《《公路养护与管理王凯英、张振华、李惠霞、项长生4第四章第1-4节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《公路养护与管理王凯英、张振华、李惠霞、项长生4第四章第1-4节（165页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章桥梁养护与维修,第一节 概述 第二节 桥梁的检查与检验 第三节 桥梁上部构造的养护维修加固 第四节 墩台基础的养护与维修 补充内容 国内外维修加固实例,目 录,了解桥梁检查和检验的方法 了解桥涵养护工作的内容 掌握桥梁技术状况的评定方法 掌握桥梁维修加固的方法,本章要求,3,重 点,难 点,桥梁技术状况评定方法 桥梁上部结构加固方法,桥梁承载力与耐久性评估,本 次 课 学 习 要 求,1 桥梁养护管理技术的重要性,桥梁养护管理工作,桥梁检查日常检查、定期检查、特殊检查 技术状况评价 养护管理与健康监测 承载力评定 养护维修 加固改造 材质状况检测与耐久性评价 检测仪器设备、加固维修材料研
2、发,5,1 桥梁养护管理技术的重要性,公路交通生命线工程 桥梁咽喉工程 、百年大计工程 桥梁养护面临的三大问题：,耐久性 安全性 适用性,病害集中暴露期：建成投入使用的2030年后 特点：经济越发达，面临的问题越突出,第一节 概述,6,强调全寿命成本最底。 维护加固本身就比新建难度大，方案制定应充分考虑维护加固后的使用效果与寿命。 美国钢筋混凝土维护费用的五倍定律： 设计时，对新建项目在钢筋防护方面， 每节省 1美元 开始出现锈蚀 多追加5美元 顺钢筋开裂 多追加25美元 钢筋严重锈蚀 多追加125美元 这一可怕的放大效应，使得各国政府投入大量资金用于钢筋混凝土结构的耐久性与加固的研究。,综合
3、经济性,项海帆院士在一次学术报告中说： 过于匆忙的设计周期和施工工期常常带来遗憾，留下隐患。 层层分包加上材料市场存在假冒伪劣问题，损害质量和耐久性。 施工监理和质监制度不完善，难以严格把关。 美籍华人工程师已发出警告： 中国桥梁的维修高潮会提前到来。这是极大的浪费。,中国已成桥梁大国,1988年，全国共约有桥梁12.4万座, 3400公里 2018年，全国共约有桥梁81万座，4万公里，高铁桥1万公里 30年来，中国建造的桥梁数量比世界上任何一个国家都要多两三倍。四大类桥梁中有三类最大跨径在中国。 中国已成为桥梁大国！,桥梁,10,2 我国公路桥梁的技术现状,2017年：我国公路桥梁数量已超过
4、80万座，高铁桥梁累积长度超过1万公里。 第二桥梁大国,问题1：,承载能力低 不适应交通运输需求 抗灾能力差 安全隐患突出,为数众多的非永久性桥梁需要改造 半永久性桥梁：2.0% 临时性桥梁：1.1%,我国公路桥梁的技术现状,11,2 我国公路桥梁的技术现状,问题2：,技术标准低（荷载） 不同版本的技术标准 经历了重建轻养时期 技术改造资金不足,1980年代前依据旧标准建设的在用桥梁，技术状况普遍偏差,我国公路桥梁的技术现状,12,2 我国公路桥梁的技术现状,问题3：,壳体桥 少筋微弯板组合梁桥 二铰板拱 双曲拱 桁架拱 刚架拱桥 带挂孔的钢筋混凝土双悬臂结构和预应力混凝土T型刚构桥,早期修建
5、的桥梁（少筋结构等），存在结构上的先天不足,我国公路桥梁的技术现状,13,2 我国公路桥梁的技术现状,问题4：,钢索 锚固区 抗风雨锚头 防振措施等 养护检查 维修更换 抗腐蚀、耐老化、可检修、易更换,缆索体系桥梁拉吊索锈蚀老化耐久性问题突出,我国公路桥梁的技术现状,14,2 我国公路桥梁的技术现状,问题5：,空心板、T梁、I梁、小箱梁等 横向联结薄弱 单板（梁）受力 梁（板）开裂 支座滑移、脱空,预制拼装的中小跨径配筋混凝土桥梁,我国公路桥梁的技术现状,15,2 我国公路桥梁的技术现状,问题6：,预应力混凝土连续箱梁桥 预应力混凝土连续刚构 斜拉桥 主梁开裂下挠 预应力管道压浆、施工接缝不良
