对外培训课件讲解

桥涵维护与加固技术陕西交通职业技术学院田建零一九年三月

一桥梁事故案例二桥梁维护工作基本内容三桥梁常见病害四桥梁裂缝五桥涵病害修复六桥涵加固技术简介目录二桥梁维护工作基本内容

（一）目的确保结构处于完好的技术状态，判定桥梁病害、使用状态，以便作出正确对策。安全性耐久性适用性预防为主，防治结合；以桥面养护中心，以承重部件为重点；全面养护，养早、养全、养好。二桥涵维护基本内容（二）桥梁维护工作内容

1.小修小养①表面清洁、完整、风化处理②排水通畅、防渗③及时发现病害，及时处理小的局部损伤④确保伸缩装置、支座正常工作⑤桥梁防腐、防锈（混凝土、钢、木等）

2.桥梁检查①经常检查、定期检查、特殊检查、评定②查明原因、确定病害、制定方案随时掌握桥梁技术状态、及时发现问题、为小修保养提供依据，报告重大问题。3.超重、超限车辆过桥管理4.桥梁技术资料收集、管理，建立桥梁档案二桥梁维护工作基本内容(二)加固与改造主要内容⑴上部结构加固

加固方法：桥面补强、增大截面、粘贴、体外预应力等⑵下部结构加固加固方法：包钢、混凝土围带、注浆、增补桩等⑶拓宽改造⑷提升上部构造高度（桥梁同步顶升)⑸更换路面（桥面、引道）⑹更换桥梁部分损坏构件二桥梁维护工作基本内容三、桥梁常见病害

蜂窝、露筋、麻面、孔洞、磨损、表面腐蚀、老化、剥落、碳化等。设计、施工、自然因素、人为因素（冲刷、沉降、超载、偶然撞击、水化热等）

蜂窝—振捣不够、离析、漏浆；钢筋过密、塌落度不正确。

露筋—保护层太薄、砼不密实。

麻面—模板不光滑、缺乏湿润吸水。

孔洞—振捣不密实、钢筋密、漏浆

磨损—砼强度不足、表面细骨料过多、车辆磨损；夹砂冲刷

腐蚀、老化、剥落—保护层、裂缝、锈胀、冻融、化学腐蚀

表层成块脱落：外界冲击

构件变形、接缝不平—施工事故、荷载作用

（一）桥梁病害成因三、桥梁常见病害

混凝土的碳化氢氧化钙二氧化碳等酸性气体混凝土呈碱性碱性钝化膜破坏钢筋锈蚀

氯离子的侵蚀桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。三、桥梁常见病害

桥梁结构在施工和营运使用过程中，常会出现各种不同形式的裂缝。对于砖、石、混凝土结构物来说，产生裂缝几乎是不可避免的；在钢筋混凝土部分预应力桥梁中允许出现裂缝；在全预应力桥梁中也有出现裂缝的可能。裂缝检查首先应判断裂缝的类型，其次在判断其是否在允许范围内，是否需要维修或加固。四桥梁裂缝一、桥梁裂缝分类（一）从安全性分类1．正常的工作裂缝：在设计控制范围内的裂缝2．非正常裂缝：超出规定范围的裂缝（二）从客观成因分类1、先天裂缝:由于设计不当，不可避免的在结构中产生的裂缝。2、原生裂缝:由于施工工艺不当，造成的结构中原本可以避免的裂缝。3、后天裂缝：正常使用荷载造成的累积损伤裂缝，及非正常荷载造成的突损伤裂缝。四桥梁裂缝结构类别裂缝部位允许最大缝宽（mm）其它要求钢筋混凝土梁主筋附近竖向裂缝0.25腹板斜向裂缝0.30组合梁结合面0.50不允许贯通结合面横隔板与梁体端部0.30支座垫石0.50预应力混凝土梁梁体竖向裂缝不允许梁体纵向裂缝0.20砖、石、混凝土拱拱圈横向裂缝0.30裂缝高小于截面高一半拱圈纵向裂缝0.50裂缝长小于跨径1/8半裂缝长小于跨径“8拱波与拱肋结合处0.20墩

