公路桥梁检测评定与加固维修技术

2012年7月公路桥梁检测评定与加固维修技术公路桥梁检测评定与加固维修技术试验检测工作的需求部分桥梁承载能力偏低；早期修建的桥梁有相当数量由于设计、施工或结构体系上的弱点，或因老化、衰退“带病”工作；八十年代以后修建的不少索结构桥梁，由于当时技术上的限制，普遍出现过早老化、腐蚀现象；试验检测工作的需求近二十年修建了不少预应力混凝土连续梁和连续钢结构桥普遍出现跨中下挠、梁体开裂等问题；人工采砂、造田、上游修水库，桥位河床下切，基础深度不足，结构振动过大；沿海桥梁结构耐久性问题；桥梁加固效果的评价。这些问题要通过科学手段、方法加以诊断、评价，以确定对策。近二十年修建了不少预应力混凝土连续梁和连续钢结构桥普遍出现跨斜拉索PE防护老化开裂，钢丝锈蚀

锚头锈蚀吊杆腐蚀我国公路桥梁耐久性问题T梁钢筋锈蚀、混凝土剥落钢筋混凝土拱桥拱肋腐蚀

钢筋混凝土拱桥拱肋腐蚀

斜拉索PE防护老化开裂，钢丝锈蚀锚头锈蚀吊杆腐蚀我国公路桥桥梁检查的分类按照检查的范围、深度、方式和检查结果的用途等的不同，大致可归纳为下列三类：经常检查（巡视检查、日常检查）定期检查特殊检查目前桥梁养护管理制度桥梁检查的分类按照检查的范围、深度、方式和检查我国公路桥梁检查评定技术——桥梁检查技术经常检查技术检查人员：县级公路管理机构（经营性公路）、路段或桥梁养护管理公司的专职桥梁养护工程师.检查方法：目力检查配以简单工具测量检查内容：桥面设施、上部结构、下部结构、附属构造物的清洁、缺损和异常情况检查周期：每月至少一次汛期加强不定期检查我国公路桥梁检查评定技术——桥梁检查技术定期检查技术检查人员：地（市）级公路管理机构（非经营性公路）、路段或桥梁养护管理公司（经营性公路）的专职桥梁养护工程师检查方法：接近桥梁各部件目测观察结合仪器观测进行检查内容：桥梁主体结构、附属构造物的技术状况和控制检测（大桥、特大桥）检查周期：根据桥梁技术状况确定，最长不超过3年，新建桥梁交付使用一年后进行第一次全面检查；临时桥梁、特殊结构桥梁每年检查一次；重要部（构）件的缺损达到三、四、五类技术状况时，应立即安排一次定期检查定期检查技术