6、，预应力损失,大跨径预应力混凝土箱梁桥,我国公路桥梁的技术现状,16,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,沿海地区：钢筋锈蚀、保护层层离或剥落等耐久性问题,我国公路桥梁的技术现状,17,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,西北、华北地区：由于季节性河流较多、温差较大，下部结构的磨蚀与侵蚀问题较突出,我国公路桥梁的技术现状,18,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,东北等寒冷地区：混凝土桥梁结构的冻融损伤等,我国公路桥梁的技术现状,19,2 我国公路桥梁的技术现状,问题7：,地区差异,南方地区：基础冲刷和水毁问题,我国公路桥梁的技术现状,20,2 我国公路桥梁
7、的技术现状,问题8：,超载运输问题,普遍存在 屡禁不止 增加桥梁结构负担疲劳与耐久性问题 造成结构损伤、早期破坏 桥面铺装损伤破坏 压垮桥梁,208国道太原市小店区段东柳林桥,我国公路桥梁的技术现状,21,服役桥梁存在的主要问题,缺少标志、标牌，管理失控： 超载、火灾。 桥面防排水失效： 影响正常安全行车、导致结构安全隐患。 铺装、栏杆破损、残缺： 影响行车、行人安全、车辆冲击增加结构受力负担。,服役桥梁存在的主要问题,支座安全精度差，伸缩装置、支座破损、失效： 改变桥梁结构受力模式，危及结构稳定及受力安全。 桥梁结构开裂、破损： 结构强度降低，危及结构承载能力安全。 桥梁强度、稳定和刚度不满
8、足使用要求： 危及结构使用安全。,美国588,930座桥梁 病害桥梁158,859座，约占桥梁总数的27 设计寿命基准期为75年，而实际使用的桥梁平均寿 命为44年，州际桥梁的的平均使用寿命仅为39年,平均每年约有150200座桥梁部分或完全倒塌，平 均寿命不足20年 修复费用每年就高达900亿美元 2005年开始，每年2000万美元，选定约100座桥梁 跟踪观测，建立检测评价基础数据库,服役桥梁存在的主要问题,24,英国约有92,000座桥梁是在1922年以前建造的，当时尚未引入荷载标准，导致约有1/4的桥梁不能满足现代规范要求，如果采用重建、维修使之满足要求，则需费用达8亿3千万英镑。 澳
9、大利亚仅就加固或更换新南威尔士州的有损害缺陷的桥梁而言，估计迫切需要至少约3.5亿美元。 德国通过对一个州内的钢筋混凝土桥梁和预应力混凝土桥梁的全面调查，发现桥龄在5060年的钢筋混凝土桥梁中，27的桥梁上部结构至少有一处严重损伤；64%至少有一处重要损伤，3035年桥龄的钢筋混凝土桥梁中，13%至少有一处严重损伤，53%至少有一处重要损伤。,1国内外桥梁状况国外,服役桥梁存在的主要问题,25,在大规模的建设中存在桥梁的安全和耐久性隐患，危（病）桥状况不容忽视： 大桥及以上的约占7%，中小桥约占93%； 东部约占20%,中部约占63%，西部约占18%。 部分桥梁因为原设计标准、施工质量、超重车
10、辆以及自然方面等等原因，已经不满足日益增长的交通运输的需求，存在结构承载力达到设计临界力，甚至已经成为严重影响交通安全的危桥。 5.12大地震后，地震灾区的桥梁大部分被破坏。 旧桥改造、养护维修的任务会越来越重。,1国内外桥梁状况国内,服役桥梁存在的主要问题,26,服役桥梁存在的主要问题,2004年6月10日7时许，位于辽宁省盘锦市境内305国道辽河大桥，在北起第14孔和第15孔之间，悬臂梁端突然断裂，造成桥板脱落，据查，此次事故原因与超载有关。,服役桥梁存在的主要问题,服役桥梁存在的主要问题,包头跨铁路桥,2007年10月23日23时38分，包头市民族东路高架桥引桥一跨（钢箱梁）发生倾斜事故