台墩台帽0.30不允许贯通墩台身截面的一半。墩台身经常受浸蚀性环境水影响有筋0.20无筋0.30常年有水但无侵蚀性影响有筋0.25无筋0.35干沟或季节性有水河流0.40有冻结作用部份0.20注：对于潮湿地区或空气中含较多腐蚀性气体的环境，缝宽限值应更加严格各类公路桥梁裂缝限值表根据危害性可分为三类:⑴贯穿裂缝—裂缝延伸至整个结构断面，将结构分离；

⑵深层裂缝—裂缝延伸至结构深层；⑶表面裂缝—在结构表面浅层上的裂缝。（三）从危害性上来分类四桥梁裂缝二裂缝分析

结构性裂缝：由外荷载引起的裂缝，称为结构性裂缝（又称为受力裂缝），其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现，预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。非结构性裂缝：由变形引起的裂缝，称为非结构性裂缝，如温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构变形受到限制时，在结构内部就会产生拉应力，当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时，即会引起混凝土裂缝，裂缝一旦出现，变形得到释放，拉应力也就消失了。四桥梁裂缝（一）结构性裂缝（受力裂缝）

混凝土的抗拉强度很低，抗拉极限应变大约为

混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有

在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的（正常裂缝）。在正常条件下，裂缝宽度小于0.3mm时，钢筋不致生锈。为确保安全，允许裂缝宽度还应小一些。四桥梁裂缝

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2018规定：钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不应超过下列规定的限值：Ⅰ类及Ⅱ类环境0.2mmⅢ类及Ⅳ类环境0.15mm如图所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂缝分布示意图。

钢筋混凝土墩柱受压构件由于纵向压力过大引起的纵向裂缝、预应力筋锚固区由于局部应力过大引起的劈裂裂缝等都属于结构性裂缝。四桥梁裂缝（二）非结构性裂缝

1.收缩裂缝在混凝土凝固过程中，由于多余水分蒸发，引起的混凝土体积缩小称为干缩。同时，水泥与水起水化作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密，引起的混凝土体积缩小称为凝缩。收缩中以干缩为主，占总收缩量的8/10～9/10。收缩量随时间增长而不断加大，初期收缩较快，日趋缓慢。

2.温度裂缝钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形，这种温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，即会引起混凝土裂缝，这种裂缝称为温度裂缝。按结构的温度场不同、温度变形、温度应力不同，温度裂缝可分为三种类型：

五桥梁病害修复

1.表层缺陷修复

2.钢筋锈蚀处理

3.裂缝修补一缺陷检查与修补材料1表层缺陷检查与分析⑴检查—部位、位置、形式、范围、深度、面积、走向、宽度⑵分析—原因、发展趋势、功能影响2表层损坏砼的清除人工凿除气动工具凿除高速射水凿除3常用材料⑴混凝土砼等级（C30、C40）、水泥等级、粒径、水灰比（和易性）自密实混凝土⑵水泥砂浆≥32.5MPa、速凝剂，专用喷射水泥，山砂、河砂，不宜过细⑶复合砂浆⑷环氧树脂①环氧树脂力学强度强度远高于混凝土材料，抗压强度167-174MPa，抗拉强度46-70MPa，抗弯强度90-120MPa，粘结强度大于10MPa，收缩率小，热胀系数小。抗磨、耐腐蚀、常温固化。②环氧树脂组成主剂、固化剂、固化促进剂、增韧剂、稀释剂、填料等。二缺陷修补

