂缝局部承压及伴随的劈裂和崩裂拼接缝的分离和扩展差动裂缝(由于外部约束或内部变形反应滞后而造成的一种混凝土裂缝)（四）从产生根源上来分类荷载和变位成桥内力。温度变化材料时效(如收缩、徐变)先天和后天的截面削弱化学、物理作用(钢筋锈蚀；预应力筋锚头锈蚀；混凝土老化；酸碱腐蚀等),（五）从产生的时序来分类A早期裂缝（在终凝之前产生的裂缝）一般在浇筑后第二天才能发现

25、，主要有：沉降缝（塑性混凝土沉降引起）早期收缩缝模壳变形缝振动和荷载缝B强度成长期裂缝C使用期裂缝(包括突发性损伤裂缝和累计损伤裂缝两类),2、裂缝的检查及观测（一）裂缝检查与观测的内容包括：1裂缝发生的部位、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等；2裂缝的变化发展情况。（二）裂缝检查与观测的方法：A一般仪器：塞尺、手持式读数显微镜，长标距裂缝应变片、千分表引伸仪等B现场观测裂缝变化发展情况的简单方法：在裂缝两边设置小标杆，两杆间的距离用卡尺测量，或用读数放大镜直接测量裂缝的宽度。设置两块金属板来量测，一块金属板盖过裂缝并与另一块刻有尺寸的金属板相接触，量测并记下裂缝变化的尺寸。,设标杆观测裂缝

26、法,设金属板观测裂缝法,利用水泥浆或石膏做成薄片状的标记贴在裂缝处，或用玻璃片、较牢固的纸糊在裂缝上，观察其是否继续开裂。具体做法如下：在裂缝的起点和终点划上与裂缝走向垂直的红油漆线记号，并把裂缝登记编号。观测并记下裂缝的部位、走向、宽度、分布状况和长度等。如有必要知道裂缝深度时，可用注射器在裂缝中注入有色溶液，然后开凿至显色为止，其开凿深度即为裂缝的深度。在观测裂缝时，“要记录气温的情况，因为气温降低时，结构的外层比内层冷却的更快，因而表面收缩较快，这时裂缝显得的较大，当气温增高时则恰好相反。裂缝调查实用方法-（裂缝记录展开图的概念 以板桥、梁桥为例）观裂缝走向、部位、测量裂缝宽度。摸摸裂缝

27、两侧高差。敲敲裂缝两侧混凝土，听声响。,3、混凝土结构的裂缝分析 3.1 结构性裂缝（受力裂缝）众所周知，混凝土的抗拉强度很低，抗拉极限应变大约为 换句话说，混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有 事实上，在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值，所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的。因而，习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明，在正常条件下，裂缝宽度小于0.3mm时，钢筋不致生锈。为确保安全，允许裂缝宽度还应小一些。,新颁布的JTG D62-2004（以下简称）规定：钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不应超过下列规定的限值：类及类环境 0.2mm 类及类环境 0.15mm 下图所示

28、为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂缝分布示意图。,钢筋混凝土梁结构裂缝,照片一 所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝，是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情况下，裂缝宽度不大，间距较密，分布均匀。若竖直裂缝宽度过大，预示结构正截面承载力不足；照片二 所示为支点（或腹板宽度变化处）附近截面由主拉应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝，即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大，预示结构的斜截面承载力不足，存在发生斜截面脆性破坏的潜在危险，应引起足够的重视。另外，钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。,

29、3.2 非结构性裂缝 混凝土的非结构性裂缝根据其形成的时间可分为：混凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。非结构性裂缝的产生受混凝土材料组成、浇筑方法，养护条件和使用环境等等多种因素影响。（1）收缩裂缝 在混凝土凝固过程中，由于多余水分蒸发，引起的混凝土体积缩小称为干缩。同时，水泥与水起水化作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密，引起的混凝土体积缩小称为凝缩。收缩中以干缩为主，占总收缩量的8/109/10。收缩量随时间增长而不断加大，初期收缩较快，尔后日趋缓慢。普通混凝土在标准状态下的极限收缩变形约为(34)104。,当混凝土成形后，表面水份蒸发，这种水份蒸发总是由表及里逐步发展，截面内

