【桥梁梁体病害类型及养护维修措施探究12000字（论文）】

桥梁梁体病害类型及养护维修措施研究摘要甘肃地处我国西北内陆腹地，海洋温湿气流难以到达，大部分地区为典型的西北干旱气候，具有冬长夏短、干燥少雨少、温差大等气候特征。复杂多变的气候条件对大型室外建筑物影响较大，目前甘肃境内部分不同类型的桥梁由于气候等多方面原因形成了不同程度的病害，建设、改造、维护、管理难度较大，对道路交通安全产生了一定影响。因此，结合甘肃省区域气候条件和工程环境状况，有针对性地进行常见桥梁病害分析，制定科学严谨的桥梁维修加固方案，具有十分重要的现实意义。因此本文以甘肃省常见桥梁病害为研究对象。对甘肃省常见桥梁病害的种类、发生原因、发生机制进行了深入的研究分析，提出了具有较强针对性和可操作性的维修加固措施，为甘肃省乃至西北各省桥梁病害的维修加固工作提供了一些粗浅的参考。关键词：混凝土桥梁；梁体；病害；维修加固目录TOC\o"1-3"\h\u102061绪论 1149591.1选题背景 1143641.2选题目的与意义 138811.3国内外研究现状 223551.3.1国内研究现状 238911.3.2国外研究现状 530181.3.3小结 6269951.4研究内容 763022桥梁梁体常见病害分析 8110982.1桥梁梁体病害分类 8267212.2桥梁梁体常见病害统计 940462.3桥梁梁体病害机理分析 98792.4桥梁梁体病害产生原因分析 1267883桥梁梁体病害的维修加固方法及应用 15123663.1桥梁梁体常见的维修加固方法 1528193.2桥梁梁体维修加固实际应用 16243444结论 1919689参考文献 201绪论1.1选题背景公路、铁路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分，公路、铁路桥梁作为地面交通基础设施的重要工程，在地面运输系统中起着至关重要的作用。我国从20世纪80年代开始，公路建设事业进入高速发展时期，建成了多座各类桥梁，成为仅次于美国的世界第二大桥梁大国。由于使用荷载和环境因素等作用，桥梁使用性能衰退，结构安全和耐久性下降，桥梁适应性不足，甚至发生桥梁破坏事故。发达国家的经验表明，普通桥梁在建成使用20～30年后，将越来越面临耐久性下降、安全性不足等问题，越是经济发达国家越会面临问题。我国人民生活水平越来越高，同时人们的购买能力也明显提高，汽车数量也逐年上升，对交通基础设施的需求也不断上升，这也促进了我国交通基础设施建设的发展，特别是桥梁方面。由于地面交通目前已接近饱和状态，各地纷纷建立立体交通网络和大规模建设高铁，桥梁数量迅速上升。统计资料显示，我国目前拥有的桥梁超过80万座。由于功能和气候条件不同，各地修建的桥梁在结构、跨度和外观方面都有一定差异。为了解决交通拥堵，政府正在大力建设桥梁，但这无疑会促进桥梁技术的发展。我国交通部门对全国桥梁进行评定分类，其中属于“危桥”范围内的桥梁数量竟然超过9.8万座，占16%。同时分析，大部分“危桥”位于偏远农业部，占所有危桥的90%以上。桥的病害严重啦。农业部桥梁病害原因主要是桥梁材料老化、长期超载等造成的。桥梁不仅受到自然环境的影响，也受到使用环境的影响，因此很难避免损坏现象。由此，旧桥的加固和改造成为必然。从目前我国的基本建设投资来看，由于资金的限制，拆除和重建技术状况较差的桥梁是不可能的，这样做不仅消耗了大量的投资，工期也比较长，因此世界各国按照充分利用和创新的原则，对旧桥采取适当的加固改造措施满足桥梁运营及其使用年限延长的需要。