一、桥梁常见病害 1.伸缩缝: (1)伸缩缝病害形式 : 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 △ 间隙大 △ 间隙小
1.伸缩缝:
(1)伸缩缝病害形式 :
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
△ 间隙大
△ 间隙小
△ 缝内垃圾
△ 支座耳板开裂
△ 支座剪断
△ 支座脱落
△ 落梁
△ 梁移位
△ 墩柱开裂
伸缩缝病害形式 :
△ 滑移箱(杆)断裂
△ 构件丢失
2.桥面铺装:
△ 环装网裂
△ 沥青铺装碎裂
△ 水泥铺装碎裂
△ 单板受力
3.桥面线形:
4.桥头搭板
5.支座
△ 老化开裂
△ 剪切变形过大
△ 脱空
△ 缺不锈钢板
△ 开裂
△ 移位
△ 外鼓
△ 钢板脱胶
△ 剪短
△ 支座偏位
△ 偏压
△ 钢盆底面混凝土脱空
△ 偏压引起四氟板挤出
△ 箱梁脱离支座
△ 盆式支座承载力不足
6.混凝土缺陷
△ 蜂窝
△ 麻面
△ 裂缝
△ 剥落
△ 露筋
△ 流膏
△ 风化
7.混凝土裂缝:
8.混凝土崩裂 :
9.墩柱开裂
10.桩基
11.超载车
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。
(1)增焊主筋:
(2)增加钢筋混凝土截面:
(3)增设主梁:
(4)增设拱肋:
(5)套拱:
(6)双曲拱肋粘型钢:
(7)拱桥粘贴钢板、碳纤维
(8)腹拱粘贴型钢
2改变结构体系
(1)临时支撑—腹拱:
(2)临时支撑——防落梁
(1)临时支撑—防板剪断
(2)简支变连续
(3)八字撑架法
(4)连续梁斜拉加固
(5)连续梁桁架加固
3增强横向联系:
(1)预制板桥面铺装改造
(2)预制板底增强横向联系(增设横梁)
(3)粘贴钢板
(4)T梁增设横隔板
(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁
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。
(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。
(1)低压灌胶—壁可法
(2)中压灌胶—空压机配胶罐
(3)高压灌胶—专用设备
(1)原材料检验—抗压试件
(2)原材料检验—与混凝土粘接
(3)原材料检验——钢—钢粘接
(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。
△灌胶饱满芯样
△取芯钻孔照片
△灌胶不饱满芯样
△活动裂缝灌胶后开裂
△活动裂缝缝后开裂
5 粘贴钢板加固技术:
结构胶原材料检验——剪切试件:
(3)现场检验——混凝土凿毛
△凿毛合格
△凿毛不合格
(4)现场检验——钢板打磨
△ 打磨合格
△ 打磨不合格
△打磨后生锈、污染
(5)现场检验—脱空检查
(6)现场检验——拔试验
(1)质量缺陷——外观检查:未充分凿毛、脱空
(2)质量缺陷—钢板弯曲
(3)质量缺陷—钢板局部扭曲
(4)质量缺陷—涂装开裂
(5)质量缺陷—钢板丢失
(6)质量缺陷—钢板撕开
6、粘贴碳纤维加固技术
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。
(2)现场检验——表面平整度
(3)现场检验—外观
(4)现场检验——施工缺陷
(1)质量缺陷—涂装脱落
(2)质量缺陷—碳纤维脱落
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;
(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;
(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。
△ 碳纤维板加固布置
△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。
△ 板端剪切裂缝
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。
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%。
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
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。