桥梁检测与维修加固课件

桥梁检测测与维修修加固讲授内容容安排一、绪论论二、桥梁梁检查三、桥梁静载载试验四、桥梁梁动载试试验五、桥梁无损损检测六、桥梁维修修加固第一章绪绪论第一节桥桥梁梁事故与与启示第二节桥桥梁梁检测与与维修加加固的意意义第三节桥桥梁梁检测的的工作内内容第四节桥桥梁梁养护维维修加固固第一节桥桥梁梁事故与与启示我国现处处于大规规模建设设的高潮潮期，但但由于桥桥梁工程程的耐久久性设计计标准过过低，施施工质量量较差，，所建工工程大量量存在缺缺陷和安安全隐患患。并且且交通量量与日俱俱增，车车辆载重重不断提提升，加加上缺乏乏例行维维修，多多数桥梁梁处于带带病超负负荷的工工作状态态，因而而进一步步加快其其损坏速速度。截截至2000年底，我国公路路危桥已已有9597座，达323451延米，部部分桥梁梁无力养养护维修修频频发发生桥梁梁事故。。深圳闹市市区桥梁梁坍塌夹夹住公交交车深圳深惠惠路龙岗岗平湖路路口段一一桥在车车水龙马马的时候候，突然然发生坍坍塌，桥桥面下陷陷3米左右。。一辆大大巴和一一辆小车车身陷其其中，所所幸没有有造成人人员伤亡亡。广东九江江大桥二二百米桥桥面被撞撞垮塌2007年6月15日上午5时许，广广东，325国道九江江大桥被被一艘运运输船撞击击桥墩，，造成200多米桥面面坍塌。巴西南部部发生大大桥垮塌塌事件2010年1月5日巴西南南部南里里奥格兰兰德州雅雅库伊河河上桥梁梁垮塌，，10名行人在在近河岸岸处落水水，其中中2人获救，，另外8人被河水水冲走国道319线重庆彭彭水段红红泥桥垮垮塌2010年5月26日，全长长约90米的红泥泥石拱桥桥发生主主跨垮塌塌，该桥桥位于国国道319线重庆彭彭水县境境内。一一辆从高高谷方向向驶往县县城的红红岩牌大大货车掉掉入桥下下。黑龙江铁铁力桥体体垮塌事事故2009年6月29日2时40分许，黑黑龙江省省伊春市市铁力市市西大桥桥发生桥桥体垮塌塌事故，，共有8台车辆和和车上21人落水，，造成4人死亡、、4人受伤。。包头市一一铁路高高架桥发发生倾斜斜2007年10月23日23时许，内内蒙古自自治区包包头市民民族东路路高架桥桥桥面发发生倾斜斜，行驶驶在桥上上的两辆辆重型货货车和一一辆轿车车随路面面侧滑到到桥底，，造成桥桥下包环环（绕城城环线））铁路专专用线中中断。美国密西西西比河河桥坍塌塌美国明尼尼苏达州州明尼阿阿波利斯斯市位于于密西西西比河上上的高速速桥于当当地时间间2007年8月1日下午6:05突然坍塌塌。桥面面坍塌已已造成至至少7人死亡，，另据当当地医院院方面的的数据目目前已有有至少37人受伤。。山西九龙龙湾大桥桥发生垮垮塌2010年7月2日山西吕吕梁市兴兴县忻黑黑公路九九龙湾大大桥（1号桥）发发生垮塌塌，致使使陕、晋晋、蒙运运煤大道道忻黑县县段全线线封闭禁禁止通行行，逼使使过往车车辆绕道道通行。。河南汤营营大桥垮垮塌2010年7月24日下午5时20分潭头镇镇汤营村村伊河汤汤营大桥桥整体垮垮塌，桥桥上众多多滞留人人员不幸幸落入水水中。江苏常州州公路大大桥突然然倒塌运村大桥桥为系杆杆拱桥，，分东西西两幅。。该桥日日车流量量5万量，，并且拱拱肋也随随之倒塌塌湖南省凤凤凰县在在建沱江江大桥坍坍塌事故故208国道太原原市小店店区东柳柳林桥超超重车辆辆压塌东柳林桥桥由两个个独立桥桥面组成成，东半半幅为桥桥墩承重重结构，，西半幅幅为单拱拱无桥墩墩结构。。一辆辆总重达达183.2吨的货车车经过该该桥，重重压之下下，东柳柳林桥西西半幅桥桥面整体体垮塌。。这辆六六轴货车车，超限限运输比比率为233.1%，实际载载货量接接近三个个火车皮皮。北京顺义义减河1号