1.2选题目的与意义甘肃地位于我国西北部，拥有丰富的资源，但由于经济落后于我国东部省份，交通网络建设还存在较大差距，目前西北省在发展过程中面临的瓶颈之一就是交通建设。由于我国西北省冬季长且温度低，该地区常年处于冻土环境。由于甘肃省是典型的西北气候，甘肃省桥梁多年来在干寒自然环境下运行，同时由于交通建设滞后，许多桥梁（特别是梁式桥）长期处于超负荷状态运行，而且由于经济条件的限制，桥梁病害没有得到及时维修加固。许多西北省份的桥梁已经成为一座危险的桥梁，安全性有很大的危险性，甚至出现更多的桥梁坍塌的问题。这也给我们敲响了警钟，让我们更加关注有病害的桥梁，弄清各种桥梁病害发生的原因，进行有针对性的加固维修，在降低成本投入的同时解决桥梁病害。1.3国内外研究现状1.3.1国内研究现状我国关于桥梁病害与维修加固的研究始于20世纪70年代，2003年为加强桥梁研究，在全国桥梁学术会议上特别强调桥梁的安全性和耐久性，并为加强桥梁结构的研究，会议提出了以下三种方法：（1）我国对桥梁的理论研究还很薄弱，应引进欧美等成熟技术，并结合我国实际情况推动桥梁技术的发展（2）加强桥梁施工监督，提高桥梁质量。（3）采用先进的防腐蚀、抗冻害等新材料，提高桥梁抗病能力。目前，我国桥梁的主要特点是桥梁数量众多，总体技术状况不容乐观。具体表现如下。（1）有多座半永久性桥梁（数量比：2.0%）和临时性桥梁（数量比：1.1%），它们承载能力普遍偏低，难以适应当前交通运输需求，抗自然灾害能力低，安全隐患突出，需要“永久化”改造。（2）1950年～1980年间，根据1981年以前公布的不同版本的技术标准设计建造的桥梁，设计荷载标准低，桥面宽度窄。“六五”、“七五”期间进行了全面的技术改造，但由于当时资金有限，技术改造主要以加固和扩宽为主。这些桥梁经过20多年的重负荷交通频繁运行，普遍老化、衰退严重，绝大多数桥梁处于“带病”工作状态。（3）80年代前建成的少筋混凝土桥梁（如：壳体桥、少筋微曲版组合梁桥、双铰接板拱和双曲拱桥等）、桁架拱桥、刚架拱桥及带挂孔钢筋混凝土双悬臂结构和预应力混凝土T型刚构桥等由于它们在结构和施工上的特点以及结构体系上的薄弱环节，不适应当前频繁的重载运输，存在冲床和压溃被破坏、构件掉落的危险。正在使用的辽宁盘锦田庄台辽河大桥架桥梁脱落就是一个典型的例子。（4）80年代建成的预应力混凝土斜拉桥、中承式和下承式吊架拱桥，受当时桥梁建设技术的限制，拉索和吊架防腐蚀层普遍出现早期老化损伤，钢束和锚头腐蚀严重，加上当时锚固区的结构及抗风、对雨振措施考虑不合理，安全系数取值小，电缆和吊架容易发生疲劳破坏。由于结构和手段的限制，目前无法对它们进行更深入的检查，对电缆和吊架的破坏有很大的突然性。广州海印大桥斜拉索和四川宜宾小南门桥吊杆断裂破坏就是典型的例子。（5）改革开放后，我国公路建设高速发展初期修建的多座桥梁在安全和耐久性方面也存在潜在隐患。例如：近20年，我国在大江大河上、深沟峡谷之间修建了多座预应力混凝土连续梁和连续刚桥，但由于在设计和施工上存在一定的缺陷和不足，这些桥在投入使用1年至6年后一般预应力管灌浆不松软或出现漏浆，后期预应力损失大，主梁跨中下刮得过多，梁体斜向和纵横向裂缝等，既有威胁桥梁正常使用和耐久性的缺陷和病害例如：在我国近几年建成的高速公路上，采用预置施工方法修建了大量钢筋混凝土、预应力混凝土空心板梁和小箱梁桥，这些桥在投入使用后，一般出现梁端支受力不均、支座滑移引起的梁体受力不均、横向结合弱、铰接纵向裂缝单板或单梁受力特点显著，在目前频繁的重载交通下，存在极大的安全隐患。