特殊检查技术特殊检查包括专门检查、应急检查，由有资质、具备能力的专业机构负责对定期检查中难以判明损坏原因和程度的桥梁，有必要使用特殊设备或专门技术对定期检查作补充时在进行复杂和昂贵的维修之前，需查出定期检查中未能发现的损坏情况时，或对要求提高载重等级的桥梁在发生特别事件之后，如洪水灾害、流冰、漂流物和船舶撞击事故、滑坡、地震、风灾及重车过桥等需要使用特殊仪器或需作特别详细记录的检查，拟评定结构实际状况时，如桥梁技术状况为四类者新建工程中出现质量问题时特殊检查技术交通运输部特大桥检查中发现的问题一、经费不足二、养护管理技术人员力量薄弱三、定期检查质量不高、不能按时检查四、不能识别大桥关键问题所在交通运输部特大桥检查中发现的问题一、经费不足桥梁管理系统桥梁维护管理要面临的问题：1.大量的数据如何处理；2.历年的数据之间的关系；3.哪些桥梁需要给予“特殊关照”；4.如何将有限的维护资源在不同桥梁上桥梁管理系统桥梁维护管理要面临的问题：桥梁管理系统工作流程桥梁管理系统工作流程桥梁管理系统－Pontis组成模块桥梁管理系统－Pontis组成模块桥梁检查模块查看桥梁检查历史数据、输入新数据构件分类基于AASHTOCommonly-RecognizedBridgeElementsElement-NBI转换器充分度SR计算桥梁检查模块查看桥梁检查历史数据、输入新数据构件退化模型构件退化模型维护修理建议维护性修理维修更换构件复原维护性修理提高性修理修理加宽加高加强更换提高性修理维护修理建议维护性修理维修更换构件复原维护性修理提高性修龙感湖小箱梁加固维修技术先简支后桥面连续预应力混凝土宽幅小箱梁(单板顶面宽2.2m)主要问题：1、端部斜截面抗剪强度不足；2、支座附近梁底板出现较宽斜裂缝，底板强度不够3、支座破损龙感湖小箱梁加固维修技术先简支后桥面连续预应力混凝土宽幅小箱龙感湖小箱梁荷载试验龙感湖小箱梁荷载试验荷载试验主要结论1、未加固试件梁的破坏模式为斜拉破坏，属于脆性破坏的范畴，此种破坏模式在构件破坏时没有明显征兆，因此危险性非常大，对于此种试件梁采取合理的加固措施是非常必要的。2、加固前后，试件梁的破坏形式发生了根本变化（由剪切破坏变为弯曲破坏），完全达到了预期的加固效果；3、新旧混凝土协同受力比较好，这说明本项目的施工工艺是合理的；4、与试件梁加固前、后极限承载力的理论计算结果相比（如采用ANSYS计算得到的加固前后承载力分别为600KN、800KN），破坏性荷载试验中测得的结构极限承载力有明显差别（加固前的结构极限承载力偏小，仅为580KN，加固后的结构极限承载力偏大，至少为1000KN）；且加固后的试件梁承载力明显提高，提高幅度至少260%以上，从这一点来说，加固措施完全超过了预期效果。荷载试验主要结论1、未加固试件梁的破坏模式为斜拉破坏，属于脆龙感湖小箱梁加固维修技术龙感湖小箱梁加固维修技术珠海市淇澳大桥维修工程珠海市淇澳大桥维修工程工程概况全桥共设斜拉索192根，最长索172米，重11吨。淇澳大桥:双塔独柱式、单索面、预应力混凝土三跨斜拉桥,主跨320米,边跨为176.5米。本此更换全部斜拉索。换索跨度大、数量多，施工难度大。工程概况全桥共设斜拉索192根，最长索172米，重11吨。主要病害斜拉索PE破损严重，部分索的钢丝外露及锈蚀。内置减振器损坏严重，并有少量缺失。索力偏离设计索力且无规律，部分拉索应力超限。索的风、雨振动大，振幅达1米。桥面防水层基本失效，多数箱内积水。主要病害斜拉索PE破损严重，部分索的钢丝外露及锈蚀。主要施工内容更换全部斜拉索。重新铺装桥面（SMA13）。缺陷修复、支座维护等。施工监控建立桥梁健康养护系统。主要施工内容更换全部斜拉索。关键技术交通对换索的影响线性测量与索力控制换索调控的主要目标：线形和索力双控，以线性为主，兼顾索力关键技术交通对换索的影响施工顺序交通布控建立施工监控系统（桥梁原始应力、应变、线型、索力等）。缺陷修复更换拉索桥面系施工建立桥梁健康养护系统施工顺序交通布控斜拉索施工过程简介裂缝及缺陷修复裂缝修补中裂缝钻芯检查斜拉索施工过程简介裂缝及缺陷修复裂缝修补中裂缝钻芯检查吊车、塔顶吊、塔内卷扬机配合拆除旧索拆除梁端锚头吊车、塔顶吊、塔内卷扬机配合拆除旧索拆除梁端锚头拆除塔端锚头拆除塔端锚头新斜拉索汽车运至现场(2)新索安装斜拉索用汽车运至现场（引桥）新斜拉索汽车运至现场(2)新索安装吊车起吊斜拉索至放索机斜拉索桥面展开斜拉索桥面展开吊车起吊斜拉索至放索机斜拉索桥面展开塔顶吊提升斜拉索斜拉索提升过程中…塔顶吊提升斜拉索斜拉索提升过程中…塔顶卷扬机牵引安装塔端锚头塔端锚头入索套管塔顶卷扬机牵引安装塔端锚头塔端锚头入索套管塔端锚头挂设完成塔端锚头挂设完成塔端安装斜拉索完成塔端安装斜拉索完成斜拉桥换索动画斜拉桥换索动画加固实例北京潮白河大桥加固工程概况：北京顺平路潮白河大桥位于顺平公路K9+774.60处，为顺平公路上的一座特大型桥梁，其桥位于北京顺义县城东南，跨越潮白河。潮白河大桥分主桥及引桥两部分，桥全长640.22米，其中主桥长180.0米，引桥长460.22米。顺义侧引桥为4×35米预应力钢筋混凝土简之T梁，平谷侧为9×35米预应力钢筋混凝土简支T梁。主桥上部结构采用钢管混凝土系杆拱，主孔跨径108米，矢跨比f/l=1/5。边拱采用二次抛物线拱，边孔跨径36米。系杆采用无粘结预应力钢绞线15-27，共12束，每根拱肋处6束。吊杆采用127根Φ7的高强钢丝，全桥共设18根吊杆，每根拱肋9根。加固实例北京潮白河大桥加固工程概况：北京顺平路潮白河大桥北京潮白河大桥加固桥梁现状：本桥建成于1999年，使用至今桥梁总体外观尚好，但局部结构产生病害；主桥桥面产生纵向裂缝、桥面板铰缝漏水，部分露出箍筋及主筋，桥面板底纵向裂缝；桥面吊杆防水盖脱空；墩身裂缝、钢板锈蚀；引桥T梁外观局部现浇段有漏水及碱集料反应现象，桥头路基沉陷、桥头跳车，墩盖梁支点上缘及跨中下缘有竖向裂缝。北京潮白河大桥加固桥梁现状：本桥建成于1999年，使用至今桥原因分析

