公路工程及桥梁工程质量通病毕业设计（18页）

1、郑州交通职业学院毕 业 论 文论文题目：我国公路工程及桥梁工程质量通病及其预控浅探所属系别： 交通工程系 专业班级： 09级道桥6班 姓 名： 常世祥 学 号： 200908040410602 指导老师： 程晓波 撰写日期 2012 年 5 月摘 要质量责任，重于泰山。随着现代化步伐的加快，我国基础设施建设正以前所未有的规模在全国展开，同时质量问题越来越成为人们关注的焦点，近年频繁出现的一些质量事故，如桥梁垮塌、房屋倒毁、路基沉陷等直接关系到人民群众生命财产安全，因此引起有关部门的高度重视。本文简单介绍了我国道路桥梁安全形式、大型桥梁建设现状与发展趋势。针对大型桥梁中常见的混凝土连续体系桥、缆

2、索桥与拱桥，详细总结了它们常见的病害类型与现状，分析了病害发生机理与控制技术的研究现状。最后针对我国大型桥梁在设计、建设、运营管理与养护等方面应该开展的工作提出了多点建议。8关键词：公路桥梁，大型桥梁，工程质量，病害机理，事故处理AbstractResponsibility for quality, is extremely heavy. With the accelerated pace of modernization, Chinas infrastructure construction on an unprecedented scale in the country to start

3、at the same time the quality has increasingly become the focus of attention, appear frequently in recent years a number of quality incidents, such as the bridge collapsed, the housing are down, roadbed subsidence directly related to peoples lives and property, thus causing the relevant departments a

4、ttach great importance. This paper briefly introduces our roads and bridges safe form of large-scale bridge construction status and development trend. For large bridges in concrete bridge continuous system, the rope bridge and arch bridge, a detailed summary of the common disease type and status, th

5、e occurrence of disease mechanism and control technology status quo. The last view of the large bridge in the design, construction, operation and management and conservation work carried out by a multi-point proposal.key words：Road and Bridge ，Large bridges，The quality of the project，Damage Mechanis

6、m，Deal with the accident目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc292716454 1 引言 PAGEREF _Toc292716454 h 1 HYPERLINK l _Toc292716455 2 公路工程质量通病探究 PAGEREF _Toc292716455 h 1 HYPERLINK l _Toc292716456 2.1 公路工程方面的探究 PAGEREF _Toc292716456 h 1 HYPERLINK l _Toc292716457 2.1.1结构物表面粗糙 PAGEREF _Toc292716457 h 2 HYP

7、ERLINK l _Toc292716458 2.1.2高填土下沉 PAGEREF _Toc292716458 h 2 HYPERLINK l _Toc292716459 2.1.3沥青路面早期破损 PAGEREF _Toc292716459 h 3 HYPERLINK l _Toc292716460 2.1.4桥梁伸缩缝和桥头跳车 PAGEREF _Toc292716460 h 3 HYPERLINK l _Toc292716461 2.1.5软土地基超限沉陷 PAGEREF _Toc292716461 h 4 HYPERLINK l _Toc292716462 2.1.6预应力结构孔道压浆

8、不实 PAGEREF _Toc292716462 h 4 HYPERLINK l _Toc292716463 2.1.7路面不平 PAGEREF _Toc292716463 h 5 HYPERLINK l _Toc292716464 2.1.8水泥路面断板、开裂 PAGEREF _Toc292716464 h 5 HYPERLINK l _Toc292716465 3 桥梁工程质量通病探究 PAGEREF _Toc292716465 h 5 HYPERLINK l _Toc292716466 3.1大型桥梁病害现状与机理 PAGEREF _Toc292716466 h 5 HYPERLINK

9、l _Toc292716467 3.1.1混凝土连续体系桥梁的病害现状与机理 PAGEREF _Toc292716467 h 5 HYPERLINK l _Toc292716468 3.2缆索桥的病害现状 PAGEREF _Toc292716468 h 6 HYPERLINK l _Toc292716469 3.2.1缆索的锈蚀与疲劳 PAGEREF _Toc292716469 h 6 HYPERLINK l _Toc292716470 3.2.2斜拉索的振动异常 PAGEREF _Toc292716470 h 8 HYPERLINK l _Toc292716471 3.2.3大体积混凝土的开