（6）我国地域辽阔，区域经济发展水平和自然环境差异较大，造成不同区域桥梁病害和损伤，表现出较强的区域分布特征。例如沿海地区钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁，一般存在钢筋腐蚀、混凝土保护层分离或剥落等耐久性问题，西北、华北地区季节性河流多，温差大，下部结构磨损和侵蚀问题突出在东北等寒冷地区，混凝土桥梁结构的冻融损伤问题较为典型。南方地区的基础清洗和水破坏问题严重。（7）近年来，由于经济的快速发展，道路交通流量出现持续快速增长，加之我国货运车辆中普遍存在、屡禁不止的超载现象，大大增加了路网中桥结构负担，低等级公路桥梁压坏现象时有发生高速公路桥梁也普遍暴露出早期损伤的异常现象。（8）经过多年的桥梁调查，我国桥梁有相当一部分是“带病”工作，甚至处于“危险”状态。交通运输部每年为国家省道危旧桥梁改造和技术提升投入大量资金，但随着我国经济的快速发展，近几年我国道路交通通行量和单车载重均呈快速增长趋势加之我国目前公路桥梁中荷载等级较低（蒸汽-20级以下）桥梁总数较大，特别是农村公路上桥梁技术状况相对较差，公路桥中危桥比例不会下降。为解决我国桥梁维修加固、养护管理工作中的关键技术问题，我国交通主管部门围绕桥梁维修、加固、养护各环节，不断立体地开展较为系统的研究和技术推广活动，极大地丰富和改进了技术成果，形成了一套较完整的技术体系提高了行业技术水平，推动了行业科技进步。特别是“十五”以来，依托西部交通建设科技项目、省联合攻坚项目和部交通应用基础研究项目等科研项目平台，交通运输部针对制约公路桥梁维修、加固、维护管理的瓶颈性技术问题把握行业热点问题和国际前沿，从基础理论研究、应用技术研发、成果转化和推广等方面设立了上百个科研项目，取得了一系列技术成果和突破，主要有以下几个方面：（1）桥梁养护检测、技术状态评估和养护管理技术在“七五”、“八五”和“九五”期间，通过实施“高速公路桥梁使用功能评估方法”等一批部重点项目，建立了“公路桥梁管理信息系统”和“公路桥梁周期成本分析与状态预测模型研究”以及国家基金项目“促进公路桥梁管理系统”对我国桥梁技术状况和使用功能的评价方法和标准体系。1）在评估桥梁技术状况方面，主要成果是通过对桥梁各部件的技术状况进行综合评估来确定确定桥梁技术状况的评估方法。该方法的核心内容是将桥梁的每个组件视为一个“系列”系统，并根据缺陷的程度、缺陷对使用功能的影响以及缺陷的发展和修改进行定量评估。通过比例尺法和叠加趋势校正法评估桥梁各部件的技术状况。对桥梁的技术状况进行综合评估。2）关于桥梁服务功能的评估，其主要成果是基于桥梁结构缺陷状态的三个方面，在系统分析国外公路桥梁服务功能评价方法的基础上，采用层次分析法和专家调查法，提出了适合我国国情的桥梁服务功能评估模型。这已成为管理中国公路养护部门、制定桥梁养护、维修和改造计划以及确定养护和维修资金优先顺序的重要技术基础。它还提供了技术手段，以保障用户的利益和安全，确保投资效益，并确定桥梁维护、维护和改进的需要。（2）记录和评估桥梁承载能力的程序桥梁检测与承载评估技术是桥梁安全评估的重要手段和基础。它是桥梁评估的核心内容。它包括检测、负载测试、评估方法和测量装置。“六五”以来，中国一直致力于相关理论和应用技术的研究。“九五”之前，开展了“长张拉混凝土桥梁试验方法”、“桥梁试验和测试设备”、“动态法快速测试钢筋混凝土管梁桥承载力的试验研究”和“旧桥承载力评估方法”等项目，初步建立了以荷载测试为主要手段的桥梁承载力评估技术和方法体系，开发了一些桥梁检测仪器和设备，实现了我国公路桥梁承载力的评估。