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多图 | 公路桥梁常见病害及加固手段

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龙行天下 发表于 2018-4-9 21:13:47 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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随着公路的通行能力和服务水平不断提高。大量的公路桥梁长期承载繁重交通负荷,多多少少出现了不同程度的病害。采取有效措施对现有公路桥梁进行维修加固,提高其承载能力,对确保交通流量的通行有着重要的意义。

一、桥梁常见病害

1.1 伸缩缝如果桥面清理不到位,导致大量硬物填入伸缩缝凹槽,在大量荷载的情况下极易引起伸缩缝破坏。另外,在重车反复作用下,渗透到伸缩缝中的雨水产生高压水,进而容易引发附近沥青混凝土发生松散、开裂。这些都会导致桥梁主体结构破坏,使梁板和盖梁的安全性和耐久性降低,严重的甚至会引发交通事故。病害形式 :间隙大;间隙小;护栏错位;取消伸缩缝;构件丢失;锚固混凝土损坏;滑移箱(杆)断裂

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△间隙大
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△间隙小

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△缝内垃圾

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△支座耳板开裂

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△支座剪断

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△支座脱落

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△落梁

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△梁移位

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△墩柱开裂

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△滑移箱(杆)断裂

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△构件丢失


1.2 桥面铺装
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△环装网裂

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△沥青铺装碎裂

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△水泥铺装碎裂

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△单板受力

1.3 桥头搭板
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1.4 支座
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△老化开裂

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△剪切变形过大

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△脱空

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△缺不锈钢板

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△开裂

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△移位

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△外鼓

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△钢板脱胶

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△剪短

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△支座偏位

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△偏压

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△钢盆底面混凝土脱空

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△偏压引起四氟板挤出

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△箱梁脱离支座
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△盆式支座承载力不足
1.5 混凝土缺陷
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△蜂窝

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△麻面
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△裂缝
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△剥落


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△露筋

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△流膏
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△风化1.6 混凝土裂缝
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1.7 混凝土崩裂

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1.8 墩柱开裂
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1.9 桩基
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二、桥梁加固技术

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。
桥梁加固的常用方法:
(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(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。

2.1 增加构件截面

(1)增焊主筋:
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(2)增加钢筋混凝土截面:
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(3)增设主梁:
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(4)增设拱肋:
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(5)套拱:

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(6)双曲拱肋粘型钢:

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(7)拱桥粘贴钢板、碳纤维
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(8)腹拱粘贴型钢
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2.2 改变结构体系(1)临时支撑—腹拱:
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(2)临时支撑——防落梁
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(3)临时支撑—防板剪断
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(4)简支变连续
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(5)八字撑架法

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(6)连续梁斜拉加固
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(7)连续梁桁架加固

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2. 3增强横向联系(1)预制板桥面铺装改造
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(2)预制板底增强横向联系(增设横梁)
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(3)粘贴钢板
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(4)T梁增设横隔板
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(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁
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2.4 混凝土裂缝灌胶(1)将裂缝表面封闭,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。
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(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钢筋及钢绞线。

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(1)低压灌胶—壁可法
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(2)中压灌胶—空压机配胶罐  
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(3)高压灌胶—专用设备
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(1)原材料检验—抗压试件
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(2)原材料检验—与混凝土粘接

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(3)原材料检验——钢—钢粘接
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(4)现场检验—固化检验

  1)清理封缝胶,检查裂缝表面灌胶饱满情况
2)注意假灌胶
(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。

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△灌胶饱满芯样

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△取芯钻孔照片

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△灌胶不饱满芯样

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△活动裂缝灌胶后开裂

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△活动裂缝缝后开裂

2.5 粘贴钢板加固技术

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结构胶原材料检验——剪切试件:
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(3)现场检验——混凝土凿毛

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△凿毛合格

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△凿毛不合格
(4)现场检验——钢板打磨
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△打磨合格
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△打磨不合格
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△打磨后生锈、污染
(5)现场检验—脱空检查(6)现场检验——拔试验
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(1)质量缺陷——外观检查:未充分凿毛、脱空
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(2)质量缺陷—钢板弯曲
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(3)质量缺陷—钢板局部扭曲
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(4)质量缺陷—涂装开裂
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(5)质量缺陷—钢板丢失
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(6)质量缺陷—钢板撕开
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2.6 粘贴碳纤维加固技术

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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。

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(2)现场检验——表面平整度
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(3)现场检验—外观
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(4)现场检验——施工缺陷
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(1)质量缺陷—涂装脱落
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(2)质量缺陷—碳纤维脱落

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加固措施:

(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;
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(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,采用粘贴碳纤维布的加固补强;
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(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。

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△碳纤维板加固布置

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△预应力钢绞线松弛率碳纤维板与钢绞线比较:按强度计算,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。

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△板端剪切裂缝2.7 简支板(梁)桥桥面铺装改造(1)简支板桥常见病害: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。植筋24小时后,进行拉拔试验,φ16植筋深度7cm时,拉拔力应达到2吨。

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开放交通条件:

(1)养生10天后。
(2)混凝土抗压强度达到设计的100%。

2.8 支座病害判断及更换橡胶支座损坏原因:⑴橡胶支座的老化⑵橡胶支座产品质量⑶施工和养护管理不善⑷支座设计、选型及布置不合理⑸其它原因

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单个橡胶支座失效判定条件:

(1) 内层钢板断裂, 支座被压溃并产生弯曲或扭曲。
(2) 支座表面橡胶剥离掉块, 加劲钢板外露, 支座周边出现外鼓或凹凸不平的现象。
(3) 支座剪切角 tanα≥0.7 (α≥35°以上) 或当活载加载时, 橡胶支座变形≈0。
(4) 支座表面裂纹多于 30~40 条, 宽度>2~3mm,或侧面产生的水平裂纹, 长度超过边长的 50%。
(5) 永久压缩变形超过支座厚度的 15%。板式橡胶支座更换条件:

(1)按劣化标准判断, 同一盖梁上劣化等级为A 级的支座个数达到梁支座总数的 20%以上, 或相邻两支座劣化等级均为 A 级。
(2)按单个橡胶支座失效条件判断, 同一盖梁上的支座达到以上失效条件的个数超过支座总数的 20%以上, 或相邻两支座均达到以上失效条件。
(3)相邻两支座永久压缩变形差超过支座厚度的5%。
(4)仅表面开裂不应判定为失效。
(5) 一个支座失效, 本跨同排支座需全部更换。盆式橡胶支座更换条件:
(1)偏压、脱空、上下座板变形、钢盆开裂等为失效,仅锈蚀不应判定为失效。
(2)与板式支座不同, 本跨同排仅更换失效支座;更换后上下座板应水平。

来源:筑龙路桥市政


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