10、裂 PAGEREF _Toc292716471 h 8 HYPERLINK l _Toc292716472 3.2.4混凝土主梁开裂与钢箱梁疲劳裂纹 PAGEREF _Toc292716472 h 9 HYPERLINK l _Toc292716473 3.2.5钢桥面铺装病害 PAGEREF _Toc292716473 h 9 HYPERLINK l _Toc292716474 3.3 拱桥的病害现状 PAGEREF _Toc292716474 h 10 HYPERLINK l _Toc292716476 4 总结 PAGEREF _Toc292716476 h 12 HYPERLINK l

11、 _Toc292716477 参考文献 PAGEREF _Toc292716477 h 13 HYPERLINK l _Toc292716478 致 谢 PAGEREF _Toc292716478 h 14 PAGE 141 引言近几年随着我国国民经济的发展，我国公路工程及桥梁工程也在迅速发展。尤其是大规模桥，我国大规模桥梁建设尽管起步较晚，但是根据20世纪90年代末的统计，我国也有40桥梁使用年限在25年以上，至今这部分桥梁使用年限应该在30年以上。而根据美国相关统计，设计寿命平均为75年的桥梁，实际使用年限平均为44年，州际桥梁仅为39年。原联邦德国在1978年至1979年两年时间内对一个

12、州1500多座钢筋混凝土和预应力混凝土公路桥的全面检查显示，桥梁年龄50年左右有27上部结构存在至少一处严重损伤，64存在一处重要损伤，77至少存在一处中等以上重要损伤；使用年龄在25年左右的混凝土桥梁8至少一处存在严重损伤，24至少有一处重要损伤，46至少有一处中等以上损伤，而预应力混凝土桥梁年龄在25年左右的有近50至少有一处重要损伤。尽管我国没有开展全国范围的桥梁病害现状普查，但根据国外经验，可以预见在未来的1020年内，我国必将提前迎来大范围的桥梁老化现象。这种预测已被个别省市桥梁普查所证实。因此我认为对我国公路工程及桥梁工程质量病害的探究及预防处理机制的研究是十分必要的。2 公路工程

13、质量通病探究2.1 公路工程方面的探究2对于公路建设，由于多年来工程质量通病具有极大的危害性和一定的顽固性，因此加强质量通病的研究和预控是一项重要的任务。1999年交通部发布的公路建设质量年活动实施方案（交公路发199979号）规定：施工单位必须重视质量通病的研究和治理，对高填土下沉、软土地基超限沉陷、沥青路面早期破损、水泥路面断板开裂、路面不平、桥梁伸缩缝和桥头跳车、隧道衬砌渗水、防护工程和小型结构物表面粗糙、预应力结构管道压浆不实等质量通病必须制定预控措施。为切实控制好路基分层施工，对填方路基必须按路面平行线分层控制填土标高；为切实控制路基压实度，必须按试验路路基填土厚度的90%控制规模施

14、工时的填土厚度。 交通部风懋润总工程师曾专门撰文总结分析了高等级公路路基路面的六项质量通病及其原因：(1)软弱地基路段预压时间不够，工后沉降过大，路面产生较大的不平整和横向裂缝；路基压实度不够和地基处理不当，引起路面产生较多纵向裂缝（沥青路面）或断板（刚性路面）；构造物两端填土压实度不够，引起桥头跳车。(2)雨水进入面层引起面层网裂、变形和局部松散而形成坑洞；雨水透过面层滞留在基层顶面和基层质量不好引起冲刷唧浆、网裂、变形和坑洞，这种现象较多。(3)半刚性结构层厚度不足和工艺水平低，使路面产生早期结构性破坏；基层工艺水平不高，平整度差，使沥青面层厚薄相差较大，引起路面平整度较快降低。(4)面层

15、采用质量不符合要求的沥青，以及基层材料设计和工艺不合适等原因，使面层横向裂缝过多。(5)面层粒料级配不佳和沥青用量不稳定，开放交通12年，行车道就产生轻重不一的泛油现象，使表面粗糙度显著下降，抗滑性能衰减较快，这种现象相当普遍。(6)沥青混合料矿料级配不佳，细料和沥青用量偏多，使路面产生严重辙槽（车辆大型化和严重超载也是原因之一）。3公路工程质量监督工作行使的是政府监督职能，更要把好质量关，将工程质量放在第一位，才能有效地保证质量目标的实现，确保人民生命和国家财产安全。对公路工程质量通病的研究和预控，我们要求建设单位有明确的制度、监理单位有明确的目标、施工单位有明确的措施，并在合同文件、监理规