（3）桥梁养护加固技术近年来，随着对桥梁技术状况的评估、结构检测和承载评估技术的逐步量化和科学化，桥梁维修加固技术取得了长足的进步和发展。许多新材料和方法已用于桥梁的维护和加固。“六五”期间，交通部组织开展了旧桥维修加固技术研究，如提高旧桥承载力的技术措施研究、旧桥维修技术研究、旧桥梁维修技术研究等，双曲拱桥位移病害处理研究及道路水害成因与防治措施研究。国内研究机构和大学还组织实施了钢板和纤维板的粘结、外部预载的添加、钢板和纤维面板的加固。对结构系统的改造和其他加固方法进行了各种专门研究，建立了较为成熟的旧桥维修加固理论方法和技术措施。“十五”期间，通过“旧公路桥梁检测与评价及加固技术研究与推广应用”项目的实施，系统调查、总结和改进了国内外常用的20多种桥梁加固方法，介绍了旧桥加固的基本原理、加固方法的性能和适用条件、材料要求，并在结构质量控制、加固质量检测与评价、加固后评价等方面进行了创新，形成了系统、完整的桥梁加固支撑技术服务，编制了《旧公路桥梁加固支撑工艺应用指南》，为科学、规范的桥梁养护加固奠定了坚实的基础。1.3.2国外研究现状世界人口迅速增长，土地供应日益紧张。为了解决汽车数量增加与土地供应减少之间的矛盾，人们开始修建大量桥梁。同时，大量河流和湖泊需要桥梁。因此，世界上桥梁的数量正在迅速增加，并已成为现代交通网络的重要组成部分。由于每座桥梁的施工时间不同，许多桥梁已经运营了很长时间。随着车辆数量和吨位的增加，这些桥梁的使用要求可能无法满足要求。为了使这些桥梁能够正常工作并避免安全事故，开始了桥梁维修和加固方法的研究。许多外国早就开始研究这方面的问题。例如，美国、德国、日本等国家非常重视桥梁病害机理和维修加固技术的研究。为了更好地开展这项工作，建立了专门的研究设施。纵观这些发达国家桥梁技术的发展历史，可以注意到，由于交通需求，这些发达国家在早期阶段修改了大量新桥梁。当这些桥梁投入运营时，许多桥梁开始出现病害。此时，他们也开始致力于桥梁维修加固技术的研究。在现代，这些发达国家的桥梁数量已经达到饱和，因此对桥梁的研究主要集中在桥梁的病害和维护上。由于桥梁运营的特殊性，桥梁病害的研究十分广泛。不仅欧美发达国家对道路和桥梁病害的检测、评估、维护和放大进行了广泛的研究，印度也在这方面进行了大量的研究。为了促进国际桥梁病害的发展以及维护和加固，20世纪80年代举行了国际桥梁和结构会议以及第17届国际公路会议。同时，建立了桥梁管理系统，以提高桥梁管理水平。随着桥梁理论的不断发展，桥梁管理系统不断更新和完善，为桥梁管理、病害研究、维护和加固提供了方便。为了建立完整合理的桥梁管理体系，欧美等发达国家对桥梁病害进行了研究。本研究基于综合桥梁数据库。具体任务是从不同类型和地区的现役桥梁收集相关数据，建立同类型桥梁数据库，为决策者提供桥梁运营安全和维护技术支持，不仅可以开展桥梁结构的可靠性性能研究，但也可以积累丰富的实用维护和加固技术。1.3.3小结目前，石拱桥、桁架组合拱桥、双曲拱桥、钢筋混凝土肋拱桥、预应力混凝土缆车桥、连续刚构桥和连续梁桥等特种成套维修加固技术研究，桥梁抗震加固和地震加固技术研究，开展了桥梁养护加固、桥梁加固用高粘结混合混凝土等新材料的质量检测与评价方法。通过这些深入的专题研究，我国桥梁养护加固工作将更加科学化、规范化。经过近半个世纪的研究，我国在桥梁的检测、维护和加固方面取得了很大的进展，目前已有许多文献和资料报道。例如，麦国忠等对广东省各种结构形式的桥梁进行了实地调查和分析，通过对这些桥梁的施工方法、运营和维护进行综合分析，发现大多数桥梁病害的主要原因是运营期间维护不当。根据分析结果，目前正在提出有针对性的维护和加固措施。