高速公路桥梁主要病害原因分析及养护维修技术措施

1、180北方交通2008高速公路桥梁主要病害原因分析及养护维修技术措施王爱君(辽宁省公路勘测设计公司, 沈阳110005摘要:结合目前我省高速公路桥梁病害产生的原因进行了分析, , 旨在为桥梁的养护、维修工程提供有益的技术参考。关键词:桥梁病害; 养护; 维修中图分类号:U445. 7+1文献标识码:B 文章编号:-(05031概述近年来, 随着交通量的增加, 不断增加, (5 由步骤48个因素的评价集构成一个综合评价矩阵R =r ij 8×4, 它是笛卡儿积集U ×V 上的一个模糊子集, 并称它为由映射f 导出的U, 部分病害甚至严重影响了结构的安全性和耐久性。根据近年我省

2、高速公路桥梁检测结果和权和, 得出综合得分。由于小桥涵的抗水灾能力和所选的8个评价指标都是模糊的概念, 又所设定的四个等级A (好 、B (较好 、C (一般 、D (差 也是模糊概念, 因此对小桥涵的抗水灾能力采用模糊综合评价的方法是有客观依据的。4结语总结分析了国内外关于公路水毁的有关资料, 结合室内的试验与野外的调查结果, 对山区公路小桥涵抗水灾能力评价指标及评价方法进行了初步的研究。提出了小桥涵抗水灾综合评价体系中的评价指标, 并利用模糊数学的方法建立了山区公路小桥涵承灾体的致灾因子与其抗水灾能力的综合评价指标, 为山区公路的规划、设计、建设与养护工作提供抗水灾的决策依据。到V 的模糊

3、关系。(6 综合评价。对因素U 上的模糊子集A , 通过模糊关系R 变换为评语集V 上的模糊集(称为综合评价的等级模糊子集 。B =A。R =(b 1, b 2, b 3, b 4 其中“o ”为广义模糊合成算子, 可根据实际情况取不同的模型, 常用的广义模糊算子有:主因素决定型M (, , 主因素突出型M (, 、M (, , 加权平均型M (, + , b j 表示某被评小桥涵的抗水灾能力, 为等级v j 的隶属度, 可按最大隶属度原则选择与最大b j 所对应的等级v j 作为综合评价的结果, 也可以给每一个等级一个等级分, 再求加App licati on of Fuzzy Synthe

4、tic Esti m ating Method in Esti m ati on of Fl ood -Resistance of S mall B ridge Culvert in Mountain A reaAb s trac t U tilizing the data of field investigati on and indoor model test, the paper makes research on the inde 2xes f or esti m ati on of fl ood -resistance of the s mall culvert in mountai

5、n area and the esti m ating methods . It analyzes yet the fact ors leading t o water injury of it, puts f or ward the indexes f or esti m ati on of its fl ood -resistance, establi 2shes the relati on of fact ors causing the fl ood t o it with its fl ood -resistance by fuzzy math method, finally p re

6、sents synthetic esti m ating methods f or its fl ood -resistance .Key wo rd s B ridge culvert; Fl ood -resistance; Esti m ati on; I ndexes第5期王爱君:高速公路桥梁主要病害原因分析及养护维修技术措施国内部分省市高速公路桥梁的调查结果分析, 该类病害从性质上一般可分为结构性病害和耐久性病害; 从病害发生部位也可划分为桥面系病害、上部结构病害、下部结构病害、基础病害和附属设施病害等。因此, 研究、分析桥梁病害的原因, 提出其养护、维修的技术措施是十分必要的。2高