16、划和施工组织设计中有明确、具体的体现。下面对某地区常见的八项工程质量通病进行逐一分析，供有关方面参考。2.1.1结构物表面粗糙混凝土结构物表面不光滑，外观不美观，这在北京地区尤其严重，与其它先进省市相比差距很大。应采用以下方法进行预防： (1)模板面要清理干净。(2)尽量采用刚度好的大模板，浇注混凝土前应用清水将模板湿洗干净，不留积水，模板缝应拼严，控制跑模，防止漏浆。(3)钢模隔离剂涂刷均匀，不得漏刷。(4)加强混凝土配合比设计和生产过程中的质量管理，重视外掺剂的使用研究。(5)混凝土振捣要密实，应不漏振不过振。交通部在关于在公路桥面铺装中慎用金属扩张网等加强工程质量若干意见的通知中指出：各

17、地建设、施工单位在建设项目未作竣工验收之前不得对工程构造物表面进行涂饰。对高速公路上跨桥梁及立交桥工程确实需要装饰的应在正式竣工验收后安排，对施工单位擅自装饰的，监理和建设单位可拒绝支付，对建设单位或各地自作主张装饰的，竣工验收时要扣减质量评分。2.1.2高填土下沉 深填、高填、半填半挖、桥头引道高填土或立交桥互通匝道填方，往往会在通车一段时间后下沉，究其原因，一方面在于施工因素，如压实控制不好、分层过厚、冬施措施不当等，另一方面在于材料因素，如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等，均会出现此问题，它会使路面变形、开裂或下陷。在工程中宜采用以下措施予以控制：（

18、1）按路面平行线分层控制填土标高，按试验路路基填土厚度的90%来控制规模施工时的填土厚度。(2)在新旧填土的衔接处，严格控制填土接茬台阶的最小长度，以避免接茬处超厚，压实不足。(3)防止漏夯或夯实不足，严禁超厚填土。(4)在机械难于压实的地方，用适当的小型机具进行补充夯实。(5)冬季施工时应使土在未受冻的情况下回填压实，避免填土压实密度严重不均匀而造成土体下沉。(6)回填几种土时，不能仅用某一种土的击实试验得出的密度标准作为所有填土的压实度标准，而应按填土的不同类别，做相应土的若干组击实试验，取值应符合相应规定。2.1.3沥青路面早期破损是指路面在竣工后通车不久或一、两年内出现多处或大面积裂缝

19、、破损。其原因主要有：施工控制问题。目前，路面工程片面追求平整度，而忽视压实度的要求；材料到场及终压温度偏低，甚至在低温情况下过度碾压；材料配合比不当，基质沥青未达标；路面基层甚至路床、基底承载力不足，弯沉值过大。另外，由于路面基层材料的收缩而造成沥青路面的反射裂缝，也会引起早期破损。此病害是雨雪水沿道路裂缝渗入路面基层和土基，降低路基路面的稳定性和强度，造成局部变形，扩展成网状裂缝。碾压中产生的细微裂纹及反射裂缝虽初期不影响行车，但在水分侵蚀及阳光照射下，成为促使面层沥青混凝土疲劳开裂的催化剂，大大缩短沥青路面寿命。预防措施有： 4(1)不要片面追求个别指标不合理的高水平，要全面考虑基层、面

20、层的综合强度、舒适性、安全性和耐久性。(2)在沥青混合料摊铺碾压中，严把沥青混合料进场摊铺的质量关，严格控制摊铺和初压、终压的沥青混合料温度，严格按碾压操作规程施工，防止横向裂缝的产生。(3)严格按照沥青路面施工及验收规范做好纵横向接缝。(4)控制沥青混合料所用沥青的延度，或采用改性沥青。拌制沥青混合料时，防止加热过度，避免沥青混合料烧焦。(5)在特殊潮湿、寒冷、高温地区要使用新型沥青混合料。2.1.4桥梁伸缩缝和桥头跳车由于桥头填土的沉降与桥台沉降有差异，以及伸缩缝、桥头搭板做得不好，在桥台处形成台阶，影响行车的舒适和安全，并对桥梁产生很大的冲击力。在施工过程中应注意以下几点： (1)桥台后