1.4研究内容（1）本文对国内外桥梁病害的研究进行了分析和总结，并结合甘肃省的实际情况，将先进的桥梁病害和养护加固技术引入甘肃省的桥梁病害治理中。（3）概述了桥梁病害的概念和分类，对甘肃省既有混凝土桥梁最常见的病害进行了统计分析，并对病害机理进行了分析。分析了甘肃省混凝土桥梁典型病害的成因，制定了相应的处理措施。（4）甘肃省混凝土桥梁的维护和加固方法主要是根据甘肃省桥梁病害的情况，制定有效的维护和加强方法。通过实例分析了甘肃省桥梁病害的机理以及养护加固方法的应用。2桥梁梁体常见病害分析2.1桥梁梁体病害分类桥梁病害必须及时处理，否则病害的加深将损坏桥梁结构。桥梁病害有多种类型。为了从根本上解决疾病问题，不同的疾病必须采用不同的保存和加固方法。因此，在桥梁病害处理过程中，有必要根据桥梁的突出情况，深入分析病害产生的原因，制定有针对性的养护加固方法。目前，桥梁病害的分类主要基于结构和成因方面。当从结构上对桥梁疾病进行分类时，桥梁疾病主要包括运输能力不足的疾病、构件的疾病和承载力不足的疾病。构件病害包括桥面系病害、上部结构病害、支座病害和下部结构病害。桥梁病害的结构分类结果如图2.1所示。图2.1桥梁病害的结构分类从桥梁病害的成因划分，桥梁病害主要包括设计因素、运营因素、施工因素、养护因素、外部因素和其他因素。这表明桥梁长期运行过程中不仅在自然环境、人为因素等方面导致桥梁病害，而且是桥梁设计和施工维护阶段引起桥梁病害的因素。桥梁病害成因十分复杂，需要深入分析桥梁病害的特点，才能准确分析桥梁病害的成因，制定有针对性的维修加固方法。从成因方面对桥梁病害进行分类的结果如图2.2所示。图2.2桥梁常见病害的成因分类2.2桥梁梁体常见病害统计甘肃省是典型的西北干旱气候，对桥梁运行具有十分重要的影响。甘肃在西部大开发发展战略中发挥着十分重要的作用。由此，甘肃省承担的交通运行任务也更加繁重。但甘肃省大部分上世纪建成的桥梁，不仅在车辆荷载和桥梁荷载方面不能满足现代交通需求，而且许多桥梁由于长期维修不足和超载运行，这些桥梁存在诸多病害特别是桥梁的一般病害给桥梁的安全通行带来了很大的危险。同时桥在长期运行过程中，冻土气候对桥产生了非常明显的影响，使桥容易受到冻融破坏，降低了桥的运行寿命。通过对甘肃省桥梁不同类型病害调查，裂缝、单板受力、表层缺陷、桥面铺装破损严重、冻融破坏、桥头塌陷、翼墙外鼓、桥墩冲刷及基础掏槽等病害是甘肃省桥梁中最普遍的病害，由于路桥存在不同程度的病害，行车舒适度降低发现车辆对桥梁结构的直接破坏作用更为严重。严重时会直接引起汽车失控、桥梁坍塌等严重事故。2.3桥梁梁体病害机理分析甘肃省由于其特有的气候特征，如昼夜温差大、夏季高温、冬季寒冷、气候干燥、北部多风沙天气、南部降雨较多等原因，造成甘肃省桥梁结构特有病害（1）上部结构1）混凝土收缩徐变甘肃省初期设计的桥梁，对温度应力考虑不够充分，桥梁在较大的温度应力作用下产生了过多的温度裂缝。甘肃省北部夏季昼夜温差较大，白天桥梁吸热，外表面温度高于内部温度，内外温差过大，从而产生较大的温度应力，当温度应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土开裂，傍晚温度降低特别是当夜间气温降低时，桥梁结构表面散热较快，内部较慢，同样会产生较大的温度应力，引起混凝土开裂。大体积混凝土浇筑后，水泥水化作用释放热量，释放的热量不能及时排除，因此内部温度高，表面温度低于内部温度，也会产生温度裂缝；甘肃省北部地区冬季寒冷天气长，冬季浇注混凝土时温度不稳定，导致混凝土急冷急热，内外温差大，还产生温度应力。