7、速公路桥梁主要病害原因分析2. 1桥面系病害(1 桥面铺装层病害桥面铺装病害特征主要表现为铺装层出现车辙、坑槽、局部破损, 以及墩台顶面出现横向裂缝, 局部严重的沥青混凝土已出现凹陷、孔洞, 甚至个别桥面铺装钢筋外露。铺装层较薄, 或由于施工质量不好等, , , , , 小坑槽, , 用加大, 进一步加剧桥面铺装的破坏。墩台顶面的横向裂缝主要是梁端较大的转角变位引起。由于桥面铺装的破损, 导致在车辆荷载作用下, 上部梁板也承受了较大的冲击力, 加大了梁板的负荷, 给结构安全带来较大的隐患。墩台顶面裂缝的出现使桥面水, 尤其是盐水沿该缝隙渗入, 导致桥面铺装钢筋锈蚀, 梁端和墩台受到盐水腐蚀,

8、降低了结构的耐久性。(2 伸缩缝病害桥梁的伸缩缝破损主要表现为:型钢伸缩缝变形, 锚固混凝土局部破损, 出现啃边、麻面与锚固钢筋外露等病害。伸缩缝普遍存在堵塞现象, 影响伸缩功能, 部分伸缩缝橡胶条破损, 出现雨水及污物渗漏现象。大型的型钢伸缩缝个别钢导梁破损、断裂和变形, 震动明显等。伸缩缝的破损主要是由于伸缩缝锚固混凝土与沥青铺装之间刚度变化较大, 同时由于施工质量无法保证, 长时间的荷载冲击与磨耗致使型钢伸缩缝锚固混凝土破损, 甚至钢筋松动, 伸缩缝锚固出现坑槽、骨料外露, 甚至大面积破碎。最终导致伸缩缝丧失功能。伸缩缝破损严重影响行车舒适性, 且产生较大的冲击作用, 对桥面铺装和上部主

9、要承重构件造成严重损伤, 影响结构的安全和耐久性。2. 2上部结构病害桥梁的上部结构病害主要表现为梁板因车辆刮181碰破损、梁板腹板出现斜向裂缝、梁板跨中下缘出现横向弯拉裂缝、空心板出现纵向裂缝和因底板局部过薄出现空洞、露筋, 以及空心板底板大面积渗水、泛碱、钢筋锈蚀, T 形梁、箱梁出现钢筋锈蚀、沿预应力管道出现纵向裂缝或锈胀裂缝、梁底渗水、白化等。桥梁上部梁板的破损原因主要有以下几个方面:(1 个别结构设计不合理, 主要表现为断面尺寸偏小, 配筋不足, ; , 由于桥面水, , 导致混:混凝土质量不好, 个, 影响结构的耐久性和结构安全; 因施工误差, 造成局部钢筋、钢绞线保护层偏薄, 空

10、心板顶底板厚度不足, 导致局部应力集中, 混凝土开裂等。(3 其它因素, 如重载交通的大量增加, 加大了梁板的活载负荷; 部分车辆超高, 造成分离式立交桥和通道桥梁板刮碰破坏; 养护管理不到位, 未能限载、限重, 桥面排水不畅, 造成水在桥面堆积、下渗, 桥面、梁板破损未能及时修补, 严重影响结构的安全性和耐久性。2. 3下部结构病害(1 台身钢筋混凝土薄壁墩台出现的竖向裂缝主要是因为台身与基础混凝土收缩、徐变差异而导致, 一般出现在早期, 后趋于稳定, 对结构安全性影响较小, 但对其耐久性影响较大。(2 墩柱通过检测发现部分墩柱出现竖向裂缝, 如京沈高速牛心山桥, 其右幅3-35号墩柱出现多

11、处竖向裂缝, 且部分严重超限, 最大缝宽达3mm 。分析产生原因可能因钢筋保护层过厚(实测大于5c m , 施工拆模处理不当或混凝土配比不合适、干缩导致, 对结构耐久性有一定影响。(3 基础部分桥梁因河道变迁或上下游挖沙导致部分浅基础和桩基局部冲刷严重, 混凝土酥松, 桩基主筋或箍筋外露锈蚀。对于结构的耐久性与桥梁的安全性带来较大的安全隐患。2. 4桥梁附属设施的病害通过检测调查发现, 各条高速公路部分桥梁均182北方交通2008不同程度的存在如:砌体结构局部开裂、破损, 墩台挡块开裂、失效, 橡胶支座老化、变形和与梁板脱空, 防撞墙竖向开裂、表面因盐腐蚀混凝土剥皮、麻面等其它病害, 对结构耐