悬索索桥做承承重试验验坍塌该桥为一一人行景景观桥，，长120米，宽5米，桥面面坡度2.56%，半坡长长70.4米，中间间拱高1.488米。桥面面由双体体箱形钢钢结构钢钢悬索承承重。主主索两端端汇合一一点固定定，主缆缆正中与与桥面两两边平行行悬索桥原原貌10辆测重卡卡车随桥桥坠入减减河桥体与路路基间裂裂缝达一一尺宽一根吊索索被连根根拔起岷县洮河河桥第二节桥桥梁检测测与维修修加固的的意义在科学技技术的发发展过程程中，科科学试验验起着非非常重要要的作用用。每一一种理论论体系的的建立和和发展，，一般都都和大量量的科学学试验、、生产实实践密切切联系。。试验研究究在推动动和发展展结构设设计计算算理论、、解决生生产实践践中出现现的疑难难问题等等方面往往往起到到了重要要的作用用。桥梁试验验在桥梁工工程的发发展中，，桥梁试试验也起起到了同同样重要要的作用用。大量量的试验验研究成成为促进进桥梁结结构设计计计算理理论、设设计方法法不断发发展的推推动力之之一。桥梁试验验是对桥梁原型型结构或或桥梁模模型结构构直接进行行的科学学试验工工作，包包括试验验准备、、理论计计算、现现场试验验、分析析整理等等一系列列工作。。桥梁检测测桥梁原型型试验也也称之为为桥梁检检测。目的通过试验验，掌握握桥梁结结构在试试验荷载载作用下下的实际际工作状状态，判判定桥梁梁结构的的承载能能力和使使用性能能，检验验设计与与施工质质量；桥梁模型型试验桥梁模型型试验的的目的研究结构构的受力力行为，，探索结结构的内内在规律律，为设设计施工工服务。。新结构、、新材料料、新工工艺的不不断涌现现，桥梁梁检测试试验技术术日益受受到人们们的重视视，并不不断得到到发展和和提高。。桥梁试验验的任务务1.确定新建建桥梁结结构的承承载能力力和使用用条件。。对于重重要的桥桥梁结构构在建成成竣工后后，需要要通过桥桥梁检测测考察该该桥的施施工质量量与结构构性能，，判定桥桥梁结构构的实际际承载能能力，为为竣工验验收、投投入运营营提供科科学的依依据。对对于新型型或复杂杂的桥梁梁结构，，通过系系统的桥桥梁静动动载试验验或长期期监测，，可以掌掌握结构构在荷载载作用下下的实际际受力状状态，探探索结构构受力行行为的一一般规律律，为充充实和发发展桥梁梁结构的的设计计计算理论论积累资资料。桥梁试验验的任务务2.评估既有有桥梁的的使用性性能与承承载能力力。对于于既有桥桥梁结构构在运营营期间，，因受水水害、地地震等自自然灾害害而损伤伤，或因因设计施施工不当当而产生生严重缺缺陷，或或因使用用荷载大大幅度增增长、严严重超过过设计荷荷载等级级，通常常通过桥桥梁试验验来评估估既有桥桥梁的使使用性能能与承载载能力，，为既有有桥梁采采取养护护、加固固、改建建或限载载对策提提供科学学的依据据。这对对于缺乏乏完整技技术资料料的既有有桥梁更更为必要要。桥梁试验验的任务务3.研究结构构(构件)的受力行行为，总总结结构构受力行行为的一一般规律律。随着着桥梁工工程的不不断发展展，新结结构、新新材料、、新工艺艺的推广广应用，，原有的的规范、、规程往往往不能能适应工工程实践践的要求求。为了了修改、、以完善善既有的的规范、、规程，，指导设设计与施施工，就就需要进进行大量量的研究究性试验验。桥梁试验验的种类类静荷载试试验动荷载试试验长期试验验短期试验验破坏性试试验生产鉴定定性试验验科学研究究性试验验非破坏性性试验2、试验荷荷载作用用的性质质3、试验持持续时间间的长短短4、试验对对结构产产生的后后果1、试验的的目的与与要求分分类研究性试试验目的为了建立立或验证证结构设设计计算算理论和和经验公公式，或或验证某某一结构构理论体体系中的的科学假假设判断断的可靠靠性。研究性试试验一般多采用模模型结构构一般把对对结构或或构件的的主要影影响因素素作为试试验参数数，试验验结构的的设计与与数量均均应根据据具体研研究目的的的需要要确定。。