甘肃北部地区气候干燥夏季温度高，浇注混凝土时因养护不当，混凝土表面水分蒸发快，引起脱水收缩。混凝土硬化后，水分逐渐蒸发，体积减小，水泥硬化后水泥水化作用产物体积小于原体积，它们导致混凝土收缩，产生收缩裂缝。2）冻胀、冻融甘肃北部冬季持续寒冷，温度低于0时，混凝土中的自由水会发生冻胀，混凝土会产生膨胀应力，当膨胀应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。特别是桥面铺装，裂缝后，雨雪进入混凝土内部，加速混凝土的冻胀，使裂缝进一步加剧。春秋两季气温变化较大，混凝土冻融反复作用下，造成基础不均匀沉降，导致上部结构裂缝进一步加剧。随着甘肃北部地区气候变暖，冻土深度逐渐减小，冻土冻结时间缩短，解冻时间提前。当冻土层受到干扰时，由于桥梁自重引起基础不均匀沉降，桥梁桥台倾斜会导致桥梁上部结构裂缝、承载能力下降。3）大风沙在甘肃省北部地区，特别是靠近新疆的地区，风沙天气频繁，沙漠分布广，大量风沙、砂石侵蚀桥梁结构表面，有时直接损害桥梁行道板，影响行车安全。大量砂石堆积在桥面增加外荷载，降低桥梁承载能力，大量风沙容易堵塞桥洞，对小跨径桥梁完全堵塞桥洞，桥梁完全丧失放水能力。4）钢筋腐蚀甘肃省绝对大地区冬季为加快桥面冰雪融化，桥面喷洒冰盐，去除冰盐通过裂缝进入混凝土内部与钢筋接触，加速钢筋腐蚀。混凝上产生裂缝后，二氧化碳和水进入混凝土内部，加速混凝土碳化，降低混凝土PH值，进而造成钢筋表面钝化膜破坏、钢筋锈蚀。5）单板受力单板受力的主要原因是桥梁上部结构主梁间横向联系失灵，各主梁不能相互传递力，达不到整体受力的效果，当车轮作用于梁板时，梁板承受大部分荷载或直接承受全部荷载，对主梁受力极为不利其发生原因可归纳如下：a.由于忽略或不布置受力钢筋，铰接接缝在反复拉伸剪切作用下导致混凝土开裂，出现单板受力，桥面铺装层被破坏。b.由于超载车辆行驶缓慢，有时会出现集中于串联通行的现象，严重损害了桥梁结构的整体性。c.铰接部位混凝土标号低，目前的注射层采用间距大、直径小的一级钢筋，主梁横向联系弱，甘肃省特殊的气候条件也提高了其破坏速度。d.施工质量不保证。6）超负荷现阶段物流越来越发达，大型物流车辆通行也越来越频繁，这使得20世纪80年代修订的大部分桥梁车辆承载量已不能满足现代运行要求，超限行驶车辆更容易引起道路、桥梁、隧道下沉、崩塌。7）桥面防水体系的破坏施工时的排水问题没有得到充分的重视，有的排水设施因粗干燥而没有设置排水设施。后期又因养护管理跟不上，此时雨水不能及时排出，只能沿护栏壁纵向排入排水孔。若不采用桥面内部排水措施，排除桥面浸入的雨水，在高温（桥面温度可达70℃）和高压（行驶时的动水压力）作用下，容易使沥青膜剥落，造成桥面早期损坏。调查发现，通过开挖桥表面现有地方桥表面沥青较多，但下方碎石料已无沥青膜，形成裸状碎石。（2）下部结构1）气温低，温差大甘肃省北部地区气温低、温差大、低温天气持续时间长，气候条件差对冬季施工存在诸多不便，而且混凝土本身配合比存在各种不合理因素，导致桥梁结构混凝土发生剥落、腐蚀等现象。施工时由于冻土层发生扰动，冻土层融化后基础承载能力下降。2）地基土的冻结、冻结融化土层冻结产生体积膨胀，融化软化土层产生下沉，甚至翻倒土石浆体，从而形成冻胀和融沉作用。这是季节性冻土地区中最主要的灾害作用。它常造成桥梁基础破坏、桥梁结构裂缝、地面下沉，道路路基变形，威胁行车安全，影响交通运输等。3）基础病害小跨径桥梁，对其基础埋设深度较浅、刚度和强度均较大的基础，在冻胀力长时间作用下，容易造成桥墩基础不均匀抬升，使桥梁结构上部产生不协调变形，造成桥梁上部结构裂缝降低承载能力。