21、背填土应选用排水和压实性能好的回填材料，以达到最好的压实度，减少路堤填土的沉降量。(2)对于桩柱式桥台，应先填方，待填方充分沉降后，再修建桩柱式桥台，从而减少结构物与填土的沉降差。(3)选用性能好的伸缩缝，并精心施工，以保证桥面伸缩缝处的平整完好。(4)采用有效措施尽量减少桥面铺装层的裂缝。(5)做好桥头搭板或采用土工格栅等新技术进行过渡。52.1.5软土地基超限沉陷软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等，近年修筑的某工程的一座通道桥，其下部构造为分离式扩大浅基础，上部验收时沉降竟达十余厘米，经约请地质勘察部门及设计人到场对

22、出现的原因进行分析得知，是由于软土地基的超限沉降引起，后采取预压方式至使沉降稳定，再调整纵断，以满足使用要求。对软土地基主要采取以下方法：(1)采用换填渗水性良好的土，对基底进行加固。(2)设置白灰粗砂桩，此法适用于粉砂土质、含水量大的软土地基。软土地基成孔后，筛选生石灰块加水泥、粗砂拌匀后填充，用木棍捣实，当生石灰块遇地下水消解后，填充料体积膨胀，起到挤压土基作用，提高了路基承载力。(3)石灰、水泥稳定碎石法：是用于苇塘、稻田、藕池的沼泽地区路基的处理。排水、清淤、清除草根植被后，将石灰和水泥混合，再将碎石与混合料拌和均匀，然后摊铺压实养护。(4)对路基采取强夯、预压等措施或使用土工织物。2

23、.1.6预应力结构孔道压浆不实由于灌浆强度低，在孔道内填充不饱满，易产生预应力钢筋的锈蚀，对于通过灌浆握裹钢材来传递预加应力给结构混凝土的作用将有所削弱。如某工程预制T型梁，因波纹管不畅而未引起重视，导致压浆不实，经超声波无损检测后发现孔道内出现空洞，最终废弃，给施工单位造成经济和声誉的损失，给业主造成工期的延误，故施工时应采取以下方法进行控制：(1)灌浆用的水泥应是新出厂的，标号不低于425#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。(2)灰浆的配合比，必须结合施工季节、使用材料、现场条件等灵活选取，并通过试配试验确定。(3)灌注前应检查灌注通道的管道状态是否通畅，对孔道应在灌注前用压力水冲洗。(4)张

24、拉后应尽早进行孔道压浆，压浆应缓慢、均匀、连续进行。(5)每孔道应一次灌成，中途不应停顿。交通部还规定：各项目施工、监理单位要加强预应力结构张拉后管道压浆的施工管理和控制。管道压浆的机械设备、灰浆质量、工艺过程必须完好准确，施工单位的技术主管、驻地监理工程师必须加强对压浆过程的旁站监督，重点检查压浆的充实度和饱满度，今后凡检验压浆不饱满的构件不得投入使用。62.1.7路面不平路面平整度是公路工程的主要舒适性指标，施工控制不好，平整度衰减很快。如果道路不平，会降低车速，增加行车颠簸，加大冲击力，损坏车辆，降低舒适性，减少安全性，降低经济效益和社会效益。出现的主要原因有：基层平整度控制不严，甚至出

25、现波浪式起伏；路面施工控制不力，摊铺机及压路机的操作人员水平较低；基准线或滑靴失控，从目前路面施工情况看，滑靴已基本取代基准线但仍有其局限性。因此，施工时应从路基开始层层严格控制高程和平整度。并在保证压实度的基础上，合理控制路面面层微观构造和外观构造平整度。2.1.8水泥路面断板、开裂由于土基强度不够或不均匀，或不重视路面基层，或在春秋两季施工的混凝土路面白天与晚上的温差大，而产生较大的翘曲应力致使板体开裂。在施工过程中应严格控制路基和基层的密实度、强度、稳定性、均匀性。控制混凝土所用原材料特别是水泥的技术指标，使用合格路用水泥和低碱含量水泥，同时禁止使用小窑水泥。另外，板块混凝土的过振，会产