研究性试验根据实际情况况，试验可在在原型结构上上进行，也可可在模型结构构上进行。研研究性试验一一般多采用模模型结构，在在专门的试验验室内进行，，利用特定的的加载装置，，以消除或减减少外界因素素的干扰影响响，同时突出出所要研究的的主要因素。。通过系统的的模型试验，，对测试资料料数据加以分分析论证，从从而揭示出具具有普遍意义义的规律。生产鉴定性试试验目的：直接服服务于生产实实践的意义一般以原型结结构作为试验验对象通过试验来确确定结构的实实际承载能力力、使用性能能和使用条件件，检验设计计施工质量提出桥梁养护护、加固、改改建、限载对对策，有效地地保证桥梁结结构的安全使使用。生产鉴定性试试验生产鉴定性试试验也称之为为桥梁检测，包含四个方方面。如右图图所示。缺点：原型试验存在在费用高、期期限长、测试试环境多变等等不利的影响响因素。桥梁静载试验验根据试验荷载载作用的性质质，桥梁试验验可分为静荷载试验和动荷载试验。桥梁静载试验验流程：静止的荷载于于指定位置加加载；测量静力位移移、静力应变、裂缝等参量；；推断桥梁的工工作性能及使使用能力。桥梁动载试验验动载试验流程程：某种激振方法法激起桥梁结构构的振动；测定固有频率率、阻尼比、、振型、动力力冲击系数、、行车响应等等参量；推断结构的整体刚度、行行车性能。动载试验静载试验与动动载试验虽然然在试验目的的、测试内容容等方面不同同，是两种性性质的试验，，但对于全面面分析掌握桥桥梁结构的工工作性能是同同等重要的。。鉴定性试验就试验对结构构产生的后果果来说，桥梁梁试验可分为为破坏性试验验和非破坏性性试验。一般情况下，，鉴定性试验验多为非破坏性试验验，但在某些情情况下为了达达到预定的试试验目的，往往往需要进行行破坏性试验验，以掌握试试验结构由弹弹性阶段进入入塑性阶段甚甚至破坏阶段段时的结构行行为、破坏形形态等试验资资料。破坏试验存在问题：费用、方法难点：结构进入破坏坏阶段后试验验。破坏试验对象象：一般以模型结结构为主；流程：加载、控制、、量测、分析析；总结：具有普遍意义义的规律；推广：应用于原型结结构。按试验持续时时间的长短，，可分为长期试验和短期试验。鉴定性试验与一般性的研研究试验多采采用短期试验验方法，只有有那些必须进进行长期观测测的影响因素素，如混凝土土结构的收缩缩和徐变性能能、桥梁基础础的沉降等，，才采用长期期试验方法。。此外，对于于大型桥梁结结构或新型桥桥梁结构常常常采用长期观测或组组织定期检测测，以积累这些些结构长期使使用性能的资资料。鉴定性试验结合具体的试试验目的及要要求，可选用用一种或几种种试验方法。。在选择时应力力求节约成本本，一般能用用模型代替的的，就不搞大大规模的原型型试验，通过过非破坏性试试验可以达到到试验目的的的，就不做破破坏性试验。。桥梁检测第三节桥桥梁检测的工工作内容方法时间进行时期静载试验动载试验成桥试验无损检测短期试验长期试验施工阶段监测测控制桥梁现场检测测准备规划阶段段准备规划阶段段是桥梁检测顺顺利进行的必必要条件。该该阶段工作包包括桥梁技术资料料的收集；桥梁现状如桥桥面系、承重重结构构件、、支座、基础础等部位的表表观检查；设计内力计算算、加载方案案制定、量测测方案制定、、仪器仪表选选用等方面；；现场准备工作作。加载与观测阶阶段各项准备工作作按照预定的试试验方案与试试验程序，利利用适宜的加加载设备进行行加载运用各种测试试仪器，观测测试验结构受受力后的各项项性能指标如如挠度、应变变、裂缝宽度度、加速度等等，采用人工记录录或仪器自动动记录手段记记录各种观测测数据和资料料。加载与观测阶阶段是整个检测工工作的中心环环节。加载与观测阶阶段可先进行试探探性试验。