部分桥墩基础处于河水侵蚀下或因河道变更等原因造成基础局部掏槽、桥墩台倾斜、承载能力下降。由于水中桥墩直接隔水，除一般侵蚀外还有局部侵蚀，桥墩形成局部漏斗形河床。当河床为厚砂砾卵石层时，由于水流带动砂砾运动，会给钻孔灌注桩造成严重磨损，甚至使桩中钢筋外露。特别是在地面或低水位以下、冻结线以上或清洗线附近，基础或跨度常有环状带状腐蚀，基础周边表面松散，严重者使混凝土空洞。对于混凝土或浆砌石的扩大基础，主要病害为基础松散破裂和基础下游空洞。2.4桥梁梁体病害产生原因分析桥梁病害的发生原因有很多方面，如材料质量较差、混凝土养护差、施工能力不足、质量检测不充分等，设计时不重视就地环境的影响，缺乏对桥梁整体结构安全度的研究重视，桥梁结构结构细节处理不明确养护过程中日常养护、缺乏定期检查、运营过程中交通管理不善造成超载现象严重、自然灾害（如山洪、泥石流、地震等）、碰撞等偶然作用等因素都会造成桥梁结构病害，各种因素相互影响、相互作用造成了病害的激化发展。（1）施工方面的因素施工是决定桥梁质量的最重要过程，一旦施工质量无法控制，将对桥梁造成致命打击。其中影响施工质量的因素主要包括原材料不合格、技术不完善、监督不到位、维护不到位等方面。其中原材料不合格主要是混凝土质量、钢筋、其他原材料不合格引起的桥梁病害，技术不完善主要是指施工方法不完善、施工机械不合格、施工程序错误等。监督不到位，主要是指相关监督部门没有妥善包括原材料、施工按图纸进行、施工操作违规、质检不足等方面。由此可见，在施工阶段，由于没有掌握任何细节，影响桥梁质量，日后桥梁运行过程中会受到病害。（2）环境方面的因素由于西北地区特有的自然条件和环境因素，甘肃省境内桥梁整体结构强度普遍下降，钢筋混凝土桥梁大量退化，是耐久性年限大幅缩短的最主要因素。极端温度循环、水分及化学物质是影响钢筋混凝土桥梁整体结构强度的最主要环境因素。环境方面的因素包括桥梁退化的碱骨料反应、硫酸盐侵蚀、冻融循环破坏和外来腐蚀等，外来腐蚀是最常见的破坏因素。三分建，七分管。运营期间管理维护不到位，采用的维修加固方案和措施不正确，可能对桥梁结构造成较大伤害。当桥面铺装层随意加厚时，由于桥梁本身重量增加，不了解桥梁结构的特点，在维修或加固时随意改变桥梁结构，随意增加桥墩等错误措施会极大地破坏桥梁结构。不完善的桥面排水系统，使桥面排水渗透到桥梁下部结构中，对桥梁上下结构造成腐蚀，有病害的底座不能一次性维修或随意改变底座的约束形式，给结构造成不必要的负担。（3）设计方面因素设计阶段是桥梁建设的重要阶段，桥梁后期运行质量取决于设计质量的好坏，如果设计时能在安全、适用、经济、美观和耐久等方面找到平衡，将大大延缓桥梁病害的发展提高桥梁运营寿命甘肃省在西部大开发发展战略中发挥着十分重要的作用。由此，甘肃省承担的交通运行任务也更加繁重。然而，甘肃省大部分之前实际建成的桥梁，不仅在车辆荷载或桥梁荷载方面不能满足现代交通需求，而且许多桥梁由于长期维修不足和超载运行，这些桥梁还存在许多病害，特别是梁式桥的病害给桥梁的安全通行带来了很大危险。构成桥梁结构的病害，有设计不全面、不够完善等重要因素。如结构钢筋间距过密或过小，布置位置不当，计算分析数据不详尽、不准确，桥梁截面设计强度可靠性不足，特殊自然环境方面因素考虑不够，徐变、收缩、温度等设计参数采用的不符合设计采用的基础尺寸不实用等。（4）材料因素建造桥梁最常见的材料是钢材、混凝土、橡胶等。每种材料都有自己的特性，由于环境、偶然、荷载等外在因素的原因会产生不同形式的病害。