交通量大、重载多：依据北京市路政局顺义分局提供的1999年与2004年交通量调查数据，2004年换算标准轴载交通量是1999的2.99倍，重载是1999年的2.34倍。根据以上分析及实践表明：交通量的迅猛发展及重载车辆反复作用是桥梁破坏的直接原因。2004年交通量预期与实测比较表年份换算标准轴载（辆/日）年增长率拖挂车（辆/日）年增长率1999年实测1762612002004年实测5277624.5％280718.5％原因分析交通量大、重载多：依据北京市路政局本桥主拱圈、吊杆、系杆为桥梁主体结构：

1.根据检测结果主拱圈各部位的应力及挠度满足设计要求可不作加固处理。

2.吊杆(127根Ф7普通高强钢丝)

(1).原设计吊杆锚具采用柳州市建筑机械总厂的OVMDS7-127型冷铸墩头锚，吊杆钢索采用双层PE管保护，老化寿命15年。目前新型吊杆的使用寿命可达30年。

(2).原设计防水罩效果不理想，水及氯离子易渗入。在应力与腐蚀作用下有巨大隐患。目前，国内外同类桥梁因此破坏的情况时有发生，应给予足够重视。主桥主体结构加固决策本桥主拱圈、吊杆、系杆为桥梁主体结构：

1.根据检测结果主主桥主体结构加固决策

3.系杆(27X7Ф15.2高强低松弛钢绞线)。

因系杆钢绞线外包PE套管，而且上边为机非隔离带盖板，受侵蚀可能性不大。但系杆系老式钢绞线，为减少单独更换的麻烦，延长其使用寿命，决定更换为满充式环氧钢绞线系杆。主桥主体结构加固决策3.系杆(27X7Ф15.2高强低全桥维修加固主要工作内容包括：吊杆更换、系杆更换、主桥桥面板更换、桥面铺装翻新、主桥和引桥裂缝封闭、钢结构防腐等主要维修加固工程项目全桥维修加固主要工作内容包括：吊杆更换、系杆更换、主桥桥面板系杆更换：1、系杆更换施工的工艺流程

旧索拆除备料牵引系统设置系杆索下料剥除系杆索两端PE护层系杆索及锚具安装拉索张拉调索安装减震器灌浆2、施工方案：采用650吨千斤顶及配套的撑脚、工具锚等进行系杆的拆除和更换，更换时注意上下游对称进行，系杆更换顺序严格按照设计及监控程序进行。本工程原系杆按照设计说明为PES15-27无粘结钢绞线成品系杆索