注意：根据当当前所测得的的各种技术数数据与理论计计算结果进行行现场分析比比较目的：判断受受力后结构行行为是否正常常，是否可以以进行下一级级加载，以确确保试验结构构、仪器设备备及试验人员员的安全，这这对于存在病病害的既有桥桥梁结构进行行试验时尤为为重要。分析总结阶段段分析总结阶段段是对原始测测试资料进行行综合分析的的过程。原始测试资料料包括大量的的观测数据、、文字记载和和图片等材料料，受各种因因素的影响，，一般显得缺缺乏条理性与与规律性，未未必能深刻揭揭示试验结构构的内在行为为规律。因此此，应对它们们进行科学的的分析处理，，去伪存真、、去粗存精，，综合分析比比较，从中提提取有价值的的资料。分析总结阶段段对于一些数据据或信号，有有时还需按照照数理统计的的方法进行分分析，或依靠靠专门的分析析仪器和分析析软件进行分分析处理，或或按照有关规规程的方法进进行计算。这这一阶段的工工作，直接反反映整个检测测工作的质量量。测试数据据经分析处理理后，按照相相关规范、规规程以及检测测的目的要求求，对检测对对象做出科学学的判断与评评价。全部检检测工作体现现在最后提交交的试验研究究报告中。混凝土无损检检测技术前提：不破坏混凝土土内部结构和和使用性能；；方法：利用声、光、、热、电、磁磁和射线；测定：混凝土性能的的物理量；推定：混凝土的强度度、缺陷等。。优点：不破坏结构的的构件；不影响其使用用性能；可以探测结构构内部的缺陷陷；可以连续测试和重重复测试。混凝土无损检检测技术混凝土参数：：强度、弹性模模量、裂缝的的深度和宽度度，碳化程度、构构件的尺寸；；钢筋参数：直径、位置和和保护层厚度度，锈蚀程度和混混凝土；对于大跨度桥桥梁，由于施施工周期长，，外界因素变变化较大，为为了确保施工工能够较准确确地实现设计计意图，避免免一些随机因因素如温度、、湿度、材料料参数、施工工误差对桥梁梁施工过程和和成桥后状态态造成过大的的影响，就需需要在施工过过程中对每一一施工阶段桥桥梁的线型、、应力、内力力等参数进行行实时在线监监测控制，逐逐阶段与设计计目标值进行行比较，并预预测下一施工工阶段这些参参量的变化态态势，以便必必要时修正设设计计算参数数，采取控制制调整措施，，以逼近设计计目标值，这这就是施工控控制。施工控控制对于大跨跨度桥梁的建建造具有非常常重要的意义义。施工控制对于混凝土桥桥梁的一些时时效因素如收收缩、徐变、、基础沉降、、温度变化，，往往使桥梁梁结构产生附附加内力，可可能造成桥面面线型不平顺顺，严重时会会危及桥梁结结构的安全运运营。为了能能够及时准确确地掌握这些些时效因素对对结构的影响响程度，了解解这些时效因因素对结构影影响的变化趋趋势，就需要要在一个相对对较长的时期期内定期测量量桥梁结构的的线型、应变变、内力、裂裂缝等参量，，并对这些参参量进行综合合分析，以判判断桥梁结构构的实际状态态，这类测试试我们称之为为长期监控测测试。长期监控测试试除此之外，对对于一些重要要桥梁或新型型桥梁结构也也常常采用定定期检测的方方法来积累这这些结构长期期使用性能的的资料，以使使规范更臻完完善。桥梁检测是一一门直接服务务于工程实践践的技术学科科，涉及到桥桥梁的设计计计算理论、试试验测试技术术、仪器仪表表性能、数理理统计分析、、现场试验组组织等方面，，具有较强的的综合性、应应用性和复杂杂性。近二十十年来，随着着桥梁工程的的飞速发展，，新结构、新新材料、新工工艺的不断涌涌现，桥梁荷荷载的不断趋趋于增大，以以及大批既有有桥梁结构进进入老化期，，因此桥梁检检测工作就愈愈显重要，并并对其提出了了更高、更全全面的要求；；同时，随着着自动化技术术的不断发展展及计算机的的普及应用，，使得测试技技术、分析手手段也取得了了长足的进步步。完全可以以相信，桥梁梁检测将进一一步地推动桥桥梁建设事业业的发展，为为确保桥梁安