26、生分层离析，也将导致板块裂缝，所以振捣时要注意易产生不密实的部位的振捣，防止发生过振产生的混凝土分层。根据近几年的研究表明，为防止断板、开裂现象的发生，可采用碾压式干硬性混凝土，同时预留的伸缩缝必须符合要求。总之，公路工程质量通病的治理必须思想上重视、管理上及时、技术上合理、措施上得力，建设、设计、监理、施工各方面、各环节齐抓共管，才能使我们的质量有根本的改观，才能建成精品工程。3 桥梁工程质量通病探究3.1大型桥梁病害现状与机理3.1.1混凝土连续体系桥梁的病害现状与机理连续体系桥梁是指上部结构连续的桥梁。它相对简支体系桥梁而言，由于负弯矩区可以降低正弯矩区的峰值，因而具有更大跨越能力。目前

27、我国混凝土连续体系桥梁单跨跨越能力已经达到330m，如重庆石板坡大桥。从梁体与桥墩是否固结，连续体系桥梁又可以分为连续梁桥与连续刚构，但是由于两者在跨越能力、受力特点与施工方法上较为接近，因而表现的病害形式也较为一致，除钢筋锈蚀、混凝土炭化与冻融破坏等混凝土桥梁的通病外，作为大跨度桥梁一种最常见的形式，由于结构复杂、施工过程结构体系转换多、临时荷载大而随机性强以及施工周期长等原因，连续体系桥梁目前还出现以下一些较为常见的病害：(1)跨中挠度过大；(2)箱梁腹板出现斜裂缝；(3)箱梁底板出现纵向、横向裂缝，合龙段底板出现剥离破坏等；(4)箱梁顶板出现纵向裂缝。3.2缆索桥的病害现状缆索桥顾名思义

28、是指利用缆索作为主要沉重构件的桥梁，主要包括斜拉桥、悬索桥与索道桥等。而我国目前缆索桥以斜拉桥居多，自1975年四川云阳建成第一座主跨为76m的斜拉桥至目前在建的世界第一跨径(1088m)的苏通大桥，国内斜拉桥总数达到了100多座。悬索桥在我国历史悠久，20世纪80年代以前，就有60多座，但还没有一座真正现代化的大跨径悬索桥，20世纪90年代，我国现代化悬索技术突飞猛进，犹如异军突起，目前国内单跨跨度超过450m的悬索桥就有11座。尽管目前缆索桥在我国的绝对数量不多，但是作为目前可以跨越1000m以上海流的唯一桥梁形式，随着我国多起跨海、跨江工程的启动，其数量与规模将越来越大。因此了解其病害现

29、状，对于我国大型桥梁建设具有重要意义。7根据目前大量文献的公开报道，斜拉桥出现病害的现象较悬索桥严重，而且影响了结构的使用寿命，造成了严重的经济损失与社会影响。据不完全统计，20世纪70至90年代初，我国修建的30余座斜拉桥中，已经加固修复的桥占65，有4座斜拉桥已拆除或改用了其他桥型，有35的斜拉桥已全部或部分更换了斜拉索，最近2年内尚有10余座90年代后修建的斜拉桥需要换索。从病害性质来看，缆索桥病害可以分为以下几种形式：1缆索的锈蚀与疲劳；2斜拉索的异常振动；3大体积混凝土的开裂；4钢桥面铺装出现车辙、拥包、开裂、沥青面层剥落与坑槽等病害；5混凝土主梁开裂等。3.2.1缆索的锈蚀与疲劳斜

30、拉桥的斜拉索、悬索桥的主缆与吊杆(索)等除早期采用钢芯缆索或粗钢筋外，目前均采用平行钢丝作为缆索的承力材料。尽管这些缆索采用多种防腐保护措施(如油漆涂刷、外涂沥青后缠包玻璃丝布、环氧树脂缠绕三层玻璃丝布、铅皮套管压注水泥浆、PE管压浆、PE热挤护套以及润扬长江公路大桥采用干燥空气等)，但是目前来看，这些措施均没有彻底解决缆索锈蚀问题。如九江大桥是325国道上的一座大型斜拉桥，在运营了10多年后，对主跨斜拉桥进行了全面检测，经检查发现：近70的拉索PE护层有不同程度的损坏，严重的已有剥落现象，并有大量钢丝锈渣，个别PE护套内甚至有水流出，最严重的拉索断丝数量已达13，且两端锚头锈蚀严重，索力与设