30、外温度不等，内外收缩量不一样。混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束或其他约束限制时，即在混凝土中产生拉应力，引起混凝土开裂。尤其是混凝土早期养护不当，混凝土表面直接受到风吹日晒的影响，表面水份蒸发过快，产生较大的拉应力，混凝土早期强底低，很容易出现收缩裂缝。收缩裂缝发生在混凝土面层，裂缝浅而细，宽度多在0.050.2mm之间。对板类构件多沿短边方向，均匀分布于相邻两根钢筋之间，方向与钢筋平行。对高度较大的钢筋混凝土梁，由于腰部水平钢筋间距过大，在腰部（或腹板）产生竖向收缩裂缝，但多集中在构件中部，中间宽两头细，至梁的上、下缘附近逐渐消失，梁底一般没有裂缝。大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较多，侧

31、面也有所见。收缩裂缝对构件承载力影响不大，主要影响影响结构外观和耐久性。,（2）温度裂缝 钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形，这种温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，即会引起混凝土裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。按结构的温度场不同、温度变形、温度应力不同，温度裂缝可分为三种类型：截面均匀温差裂缝一般桥梁结构为杆件体系长细结构，当温度变化时，构件截面受到均匀温差的作用，可忽略横截面两个方向的变形，只考虑沿梁长度方向的温度变形，当这种变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，出现裂缝。例如：连续梁预留伸缩缝的伸缩量过小，或有施工时散落的混凝

32、土碎块等杂物嵌入伸缩缝，或堆集于支座处没有及时清理，使伸缩缝和支座失灵等，当温度急剧变化时，结构伸长受到约束，上部桥跨结构就会出现这种截面均匀温差裂缝，严重者还可能造成墩台的破坏。,截面上、下温差裂缝 以桥梁结构中大量采用的箱形梁为例，当外界温度骤然变化时，会造成箱内外的温度差，考虑到桥梁为长细结构，可以认为在沿梁长方向箱内外的温差是一致的，沿水平横向没有温差。将三维热传导问题简化为沿梁的竖向温度梯度来确定，一般假设梁的截面高度方向、温差呈线性变化。,截面内外温差裂缝 水泥在水化过程产生一定的水化热，其大部分热量是在混凝土浇筑后3天以内放出的。大体积混凝土产生的大量水化热不容易散发，内部温度不

33、断上升，而混凝土表层散热较快，使截面内部产生非线性温度差。另外，预制构件采用蒸气养护时，由于混凝土升温或降温过快，致使混凝土表面剧烈升温或降温，也会使截面内部产生非线性温度差。在这种截面内外温差作用下，结构将产生弯曲变形，截面纵向纤维因温差的伸长将受到约束，产生温度自应力。对超静定结构还会产生阻止挠曲变形的约束应力。有时此温度应力是相当大的，尤其是混凝土早期强度比较较低，很容易造成混凝土裂缝。,混凝土温度裂缝有以下特点：裂缝发生在板上时，多为贯穿裂缝；发生在梁上多为表面裂缝。梁板式结构或长度较大的结构，裂缝多是平行于短边。大面积结构（例如桥面铺装）裂缝多是纵横交错。裂缝宽度大小不一，且沿结构全

34、长没有多大变化。预防温度裂缝的主要措施是合理设置温度伸缩缝，在混凝土组成材料中掺入适量的磨细粉煤灰，减少水化热，加强混凝土养护，严格控制升温和降温速度。,二、钢筋锈蚀引起的病害,混凝土中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀，其体积将增大24倍，从而胀裂砼保护层。对于钢筋锈蚀，首先要分析是先锈后裂，还是先裂后锈。1、先锈后裂 混凝土保护层碳化 钢筋外表砼保护层起保护钢筋作用的机理是因为砼保护层具有弱碱性，与钢筋表面产生一层钝化膜，从而保护钢筋不被锈蚀，俗称碱性保护。但混凝土与空气中的二氧化碳CO2由水通过毛细孔与砼中气氢氧化钙起作用（化学反应）Ca(OH)2 CO2CaCO3 H2O