12、久性和使用带来不同程度的影响。3桥梁病害养护维修技术措施3. 1养护维修的基本原则下的养护维修方案:(1 桥面铺装破损:局部处理损害的桥面铺装, 保证其平整度, 减少车辆冲击荷载。(2 伸缩缝病害:加强养护, 清除伸缩缝的堵塞物, 对破损的封缝混凝土进行修补, 对破损的构件进行维修、更换。(3 空心板底面渗水:空心板板底钻孔防水。(4 空心板绞缝渗水:采用环氧树脂砂浆封闭裂缝, 修补破损部位。对绞缝破损严重, 导致单板受力较大的, 必要时重新浇注绞缝, 同时加强绞缝连接构造。(5:钢筋除锈, 采用。:采用纤维补强材料或粘, 必要时可采用结构体系转换方法加固受损桥梁。(7 梁板非结构性裂缝:采用

13、注胶或环氧树脂砂浆封闭裂缝。(8 对墩柱、盖梁和墩台帽混凝土剥皮、破损、骨料外露等病害进行维修处理, 以提高结构的耐久性; 若钢筋外露锈蚀, 先除锈, 局部用环氧砂浆进行修补。(9 对于出现宽度超过0. 20mm 竖向、横向裂缝的墩台, 应加强观测以确定裂缝是否存在继续开展迹象, 如无继续开展的迹象, 则可进行注浆封闭处理。如继续发展, 应查明原因后再进行加固。4结束语桥梁结构物是高速公路的重要组成部分, 具有构造复杂、技术性强、修复困难和价值较高的特点。桥梁一旦损坏, 轻则限速减载, 重则中断交通, 危害行车安全。因此, 做好桥梁构造物的养护工作, 对保证高速公路安全畅通, 适应国民经济发展

14、具有重要意义。结合我省高速公路桥梁实际的技术状况, 梁养护工作中应坚持下述基本原则:(1 , 对桥梁存在, 。(2 对影响结构安全的结构性病害和严重影响结构耐久性的病害, 进行有针对性的加固维修, 确保结构的安全和耐久性。(3 对工程量大, 造价昂贵, 目前无法大范围实施, 且对结构影响不是太明显的病害, 做进一步的观察, 加大检测频率, 待到必要时机进行维修处理。3. 2桥梁病害维修养护措施桥梁养护维修方案的制定主要考虑工程技术经济指标、各种预防性养护与维修加固方案的经济评价、费用与效益分析等, 通过系统建议、专家评审来实现准确预测养护时机, 最终确定不同预防性养护措施方案。通过上述对高速公

15、路病害特征和原因分析, 结合已经初步掌握的桥梁的主要病害特点, 依据现有桥梁的技术状况水平, 从安全性、耐久性、适用性三个方面考虑, 提出桥梁养护维修方案, 以获取最大技术和经济效果。针对我省高速公路桥梁病害特点, 初步确定以桥梁养护维修的目的是为保持桥梁结构物经常处于良好的工作状态, 延长其使用寿命。因此, 桥梁养护维修应贯彻“预防为主、防治结合”的原则, 结合桥梁病害特点和实际的技术状况, 通过必要的检查和原因分析, 在掌握结构劣化程度和劣化规律的前提下从安全性、耐久性、适用性三个方面有针对性的提出相应的养护维修措施, 在提高结构安全性和耐久性, 充分发挥结构使用效能的同时, 最大限度的延长桥梁结构的使用年限。Reas ons for Maj or D iseases of Freeway B ridge and Measures for MaintenanceAb s trac t The paper analyzes reas ons for free w