31、计索力有较大偏离。位于昆畹公路的某桥为独塔双索面混凝土斜拉桥，2002年、2003年的检查发现，筒内密封环和连接筒76锈蚀，在检查的54个上锚具中，12个严重锈蚀，占22.64，在检查的114个下锚具中，严重锈蚀33个，占29.20，最大腐蚀深度达0.6mm，另有部分锚具处钢丝镦头严重移位或镦头断裂。斜拉索以及锚头的锈蚀往往会严重降低构件截面面积，甚至导致断丝现象发生，严重降低斜拉索承载能力与使用寿命，平均设计使用寿命为25年左右的斜拉索在使用平均13年左右就得开始换索，因而造成了重大的经济损失。9我国的现代悬索桥建设开始于20世纪90年代的汕头海湾大桥，建设年限较短，数量相对较少，因而少见主

32、缆锈蚀的报道。但是根据国外的类似报道，悬索桥的主缆与吊索锈蚀也将是不容忽视的病害现象。美国对早期修建的几座悬索桥(包括纽约的Bear Mountain桥、Manhattan桥、MidHudson桥、Brooklyn桥、Ben Franklin桥等)进行了详细的主缆开放检测，检测结果表明主缆钢丝严重腐蚀的情况。1983年建成通车的日本因岛大桥在常规检查中发现吊索与加劲梁的锚固区出现了锈蚀。缆索构件之所以在达到设计使用寿命前就出现严重锈蚀现象，其原因是多方面的。首先目前我国拉索的设计本身就存在先天不足，主要表现在设计还没有很好解决拉索防腐、振动问题，以及相当部分设计人员缺乏经验，在设计构造上设置不

33、当等。如部分大桥斜拉索在设计过程中采用的是普通钢丝，本身就不具备防腐蚀能力，而部分桥梁尽管采用的是具有防腐蚀能力的镀锌钢丝，但是在风振作用下拉索钢丝相互撞击导致防腐层破坏的作用机理，锚固端疲劳破坏方式与机理均不清晰，设计中也无法予以考虑，因而某些大桥镀锌钢丝防腐层剥落致钢丝锈蚀，锚头提前锈蚀也就不可避免。其次就是施工质量不高或控制不严，施工质量没有达到设计要求。如九江大桥的拉索施工为现场制索，工艺粗糙，施工时保护措施不力，导致索体先天性的损伤，进而加速了PE保护层的老化、破坏和钢丝的锈蚀。最后就是缺乏有效的检测手段与养护手段，如对于拉索的内部锈蚀与断丝，往往在问题较为严重后采用破坏式的检查来判

34、断构件的损伤程度，同时拉索的防护层的替换也存在难度大、成本高等缺点。3.2.2斜拉索的振动异常斜拉索的振动异常主要表现为：斜缆索在风雨中振幅增大，甚至摆动，有时伴有波状驰振，严重时甚至两索相碰。斜拉索的大幅振动引起拉索锚固端产生反复弯曲应力，容易破坏拉索的防护装置而加快拉索的锈蚀。剧烈的振动会损坏索的钢套筒、套筒帽及其固定螺栓、缆索的防振阻尼橡胶圈及索的护套，会使行人和车辆行驶感觉不安全。长时间振动也会导致拉索产生疲劳，减少拉索的使用寿命。目前斜拉索振动异常现象在我国已建成的斜拉桥上较为普遍，处于多雨、多风环境下的斜拉桥容易出现严重的异常振动现象，而且会造成严重的破坏后果，为此国内外开展了大量

35、科学研究，逐渐了解到拉索典型的振动形式主要有涡激振动、尾流驰振、风雨振动与参数振动等几种形式，从机理上已基本搞清楚导致拉索振动过大的原因，开发出多种抑制拉索振动过大的技术。但是随着我国建设跨海大桥的开始，拉索的长度越来越长，拉索的环境越来越恶劣，这个问题将更加突出。3.2.3大体积混凝土的开裂缆索桥许多部位都将面临大体积混凝土的施工，如悬索桥的锚碇、主塔与承台等。由于大体积混凝土的水化热导致温升、温降控制难度大，而且经常需要采用节段、分块施工，新老混凝土之间约束作用明显，在日照环境温度作用下内外温差大，因而经常发生由于收缩水化热、日照温差等导致的变形裂缝，少甩受力裂缝。尽管许多大型桥梁在建设期

