文档介绍:《公路桥涵养护规范》讲座(JTG H11-2004)
长安大学公路学院
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1 概述
既有公路桥梁暴露在大自然中,大气中含盐量、高温、潮湿,构成金属易腐蚀的环境。近年来又因工业的发展,加以车辆急剧增重,且排放高腐蚀废标准低、通行能力和技术状况差的桥梁进行加固补强与加宽改造,消灭危桥,使现有桥梁在今后公路交通事业的发展保持充分的适应性,提高路网通行能力,是我国公路管养部门必须面对的现实问题。
我国公路桥梁的主要技术缺陷有七个方面 :
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我国桥梁七大技术缺陷
[缺陷一]设计荷载标准偏低,承载能力不足:早期建造的桥梁,特别是60年代、70年代建造的桥梁,设计荷载大多为汽-13、拖-60或汽-15、拖-80,还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽-10、履带-50,甚至低于汽车-10级。随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有的桥梁已出现严重病害,有的桥梁有出现病害的可能。
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[缺陷二]通行能力不足:桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低。桥上通车净空或桥下通车净空不足。
[缺陷三]人为及自然因素引起结构的损坏:超出设计的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击,河道不恰当开挖,桥梁基础下的岩溶、矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损害。
[缺陷四]超期服役:这一部分桥梁并不是太多,主要是建造时期较早,如50、60年代建造的桥梁,设计使用寿命一般只有30~50年,这些桥梁目前仍在使用中。
我国桥梁七大技术缺陷
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[缺陷五]超负荷使用:这一部分桥梁按路线等级或者预期设计荷载等级来说,设计荷载等级并不低,但由于一些特殊原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。
[缺陷六]设计、施工的先天不足:有些桥梁设计上不是很合理,结构构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐在发展。
[缺陷七]养护维修或加固措施不当:有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁负担加重;桥面排水处理不当,桥面渗水;如支座维修不当,约束了承重结构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次病害; 如结构体系改变不合理,致使结构的关键部位应力超限等。
我国桥梁七大技术缺陷
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可喜的是:特别是改革开放以来,我国的桥梁工作者对公路旧桥的检测、评定、技术改造进行了大量的研究工作,并取得了一定的成绩。
在旧桥检测方面:我国在大量引进并相继开发了混凝土强度和缺陷超声波检测设备、智能化红外成像测试设备,智能钢筋及保护层测量仪和钢筋锈蚀电位测量设备等等先进设备。
在旧桥评定方面:交通部于1988年颁布了《公路旧桥承载能力评定方法(试行)》,该方法主要是基于荷载试验评定方法,其对旧桥承载能力的检算基本上是按现行的有关公路桥梁设计规范进行。近年来,国内外一些学者在旧桥承载能力评定方法方面曾做过大量的潜心研究,先后提出了“以计算为主的评定方法”、“基于桥梁质量检查的评定方法”、“动态法测定桥梁承载能力”及“荷载试验与计算分析相结合的方法”等多种方法。
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我国在旧桥的检测、评定与加固方面取得了飞速的进步。但同西方发达国家相比在以下五个方面仍存在着较大差距:
①桥梁检测手段和仪器设备的开发研制
②桥梁检测、评定、加固的系统化及标准化
③加固维修材料和工艺设备
④对加固原理及计算方法的研究深度
⑤相关技术标准、应用规程及施工指南的制定。综上,我们桥梁养护工作者仍需加倍努力,缩短差距,使我国旧桥养护早日走上可持续发展之路。
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3 桥梁缺陷的主要表征
钢筋腐蚀损伤:
混凝土施工品质水准参差不齐,再加上超载问题严重,往往使RC结构裂缝与腐蚀产生相乘结果而导致寿命更短。根据调查资料表明:桥梁许多在完工10年内就会发生钢筋腐蚀混凝土龟裂现象。但必须说明;桥梁老劣化后承载力的折减,主要来自钢筋腐蚀,事实上一般强度的混凝土其老化速度甚慢。因此可推论造成钢筋腐蚀主因为混凝土的裂缝及水气等有害物的进入。
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箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂混凝土保护层
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T梁主钢筋锈蚀涨裂混凝土保护层
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T梁主钢筋锈蚀涨裂混凝土保护层
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拱肋主钢筋锈蚀涨裂混凝土保护层
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混凝土开裂:
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