35、转化为中性的碳酸钙和水使这部分砼由碱性变成中性，也即PH值由原来的13降低到810，这就是混凝土碳化，当保护层全被碳化，也就是失去碱性保护，在钢筋表面不能继续生成钝化膜，当外界有腐蚀物质时，通过毛孔渗入到钢筋表面而锈蚀，从而胀裂砼保护层先锈后裂。,氯离子锓蚀引起锈蚀 氯离子（Cl1）存在于盐中，如NaCl（氯化纳）CaCl（氯化钙），当砼中含有氯离子（Cl1）时，混凝土碱度虽然较高，钢筋周围的混凝土尚未碳化，此时钢筋也会出现锈蚀，这是因为氯离子半径小，活性大，具有很强穿透钝化膜的能力，氯离子首先吸附在钝化膜有缺陷处，使氢氧化铁反应成易溶的氯化铁，使钝化膜局部破坏，产生坑蚀。氯离子来源：（1）内

36、渗型 50年代冬季施工常用氯盐（氯化钙）掺加，防冻，造成钢筋锈蚀。（2）外掺型 化工厂、海边地区结构物、北方桥面化冰盐等 由氯离子引起钢筋锈蚀而胀裂砼保护层，也是先锈后裂类型。,2、先裂后锈受力裂缝的裂缝宽度过大，外界腐蚀物质有直接通道而锈蚀筋。酸雨腐蚀先腐蚀砼保护层继而锈蚀钢筋。骨料膨胀引起砼裂缝后再锈蚀钢筋。3、钢筋引起混凝土崩裂的形态 钢筋锈蚀引起裂缝形态一般是顺筋向的。对先锈后裂的混凝土构件，实际上在钢筋锈蚀早期，构件内部已有层离裂缝存在，但外部还尚未裂缝，此时可用小锤轻敲听声，有空壳声表示内部已有裂缝起壳，然后凿开检查。,4、钢筋锈蚀的危害 1、粘结力减弱，降低承载能力 2、钢筋截面

37、减小，降低承载能力 3、钢筋锈蚀后易产生应力集中，增加脆性 4、预加应力钢筋锈蚀后，在高应力作用下会加快锈蚀，即所谓应力腐蚀现象。,特殊检查（A应急检查B专门检验）主要根据桥梁破损状况和性质，采用适当的仪器设备，以及现场勘探、试验等特殊手段和科学分析方法，查明桥梁病害原因、破损程度和承载能力，依据桥梁技术状况评定标准确定桥梁的技术状况，以便采取相应的加固、改善措施。,特殊检查（第三查）,A应急检查：当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后，应立即对结构作详细检查。查明破损状况，采取应急措施，尽快恢复交通。其旨在查明缺损状况，以便采用应急措施，

38、尽快恢复交通，通常由地(市)级公路管理机构的桥梁工程师主持。应急检查是一种扩大的日常检查，主要以视觉检查加经验判别B专门检验：对需要进一步判明损坏原因、缺损程度或使用能力的桥梁，要求针对病害进行专门的现场试验检测、检算与分析等鉴定工作，以便进行有效的养护。专门检验通常由省级公路管理机构的总工程师或授权的桥梁检查工程师主持，委托公路桥梁检测中心或具有这种能力的科研设计单位、工程咨询单位，签订专门检查合同后实施。承担专门检验的单位及负责检查的工程师应按合同规定的内容及时间，完成检查任务，并作出检查报告。,一般在下列四种情况下旧桥需作特殊检查：在地震、洪水。滑坡、超重车辆行驶。行船或重大漂浮物撞击之