36、对大体积混凝土的变形裂缝开展了专项研究，但目前看来问题仍旧没有得到很好解决，主要表现在大量缆索桥的桥塔与锚碇在施工、运营期出现了严重的表面裂缝：如又柱式桥塔的承台中部产生顺桥向方向表面裂缝，塔座沿其棱线易产生表面裂缝，塔柱出现变形引起的纵向裂缝，锚碇表面出现纵向水平裂缝等。10重庆李家沱长江大桥主桥为跨度169m+444m+169m的双塔双索面混凝土斜拉桥，于1997年初建成通车至2005年，经过对主塔斜拉索锚固区混凝土的裂缝的检测和统计分析，发现：2号墩上游塔柱裂缝主要集中在1724号锚箱之间的区段，其他3个塔柱裂缝主要集中2024号锚箱之间的区段，裂缝基本上呈水平走向。在3号墩下游塔柱24

37、号锚箱上侧，出现最长裂缝约15m，3号墩下游塔柱西南角南面裂缝深度多在3060mm之间，最大深度64mm。其他位置的裂缝深度多在2040mm之间。某大桥为墩、塔、梁固结，主跨为300多米的双塔单索面预应力混凝土斜拉桥，桥面以上为单箱单室混凝土断面，顺桥向宽8m，壁厚2.35m，横桥向宽3.6m，壁厚1.3m，每侧的单根斜拉索直接锚固于塔中心处，塔冠拉索锚固区采用预应力粗钢筋加劲。该桥1号墩桥塔在施工到主梁顶面以上8m时，塔体出现竖向裂缝，随着时间的推移竖向裂缝不断增加。在施工2号墩桥塔塔体时，在塔体的钢筋骨架外侧增加了一层钢丝网，但竖向裂缝仍然出现，且裂缝数量增多。宜昌夷陵长江大桥主桥是一座三

38、塔、中心单索面的预应力混凝土箱形展翅截面斜拉桥，主塔3号、4号、5号墩为倒Y钻石形结构。下塔柱正面为下窄上宽的倒梯形，横断面为单箱双室。主塔施工在上塔柱即将封顶时，下塔柱陆续出现裂缝。经过测量，3号、4号、5号墩下塔柱裂缝分布范围较大，数量较多，3号塔14条，4号塔13条，5号塔15条。塔柱横桥向南北两个大直立面亦出现数条裂缝，4号、5号墩下塔柱在迎水面上下游方向出现个别裂缝，大部分裂缝或者说裂缝的总趋势是沿着主筋布置方向，裂缝一般都分布在第一个施工节段，第二施工节段出现裂缝比较少，第三施工节段只有个别裂缝出现。应该说导致大体积混凝土开裂的力学机理是基本清楚的，但是由于导致开裂的因素较难控制，

39、或者控制成本较高，加之一些施工队伍责任心与技术水平低下，因而大体积混凝土开裂问题一直都是困扰大型桥梁建设的一个重要因素。因此研究简洁、成本低廉的大体积混凝土开裂控制措施应该是大跨度桥梁建设的一个重要课题。3.2.4混凝土主梁开裂与钢箱梁疲劳裂纹在我国，跨度500m以上的斜拉桥一般采用钢箱梁或钢一混凝土组合梁作为桥面系，而跨度500m以下的斜拉桥一般用钢筋混凝土箱梁作为桥面系，个别采用钢箱梁与组合梁作为桥面系。而对于跨度450m以上的悬索桥普遍采用钢箱梁作为桥面系，极个别采用混凝土桥面系。从公开的报道来看，由于混凝土结构抗裂性能差、材料的随机性与各向异性明显，因而混凝土主梁出现开裂的现象在斜拉桥

40、上十分普遍。由于钢材的抗裂性能高，而且材料性能均匀，对局部复杂应力具有较强的适应能力，因而钢箱梁出现裂纹的现象较混凝土桥梁较少。但由于钢箱梁需要进行焊接作业，焊接缺陷在周期荷载的作用下导致疲劳裂纹也经常发生，如广东虎门大桥主跨888m，是国内第一座现代化悬索桥，2004年2月发现纵横焊缝交叉处疲劳裂纹约40cm，当时桥梁服役仅仅6.5年。3.2.5钢桥面铺装病害我国的斜拉桥主梁多见钢筋混凝土结构，而且由于桥梁刚度较大，在荷载作用下的变形较小，因而桥面铺装出现严重病害的报道不多。但是悬索桥作为一种大跨度柔性结构，主梁多采用的钢箱梁，在自然荷载作用下变形幅度大，同时桥面铺装与主梁的黏结力有限，因而