11、，致使包头北出口公路和环城铁路运输中断，有4辆汽车遇险，无人员伤亡。,服役桥梁存在的主要问题,宁波金唐大桥,船舶桅杆与该桥面发生碰撞，桥面箱梁塌落，船上20船员16人获救4人被困。,服役桥梁存在的主要问题,美国旧金山立交桥,2007年发生油罐车翻车起火事故，大火和高温造成旧金山湾区一段公路桥坍塌。,服役桥梁存在的主要问题,陕西灞河大桥,江西水口围桥,重庆綦江彩虹桥,四川宜宾金沙江南门大桥,上海新五斜拉桥,桥梁事故,服役桥梁存在的主要问题,混凝土桥梁加速下挠： 桥梁破坏的前兆！必须及时评估判断！ 1977年建造的世界最大跨径混凝土梁桥（241米），1993年测得 的跨中下挠1.4米，1996年3
12、月采用8根体外预应力加固，6个月后垮塌。 桥梁基础冲刷、变位： 危及桥梁安全！,服役桥梁存在的主要问题,服役桥梁存在的主要问题,桥梁火灾,重庆某桥被严重烧伤,服役桥梁存在的主要问题,船只撞击垮塌,广东某桥,江苏某桥,服役桥梁存在的主要问题,超载导致垮塌,山西某桥在182吨重负下终于未能挺住,服役桥梁存在的主要问题,桥梁洪灾,辽宁某桥被洪水冲垮,吉林市文德桥水毁 2010.8,服役桥梁存在的主要问题,地震灾害 2010.5.12汶川,服役桥梁存在的主要问题,施工质量太差导致桥梁垮塌,服役桥梁存在的主要问题,桥梁钢结构结构缺陷、锈蚀、疲劳等导致垮塌：,服役桥梁存在的主要问题,桥梁混凝土涂装保护不够
13、： 主要针对腐蚀环境中的钢筋混凝土结构，以日本为例， 混凝土涂装的发展经历了较长过程： 60年代 混凝土结构大量使用，曾认为不需维护 70年代 混凝土裂纹，钢筋锈蚀 80年代 腐蚀严重，国土交通部制定混凝土修复标准 90年代 高速道路管理集团制定混凝土涂装及FRP补修基准 2000年 路桥集团制定了混凝土块剥落防止对策手册,桥梁维护加固的重要性,即使是设计、施工质量均好的桥梁，其使用价值（特别是安全性）随着桥梁的使用时间增加而不断降低，当使用价值降至安全限值时，必须通过维修加固，维持、提高其使用价值，该过程在设计期限内持续发生。 为了确保桥梁健康、安全，养护不容忽视。如果养护到位，使用价值维持
14、过程发生频度就会低得多；假如桥梁设计、施工质量均好，养护就相对容易。遗憾的是：材料仍然会有缺陷、许多构件的寿命有限，支座和伸缩缝需要保健、更换。 ； 例如，斜拉索的寿命至少50 年，要能达到该寿命，定时的检测和养护是不可或缺的！ 养护的程序和时程都应该在设计时予以充分考虑。养护和更换部分构件的成本也应该考虑。如果设计未考虑，管养部门应予以补充。,1.桥梁检查、桥梁检验、桥梁检测、桥梁监测四个概念的内涵，及所包含的内容是什么？ 2.损伤后的桥梁对于结构承载能力及耐久性的影响如何进行评估，采取哪些方法？,提出问题：,第二节 桥梁的检查与检验,1.根据相关规范要求对照桥梁存在的缺陷及病害进行综合评定
15、,桥梁结构承载能力评定,依据桥梁定期检查资料，通过交通部公路桥涵养护规范JTG H11-2004，桥梁总体技术状况评定，对桥梁各部件技术状况的综合评定，这种评估方法只能给出宏观的分析结果，确定桥梁的技术状况等级，提出各类桥梁的维修加固措施。 全桥总体技术状况等级评定。 宜采用考虑桥梁各部件权重的综合评定方法。 亦可按重要部件最差的缺损状况评定，或对照桥梁技术状况评定标准进行评定（查表评定法）。,（1）桥梁各部件技术状况的评定方法： 1） 根据缺损程度（大小、多少或轻重）、缺损对结构使用功能的影响程度（无、小、大）和缺损发展变化状况（趋向稳定、发展缓慢、发展较快）等三个方面，以累加评分方法对各部
16、件缺损状况做出等级评定。评定方法见表4-1。 2）重要部件（如墩台与基础、上部承重构件、支座）以其中缺损最严重的构件评分；其他部件，根据多数构件缺损状况评分。 3）推荐的各部件权重见表4-2。各地区也根据本地区的环境条件和养护要求，采用专家评估法修订各部件的权重。,表4-1 桥梁部件缺损状况评定方法,表4-2桥梁部件权重综合评定方法, 全桥技术状况评分（0100） 按规范方法对各部件评定标度（05）；对于标度 的定量描述 各部件权重,88 一类桥梁好：正常保养 60 88 二类桥梁较好：小修 40 60 三类桥梁差：中修 40 四类桥梁危险：大修或改造 五类桥梁危险：改建或重建,桥梁技术状况综合评定,（2）桥梁技术状况评定等级分为一类、二类、三类
