公路桥梁常见病害

公路桥梁(qiáoliáng)常见病害李承昌交通运输部公路科学(kēxué)研究院（北京公科固桥技术有限公司）2014.05共一百二十二页一、桥梁常见病害1伸缩缝2桥面铺装3桥面线形4桥头搭板5支座6混凝土缺陷(quēxiàn)7混凝土裂缝8混凝土崩裂9墩柱开裂10桩基公路(gōnglù)桥梁常见病害及加固方法二、桥梁加固方法1伸缩缝2桥面铺装3桥面线形4桥头搭板5支座6混凝土缺陷7混凝土裂缝8混凝土崩裂9墩柱开裂10桩基共一百二十二页伸缩缝病害(bìnghài)形式1伸缩缝

间隙(jiànxì)大间隙小护栏错位取消伸缩缝锚固混凝土损坏滑移箱（杆）断裂构件丢失共一百二十二页1伸缩缝

间隙(jiànxì)大间隙(jiànxì)小共一百二十二页1伸缩缝

缝内垃圾(lājī)共一百二十二页1伸缩缝

支座(zhīzuò)脱空支座(zhīzuò)剪断落梁支座耳板开裂共一百二十二页1伸缩缝

梁移位(yíwèi)墩柱开裂(kāiliè)共一百二十二页伸缩缝病害(bìnghài)形式1伸缩缝

滑移(huáyí)箱（杆）断裂共一百二十二页伸缩缝病害(bìnghài)形式1伸缩缝

构件(gòujiàn)丢失共一百二十二页1伸缩缝

共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装环状网裂共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装环状网裂共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装沥青(lìqīng)铺装碎裂共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装水泥(shuǐní)铺装碎裂共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装单板受力共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装单板受力共一百二十二页2桥面(qiáomiàn)铺装单板受力共一百二十二页3桥面(qiáomiàn)线形共一百二十二页4桥头(qiáotóu)搭板共一百二十二页老化(lǎohuà)开裂5支座(zhīzuò)共一百二十二页剪切变形(biànxíng)过大脱空(tuōkōnɡ)5支座共一百二十二页缺不锈钢板5支座(zhīzuò)共一百二十二页开裂(kāiliè)5支座(zhīzuò)共一百二十二页开裂(kāiliè)移位(yíwèi)5支座共一百二十二页外鼓钢板(gāngbǎn)脱胶5支座(zhīzuò)共一百二十二页剪断(jiǎnduàn)5支座(zhīzuò)共一百二十二页支座(zhīzuò)偏位5支座(zhīzuò)共一百二十二页偏压(piānyā)5支座(zhīzuò)共一百二十二页偏压(piānyā)引起四氟板挤出钢盆底面混凝土脱空(tuōkōnɡ)5支座共一百二十二页箱梁脱离(tuōlí)支座5支座(zhīzuò)共一百二十二页盆式支座(zhīzuò)承载力不足5支座(zhīzuò)共一百二十二页蜂窝(fēngwō)麻面孔洞(kǒngdòng)裂缝6混凝土缺陷共一百二十二页剥落(bōluò)露筋风化(fēnghuà)流膏6混凝土缺陷共一百二十二页7混凝土裂缝(lièfèng)共一百二十二页剪切裂缝(lièfèng)弯曲(wānqū)裂缝垂直裂缝扭曲裂缝断开裂缝局部应力集中裂缝7混凝土裂缝共一百二十二页共一百二十二页7混凝土裂缝(lièfèng)共一百二十二页7混凝土裂缝(lièfèng)共一百二十二页8混凝土崩裂(bēngliè)共一百二十二页8混凝土崩裂(bēngliè)共一百二十二页9墩柱开裂(kāiliè)共一百二十二页9墩柱开裂(kāiliè)共一百二十二页10桩基共一百二十二页0.10超载车共一百二十二页二、桥梁(qiáoliáng)加固技术加固的一般原则：(1)尽量减少对原结构的损伤；(2)技术可靠，具有长期加固效应，能满足(mǎnzú)结构耐久性要求；(3)施工设备简单，施工操作方便；(4)材料用量少，费用低；(5)养护工作量少；(6)加固施工时尽量不中断交通。共一百二十二页（1）增大构件截面加固技术；（2）改变结构体系加固技术；（3）增强桥梁整体性加固技术；（4）体外预应力加固技术；（5）裂缝修补加固技术;（6）粘贴(zhāntiē)（钢板、碳纤维、钢丝等）加固技术；（7）支座病害判断及更换；（8）拉吊索病害判断及更换。二、