41、经常出现桥面开裂，沥青面层滑移、剥落、坑槽等老化现象。尽管我国具有现代意义的悬索桥数量不多，但是已经有多座桥梁出现了桥面铺装提前老化问题。导致各种钢桥面出现严重病害的主要因素之一是桥梁超载现象，如江阴长江大桥在限载前80%车辆超载，是导致桥面迅速产生病害的本质原因。其次就是我国目前对桥面铺装层在复杂环境下（变形、摩擦、温度、渗水等）的结构性能演变机理认识有待进一步深化，缺乏防水、防锈、耐久性、黏性等综合性能均较好的铺装材料。因此加强大型桥梁运营管理，深化钢桥面铺装力学机理以及新型防水材料的研究与开发是解决钢桥面铺装病害的主要途径。3.3 拱桥的病害现状拱桥是我国最常用的一种桥梁形式，据不完全统

42、计，我国的公路桥中百分之七为拱桥。拱桥相对其他桥梁形式而言，其种类与形式最为繁杂。根据拱圈使用材料的不同，拱桥可分为石拱桥、钢筋凝土拱桥、钢管混凝土拱桥；而根据桥面位置不同，拱桥又可分为上承式、中承式及下承式拱桥；根据主拱的截面形式不同，拱桥又可以分为箱形拱、双曲拱、肋拱、桁架拱、刚架拱等。其中钢筋混凝土拱桥与石拱桥多采用上承式，钢管混凝土拱桥、钢桁架拱桥等多采用下承式。由于不同形式的拱桥病害现象有所区别，文章篇幅有限，这里仅就系杆拱桥的吊杆病害进行总结与分析。对于下承式与中承式拱桥，拉索或吊杆是将桥面系荷载传递给主拱唯一构件，其安全性与可靠性是决定桥梁整体安全性的重要因素。目前，这类拉索在工

43、程应用中普遍出现索体HDPE护套提前开裂、下端预埋管进水、锚头及钢丝腐蚀等严重问题，拉索的安全性、耐久性远达不到使用要求。其中相当一部分工程的拉索建成后短时间内出现严重的问题，不得不提前维修维护，甚至提前换索，浪费极大，个别桥梁出现了桥毁人亡的安全事故。三岸邕江大桥位于南宁一北海高速公路上一座中承式钢管混凝土拱桥，也是广西该类桥型中跨径最大的一座钢管拱桥。运营不久的养护巡查中发现，该桥第4、7、27组双吊杆以及372、38一l共8根吊杆的PE保护层均不同程度的开裂或环状断裂，在经过修补不到1年的时间，累计有52根吊杆有不同程度发生开裂。2001年12月广西南宁高速公路管理处对辖区高速公路上的两

44、座中承式钢管混凝土拱桥(三岸、六景邕江大桥)进行全面的检查。检查发现，两座大桥的下锚头保护罩内均有大量积水，而用于防腐阻蚀的黄油已基本溶解或者挥发殆尽，上锚头保护罩内的黄油也部分挥发，上下锚头的保护罩已经锈迹斑斑，部分下锚头的保护罩已经锈穿，大部分锚杯亦有不同程度的生锈。佛陈大桥、山西大桥、西湖大桥的系杆都处在混凝土包围的凹形槽的底部，由于混凝土凹形槽未做特殊排水设计、排水不畅，导致严重积水，且凹形槽内又未做任何特殊防水处理，雨水、积水就从混凝土裂缝慢慢渗人到系杆，因而三座桥梁的系杆锈蚀问题严重。如佛陈大桥在1998年开封检查时就发现系杆锈蚀，到2000年加固时，就发现系杆的钢绞线单根锈断达31根，占129%。1990年建成的宜宾市南门大桥当时号称“亚洲第一拱”，桥长384m，桥宽1 3m，为单孔跨径240m的钢筋混凝土中承式拱桥。在2001年由于连接拱体和桥面的4对钢缆吊杆发生突然断裂而坍塌成2段。武汉晴川桥为下承式拱桥，主拱为钢桁架，桥梁在运营数年后就出现两根吊索断裂、锚头崩出的安全事故，事后调查发现，事故发生主要是由于防水施工不当以及吊索未进行正确编索。从目前公开报道