39、后；（A）决定对单一的桥梁进行改造、加固之前；（A）桥梁定期检查难以判明损坏原因、程度及整座桥的技术状况时；（B）桥梁技术状况为四类、五类者。（B）,桥梁的评定,69,桥梁部件评定等级,桥梁结构评定的部件分成两大部分：重要部件、一般部件，各部（构）件的技术状况评定等级见表：,桥梁部件评定等级,重要部件包括：上部承重构件、桥墩、桥台、基础、支座；一般部件：桥梁非主要结构部件及桥梁附属设施的部件。,桥梁技术状况评定等级,简支梁桥上部结构构件技术状况评定,简支梁检查指标：(1)蜂窝、麻面；(2)剥落、掉角；(3)空洞或孔洞；(4)保护层厚度；(5)钢筋锈蚀；(6)混凝土碳化；(7)腐蚀（氯化物的渗入

40、、碱硅反应、硫酸盐侵蚀、酸侵蚀、冻融作用）；(8)裂缝；(9)跨中挠度；(10)构件变形；(11)结构位移。,蜂窝、麻面,剥落、掉角,空洞、孔洞,保护层厚度,箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂混凝土保护层,钢筋锈蚀,盖梁箍筋锈蚀,混凝土碳化,腐蚀,钢筋周围混凝土未碳化，钢筋锈蚀是由于氯离子引起.,裂缝,裂缝,裂缝,裂缝,桥梁结构裂缝限值表,空心板梁剪力铰铰缝混凝土因收缩产生缝隙后，相邻两榀空心板在荷载作用下产生挠度不连续，因此导致铺装混凝土产生S形弯曲，在挠度小的梁边产生负弯矩，当桥面铺装钢筋配筋率低时，易造成桥面沿梁长顺桥向裂缝，由此降低横桥向整体性，使荷载横向分布集中，降低桥梁承载能力。,空心板梁桥

41、面纵缝,空心板梁底面纵向裂缝该处纵向裂缝是与空心板梁空腔最低处相对应，裂缝处有渗水痕迹，表明裂缝已贯通空腔底板厚度，裂缝宽度可由0.1mm0.5mm左右。,封锚混凝土周边收缩裂缝,跨中挠度,构件变形,结构位移,公路桥涵常见病害与分析,内 容 提 纲 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

42、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。,（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；,（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。,（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；,（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。,（7）

43、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；,（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。,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。,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。,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。,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。,4、伸缩缝病害类型

44、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；,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,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。,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。,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

45、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。,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。,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

46、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。,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。

47、,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。,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。,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。,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

48、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。,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。,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

49、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。,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。将这些横向裂缝与竖向裂缝连接一起呈U字形，故这些裂缝是典型的受力裂缝，其产生原因为作用荷载产生的。,图中显示箱梁底板露筋与底板横向裂缝渗水。显然底板露筋是施工质量差造成的；底板横向裂缝则要视处于梁的位置来分

50、析，产生的原因为荷载作用，或底板厚度偏薄。,5、预应力混凝土箱梁桥,大跨度预应力混凝土箱梁桥的截面是由顶板、底板、腹板和翼缘板构成。预应力混凝土箱梁桥常见病害也主要是裂缝、混凝土剥落、露筋锈蚀 检查的要点是：（1）顶板的纵横向裂缝；（2）腹板跨中区域的竖向裂缝和支点区域的斜向裂缝；（3）底板的纵横向裂缝；（4）箱梁悬臂桥面板的裂缝，（5）横隔板的竖斜向裂缝；（6）箱梁混凝土剥落、露筋锈蚀。,图中为常见的顶板纵向裂缝，该裂缝往往为通长裂缝，其位于顶板中部或两端肋腋处。该裂缝产生的原因一般为温度作用引起的，或荷载作用。,图中为常见的箱梁腹板斜裂缝，裂缝位于正负弯矩变号区域。产生的原因是斜截面抗剪承