桥梁(qiáoliáng)加固技术桥梁加固的常用方法：共一百二十二页1增大构件(gòujiàn)截面(1)增焊主筋共一百二十二页1增大(zēnɡdà)构件截面(2)增加钢筋(gāngjīn)混凝土截面共一百二十二页1增大(zēnɡdà)构件截面(3)增设(zēnɡshè)主梁共一百二十二页1增大构件(gòujiàn)截面(4)增设(zēnɡshè)拱肋共一百二十二页1增大构件(gòujiàn)截面(5)套拱共一百二十二页1增大构件(gòujiàn)截面(6)双曲拱肋粘型钢(xínggāng)共一百二十二页1增大构件(gòujiàn)截面(7)拱桥粘贴(zhāntiē)钢板、碳纤维共一百二十二页1增大(zēnɡdà)构件截面(8)腹拱粘贴(zhāntiē)型钢共一百二十二页2改变(gǎibiàn)结构体系(1)临时(línshí)支撑—腹拱共一百二十二页2改变结构(jiégòu)体系(2)临时(línshí)支撑——

防落梁共一百二十二页2改变(gǎibiàn)结构体系(1)临时支撑(zhīchēng)—防板剪断共一百二十二页2改变结构(jiégòu)体系(2)简支变连续(liánxù)共一百二十二页2改变结构(jiégòu)体系(3)八字(bāzì)撑架法共一百二十二页2改变结构(jiégòu)体系(4)连续(liánxù)梁斜拉加固共一百二十二页2改变(gǎibiàn)结构体系（4）连续(liánxù)梁斜拉加固共一百二十二页2改变结构(jiégòu)体系(5)连续(liánxù)梁桁架加固共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(1)预制板桥面(qiáomiàn)铺装改造共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(2)预制板底增强横向联系（增设(zēnɡshè)横梁）共一百二十二页(3)粘贴(zhāntiē)钢板3增强(zēngqiáng)横向联系共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(4)T梁增设(zēnɡshè)横隔板共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(4)T梁增设(zēnɡshè)横隔板共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(4)T梁增设(zēnɡshè)横隔板共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设(zēnɡshè)横系梁共一百二十二页3增强(zēngqiáng)横向联系(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设(zēnɡshè)横系梁共一百二十二页4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶（1）将裂缝表面封闭(fēngbì)，形成一密闭腔体。（2）空心板底面裂缝，小箱梁底板、腹板裂缝不能灌胶。形成密闭腔体共一百二十二页4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶（1）使断裂的原结构恢复为整体。（2）阻止空气中水气和空中介质腐蚀(fǔshí)钢筋及钢绞线。共一百二十二页4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶灌缝灌注(guànzhù)胶主要性能指标性能项目性能指标抗压强度≥50MPa抗拉强度≥20MPa抗拉弹性模量≥1500MPa可灌注性能注入0.1mm宽裂缝共一百二十二页（1）低压(dīyā)灌胶—壁可法（2）中压灌胶—空压机配胶罐（3）高压(gāoyā)灌胶—专用设备4混凝土裂缝灌胶共一百二十二页项目性能指标抗压强度≥50MPa粘接抗剪强度≥10MPa粘接抗拉强度？MPa（1）原材料检验(jiǎnyàn)—抗压试件4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶（2）原材料检验(jiǎnyàn)—与混凝土粘接共一百二十二页（3）原材料检验(jiǎnyàn)——钢—钢粘接4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页（4）现场(xiànchǎng)检验—固化检验1）清理封缝胶，检查裂缝表面灌胶饱满(bǎomǎn)情况2）注意假灌胶4混凝土裂缝灌胶（5）现场检验—取芯检查1）取芯仅作为验证使用，应尽量少。2）钻芯钻杆内径一般为3～5cm，取样位置：裂缝未端、两胶嘴中间、裂缝交叉处，芯样深度宜大于10cm，且达裂缝深度。3）取芯前探测钢筋位置，避开钢筋。4）取芯孔用环氧树脂砂浆或混凝土封堵。共一百二十二页灌胶饱满(bǎomǎn)芯样4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页灌胶饱满(bǎomǎn)芯样4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页取芯钻孔(zuànkǒnɡ)照片4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页灌胶不饱满(bǎomǎn)芯样4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页活动(huódòng)裂缝灌胶后开裂4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页活动(huódòng)裂缝封缝后开裂4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页活动裂缝(lièfèng)封缝后开裂4混凝土裂缝(lièfèng)灌胶共一百二十二页适用(shìyòng)于大多数桥梁加固中小跨径梁板桥承载力不足大跨径桥梁(qiáoliáng)局部开裂5粘贴钢板加固技术共一百二十二页性能项目性能要求抗拉强度≥30MPa抗压强度≥65MPa伸长率≥1.3%钢—钢拉伸抗剪强度标准值≥15MPa与混凝土的正拉粘接强度≥2.5MPa（1）结构胶原材料检验(jiǎnyàn)5粘贴(zhāntiē)钢板加固技术（2）钢板原材料检验—拉伸试验，测量屈服强度、抗拉强度、延伸率共一百二十二页结构胶原材料检验(jiǎnyàn)——抗压试件5粘贴钢板(gāngbǎn)加固技术共一百二十二页结构胶原材料检验(jiǎnyàn)——剪切试件5粘贴钢板加固(jiāɡù)技术共一百二十二页凿毛合格(hégé)凿毛不合格(hégé)