1混凝土修补修补方法：直接浇注、喷射、压浆、涂抹凿除缺陷混凝土—表面处理（湿润、清洁）——涂刷粘结剂（铝粉水泥、铝粉砂浆、水泥浆）——浇筑混凝土——养生、新旧边界封闭处理（边界两侧15cm，垂直涂刷）2.水泥砂浆修补⑴人工涂抹法——浅缺陷、小面积缺陷凿除—表面处理——人工反复压抹水泥砂浆（加强压实）——养生、边界封闭处理⑵喷浆修补3.环氧树脂修补⑴表面处理表面凿毛、清洁、干燥无水、无尘、无软弱带。⑵修补工艺①涂抹环氧基液毛刷或喷枪，薄而均匀，厚度不超过1mm，充分湿润，凹凸、钢筋背面，间隔30—60分钟涂抹环氧砂浆或浇筑环氧混凝土②涂抹环氧砂浆4.环氧树脂修补⑴表面处理表面凿毛、清洁、干燥无水、无尘、无软弱带。⑵修补工艺①涂抹环氧基液毛刷或喷枪，薄而均匀，厚度不超过1mm，充分湿润，凹凸、钢筋背面，间隔30—60分钟涂抹环氧砂浆或浇筑环氧混凝土②涂抹环氧砂浆平面涂抹分层厚度1.0—1.5cm底层厚度0.5—1.0cm斜立面涂抹适当增加填料、增加粘度分层厚度0.5—1.0cm底面涂抹增加基液粘度分层厚度0.3—0.5cm环氧封闭漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆三钢筋锈蚀处理（一）钢筋锈蚀对混凝土结构的影响1开裂、剥落，降低结构耐久性2减小钢筋受力面积3降低混凝土和钢筋之间的握裹力（二）钢筋锈蚀的一般修补方法1凿除松脱、剥离等已损坏混凝土2对钢筋进行防锈处理、涂刷环氧等胶黏剂3立模、配料浇筑、喷浆、涂抹施工（环氧砂浆、环氧砼）等4对新喷涂、浇筑部分材料做表面处理裂缝维修表面粘贴表面封闭压力灌浆填缝法、抹灰法、喷浆法、凿槽法、加箍法粘贴玻璃布法、粘贴钢板法化学灌浆法、水泥灌浆法四桥梁结构裂缝修补一裂缝封闭修补法1填缝砖石圬工等结构清理水泥砂浆（1：2.5或1：3）填缝美观、耐久性有一定作用，但对整体性、强度作用很小。2表面抹灰⑴水泥砂浆涂抹表面凿毛清洗湿润涂刷底浆分层涂抹水泥砂浆厚度适中防晒防冻⑵环氧砂浆涂抹开槽“V”宽1-2cm、深0.5cm清洁缝口清洗缝口（丙酮）涂抹环氧基液嵌入环氧砂浆3.表面粘贴修补法⑴粘贴玻璃布无碱玻璃布除油蜡（沸煮、烘烤）砼表面凿毛环氧砂浆找平涂刷环氧基液浸渍粘贴粘贴下一层⑵钢板粘贴4.表面喷浆5.打箍封闭压力灌浆法：

通过施加一定的压力，将浆液灌入结构内部裂缝中，以封闭裂缝，恢复并提高结构强度、耐久性和抗震性，一般用于裂缝多、宽且深入结构内部或结构有空隙的部位。水泥灌浆材料有：纯水泥、水泥砂浆等。化学灌浆材料有：环氧树脂类浆液、丙烯酸酯类浆液、聚氨脂类浆液等裂缝清理化学灌浆修补法工艺流程埋设灌浆嘴嵌缝止浆密封检查灌浆收尾处理六桥涵加固技术简介一上部结构加固

1.桥面增加钢筋网加固法（桥面补强层加固）⑴增加梁体有效高度；⑵提高结构整体性；⑶改善结构荷载横向分布。从而提高结构承载力、刚度，常用语装配式梁桥。

2.增大截面和配筋加固法⑴增加梁体有效高度；⑵增加配筋率；从而提高结构承载力，结构的刚度、稳定性、抗裂性得到改善，主要用于梁桥和拱桥。桥面铺装植筋植筋抗拔试验套拱加固

3粘贴加固法⑴以粘贴的钢板或复合纤维材料替代生锈钢筋—钢筋锈蚀⑵以粘贴的钢板或复合纤维材料作为补充钢筋—配筋不足提高结构抗弯、抗剪承载力、抗裂性。具有以下优点：不改变结构尺寸、自重增加小、工艺简单、工期短。

4改变结构受力体系加固法⑴简支变连续①墩顶连续；②增加支撑或桥墩。

⑵一般梁变叠合梁梁底增加桁架等。⑶实腹式变空腹

5体外预应力加固采用型钢、钢筋、钢丝、钢绞线等材料，对结构受拉部位施加体外预应力，抵消自重应力。起到卸载作用，提高梁的承载力。具有如下优点：⑴自重小，大幅度改善结构受力状况，提高刚度和抗裂性；⑵对下部结构受力影响较小，省去墩台、地基加固；⑶对交通影响小；⑷可作为重车过桥临时加固手段。6增设辅助构件加固法增设横梁、纵梁、支撑等。7调整结构内力加固法一般多用于拱桥，调整压力线。被动加固、主动加固二下部结构加固1基础加固方法⑴扩大基础加固法扩大基地面积、增大与地基接触面