引起桥梁结构缺陷的内在因素有混凝土、钢筋等材料质量问题，造成桥梁结构缺陷的外在因素有混凝土收缩徐变、钢材腐蚀、橡胶老化等。处于复杂自然环境中的桥梁结构，各种材料相互制约和影响，有许多因素可能使桥梁结构遭到非常严重的破坏或衰退。（5）偶然性的因素在桥梁建设中或运营中，如果受到地震、洪水、泥石流等自然灾害、船舶、车辆、漂浮物碰撞、突发爆炸冲击等偶然情况，不严重则可能造成桥梁结构表层缺陷、缓冲块破坏、桥墩位移或倾斜、基础松动或下沉等病害严重时直接引起桥梁坍塌、桥墩破碎、台阶开裂等不可修复事故。3桥梁梁体病害的维修加固方法及应用3.1桥梁梁体常见的维修加固方法（1）钢筋混凝土梁式桥梁上部结构的修补、加固1）在进行上部结构修补时，首先要检查是否发现钢筋混凝土松动现象，如存在，应及时拆除，然后采用新混凝土进行修补加固其中新混凝土需要修补的区域牢固可靠，同时修补加固时区域又与原桥面紧密结合，需要桥面平整度。2）当桥梁梁体出现内部钢筋外露问题，说明梁体上钢筋混凝土保护层失效脱落时，应将脱落附件松散的混凝土一并去除，对裸露的钢筋进行除锈处理，最后在钢筋表面重新修补保护层。3）如果存在纵向、横向连接全断面裂纹、横向断裂、破损或焊缝脱落等现象，可直接焊接或更换。4）梁式梁桥裂缝处理方法：裂缝小时，可直接涂敷环氧树脂粘合剂进行封闭处理，裂缝不小时，采用环氧树脂等灌浆粘合剂进行压力灌浆处理。5）拉伸区的修补优选采用掺有环氧树脂的混凝土，用膨胀水泥修补受压区的缺陷。对修补的构件应加强养护，养护方法宜采用蒸汽养护或封闭养护。（2）拱桥上部结构的维修、加固拱桥上部结构的维修加固和维护方法见表3.1。表3.1拱型桥上部结构的维修加固和养护方法（3）桥梁基础的维修加固桥梁基础的常见病害类型和维修加固方法如表3.2所示。表3.2桥梁基础的常见病害类型和维修加固方法（4）桥梁墩台维修加固桥梁墩台的常见病害类型和维修加固方法如表3.3所示表3.3桥梁墩台的常见病害类型和维修加固方法3.2桥梁梁体维修加固实际应用（1）钢筋混凝土梁式桥梁结构裂缝的修补加固1）小于0.15mm裂纹采用甲凝（粘度小、渗透性好、容易注入微裂纹）表面封闭处理2）对于数量多、宽度为0.1mm～0.15mm裂缝，采用环氧树脂自动低压渗透法处理，环氧树脂粘度大，需添加适量稀释剂，提高流动性3）大于0.15mm的裂缝使用水淤浆灌注。4）对于超出规范限值的裂缝，除灌浆处理外，还应加强定期观测，必要时粘贴钢板或碳纤维布进行加固处理。该维修加固方法经常应用于兰州东岗立交桥、定西清水河桥的维修加固。该维修加固方法经常应用于兰州东岗立交桥、定西清水河桥的维修加固。（2）利用加强部件截面法的加强在提高高梁的强度、刚度和稳定性时，常采用加大构件截面、增加配筋的加固方法。该方法在梁底或侧面加大尺寸，增加主筋，提高梁的有效强度，从而提高桥的承载力。采用该法对甘肃省天祝藏族自治县喜秀龙乡的金强河桥进行了加固维修。（3）粘贴钢板（肋）的加固采用粘结剂和锚栓将钢板粘结固定在混凝土结构的刚架或其他薄弱部位，使钢板和加固的混凝土结构整体形成，提高承载力和耐久性。该方法具有原结构尺寸不变、施工简单、技术可靠、短期加固效果好、且技术成熟等优点，是近几年应用较多的加固方法。该法应用于定西清水河桥、兰州东岗立交桥、金强河桥的维修加固工程。（4）碳纤维布（CFRP）的增强方法粘结性碳纤维是一种新型高效的补强技术，与传统的补强技术相比，具有重量轻、高强度、耐腐蚀性和耐久性强、施工方便、结构影响小等优点，因此广泛应用于国内外结构补强改造工程。本方法用于兰州东岗立交桥、定西漳县裴家庄漳河桥加固维修。（5）钢筋混凝土梁更换加