5粘贴(zhāntiē)钢板加固技术（3）现场检验——混凝土凿毛共一百二十二页打磨(dǎmó)合格5粘贴钢板加固(jiāɡù)技术打磨不合格打磨后生锈、污染（4）现场检验——钢板打磨共一百二十二页（5）现场检验—脱空(tuōkōnɡ)检查5粘贴钢板(gāngbǎn)加固技术共一百二十二页（6）现场(xiànchǎng)检验——拔试验5粘贴钢板加固(jiāɡù)技术共一百二十二页（1）质量缺陷(quēxiàn)——外观检查未充分凿毛、脱空5粘贴(zhāntiē)钢板加固技术共一百二十二页(2)质量(zhìliàng)缺陷—钢板弯曲5粘贴钢板(gāngbǎn)加固技术共一百二十二页(3)质量缺陷—钢板局部(júbù)扭曲(4)质量(zhìliàng)缺陷—涂装开裂5粘贴钢板加固技术共一百二十二页(5)质量缺陷—钢板(gāngbǎn)丢失5粘贴钢板加固(jiāɡù)技术共一百二十二页(6)质量缺陷(quēxiàn)—钢板撕开5粘贴钢板(gāngbǎn)加固技术共一百二十二页性能项目性能要求抗拉强度标准值≥3400MPa弹性模量≥240000MPa极限拉伸值≥1.7%I级碳纤维布的主要(zhǔyào)力学性能指标

6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术规范规定[εf]＝0.007或其极限拉应变的较小值，即其容许抗拉强度[fp]=Ef×[εf]＝1680MPaQ235钢的抗拉强度fsd=195MPa[fp]/fsd=8.6

即粘贴一层300g/m2(厚0.167mm)碳纤维1m宽，相当于增加了14.36cm2（3根φ25）I级钢筋，或2根φ25Ⅱ级钢筋。其加固效率较低。

共一百二十二页

由于桥梁构件普遍尺寸大、配筋多，粘贴碳纤维增加的抗弯承载力相对(xiāngduì)较小，一般使用在：

（1）小型构件，如跨径小的板、楼板。

（2）应力复杂部位，如箱梁腹板。

（3）包柱，使受压柱形成约束混凝土。

6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术共一百二十二页性能项目性能要求抗拉强度标准值≥3400MPa弹性模量≥240000MPa极限拉伸值≥1.7%性能项目性能要求抗压强度≥70MPa钢—钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa与混凝土的正拉粘接强度≥2.5MPaA级碳纤维胶主要(zhǔyào)力学性能指标I级碳纤维布主要(zhǔyào)力学性能指标正拉粘接强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏6粘贴碳纤维加固技术(1)原材料检验——布3项、胶2项共一百二十二页（2）现场(xiànchǎng)检验——表面平整度6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术共一百二十二页（3）现场(xiànchǎng)检验—外观6粘贴(zhāntiē)碳纤维加固技术共一百二十二页大面积空鼓6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术褶皱(zhězhòu)分散浸渍不充分（4）现场检验——施工缺陷面胶涂刷过量面胶涂刷不均匀共一百二十二页（5）现场检验(jiǎnyàn)——拉拔试验6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术共一百二十二页（1）质量(zhìliàng)缺陷—涂装脱落6粘贴(zhāntiē)碳纤维加固技术（2）质量缺陷—碳纤维脱落共一百二十二页案例——某连续箱梁桥建成后不久，腹板、底板即严重开裂，在原施工节段结合处发现很多几乎贯通底板的裂缝。90%以上的裂缝宽度已经达到并超过0.2mm。加固(jiāɡù)措施：6粘贴(zhāntiē)碳纤维加固技术（1）边腹板内侧及中腹板在中支点两侧距支点10m范围内粘贴钢板条，然后在四分之一跨范围内浇筑10cm厚钢筋混凝土；共一百二十二页（2）主桥箱梁全部顶板、底板底面，部分翼缘板底面和支点一定范围内的边腹板外侧，采用粘贴(zhāntiē)碳纤维布的加固补强；（3）重新铺设桥面铺装，更换伸缩缝。加固费用1000多万元。

该桥加固二年后，腹板内表面又发现大量裂缝，又进行了检测和荷载试验。通过(tōngguò)检测、荷载试验和计算分析，主桥腹板尺寸不足，整体刚度偏低，加固后其截面抗剪尺寸不够，抗剪承载能力仍不能满足要求。6粘贴碳纤维加固技术共一百二十二页碳纤维板加固(jiāɡù)布置6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术共一百二十二页预应力钢绞线松弛(sōnɡchí)率6粘贴碳纤维加固(jiāɡù)技术共一百二十二页碳纤维板与钢绞线比较：

按强度计算(jìsuàn)，100mm宽、2mm厚碳纤维板相当于1根钢绞线，1）碳板约100元/米，无粘结钢绞线约10元/米。2）碳纤维板锚具约4000元/套，单根钢绞线锚具及齿板不超过1000元/套。

加固效率低，耐久性还需验证。6粘贴(zhāntiē)碳纤维加固技术共一百二十二页7简支板（梁）桥桥面(qiáomiàn)铺装改造（1）简支板桥常见(chánɡjiàn)病害：板底纵横向裂缝、渗水、露筋、铰缝开裂、单板受力等。（2）在这些病害中，单板受力危害最大，已出现桥梁坍塌的严重事故。（3）单板受力使活载横向分布系数由0.2变为0.5，活载增大一倍以上，引起板底开裂、挠度过大，甚至断板的严重事故。板端剪切裂缝共一百二十二页植筋24小时后，进行(jìnxíng)拉拔试验,φ16植筋深度7cm时，拉拔力应达到2吨。7简支板（梁）桥桥面(qiáomiàn)铺装改造摆放横筋摆放纵筋并绑扎钢筋网与植筋点焊共一百二十二页安装(ānzhuāng)导轨焊接导轨7简支板（梁）桥桥面(qiáomiàn)铺装改造风力灭火机吹扫

浇筑前冲洗湿润共一百二十二页提浆刮平精平粗平7简支板（梁）桥桥面(qiáomiàn)铺装改造共一百二十二页开放交通(jiāotōng)条件：（1）养生10天后。（2）混凝土抗压强度达到设计的100%。7简支板（梁）桥桥面(qiáomiàn)铺装改造共一百二十二页橡胶支座损坏(sǔnhuài)原因:⑴橡胶支座的老化⑵橡胶支座产品质量⑶施工(shīgōng)和养护管理不善⑷支座设计、选型及布置不合理⑸其它原因8支座病害判断及更换共一百二十二页橡胶支座病害评价—板式(bǎnshì)橡胶支座劣化等级评定表8支座病害判断(pànduàn)及更换共一百二十二页单个橡胶(xiàngjiāo)支座失效判