桥梁评估及加固技术研究PPT课件

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1、桥梁评估及加固技术研究 主要内容 桥梁结构常见病害类型 评估理论的最新进展 旧桥加固案例分析 目前国内外桥梁现状 旧桥检测及评估的常用方法 随着国民经济持续快速的发展，我国交通运输事业也 迎来一个辉煌的时代。 苏通大桥 支井河大桥 香港昂船洲大桥 西侯门大桥 我国设计施工水平已迈入国际先进行列 ，部分成果达到国际先进水平。 香港昂船洲大桥、 主跨1020米，江苏苏 通大桥，其主跨达到1088米，支井河上承式 钢管拱桥，跨径430米，西侯门悬索桥，跨 径1650米。 Roin-Antirion 大桥 Messina Bridge 桥梁的现状 桥名时间事件描述 綦江彩虹桥垮 塌19991焊接质量、

2、混凝土振捣不密实 宜宾小南门桥 吊杆断裂2001.11吊杆受酸雨侵蚀锈 断 苏州堰月桥 2005.4常年失修、承载力下降 甘肃洮河大桥2006.5常年失修、承载力下降 成都三渡水大桥2004.4挖砂导致基础被水冲垮 美国明尼苏达州密西西比河大桥2007.8原因待查 损坏与垮塌事件 国家 桥梁现状 中国 中国现有各类桥 梁约六十二万座，危桥数量众多。 美国 桥梁58万座，调查 51.4万座，其中40以上有不同程度的损伤 ， 98000座桥梁结构强度降低，应停止使用或限载。 日本 1956年以前按旧标准设计 施工的桥梁，其承载力明显不足。据统 计，这类桥 梁约有5500座，其中混凝土桥梁约有450

3、0座。 德国 一个州内的约1500座混凝土桥梁，有将近一半的桥梁上部构造至 少有一处较严 重的损伤 ，其中2/3至少有一处一般性损伤 。 目前国内桥梁存在的问题 5050年代后期和年代后期和6060年年 代桥梁荷载标准低代桥梁荷载标准低 ，承载力不足。，承载力不足。 部分近期修建的桥部分近期修建的桥 梁出现质量问题，梁出现质量问题， 损伤严重。损伤严重。 不断出现的桥梁垮塌事件给人民生命财产不断出现的桥梁垮塌事件给人民生命财产 造成巨大损失造成巨大损失 年月日晚时分，重 庆市綦江县城区一座步行桥突然整体垮 塌，数十名过桥者随大桥坠入桥下的綦 河，造成了严重伤亡事故。这次因工程 质量导致的重大责

4、任事故，共造成 人死亡 綦江彩虹桥宜宾小南门桥 主跨主跨240240米中承式拱桥，米中承式拱桥，19901990年年1111月月 建成通车，建成通车，20012001年年1111月因吊杆严重锈月因吊杆严重锈 蚀断裂，造成桥面跨塌。蚀断裂，造成桥面跨塌。 苏州堰月桥苏州堰月桥 （20052005年年4 4月）月） 甘肃洮河大桥（甘肃洮河大桥（20062006年年5 5月）月） 大桥建造于年代中期，距今 已有年左右的历史，是座危 桥。 位于甘肃省道306线上,岷县县城 以北500米处，始建于1974年,总 长200多，桥宽8米。 2004年辽宁盘 锦田庄台大桥 大桥桥位于盘锦与营口交 界处，连接辽

5、河两岸，桥 长500余米 ，在80吨的严 重超载情况下，使大桥第 9孔悬臂端预应力结构瞬 间脆性断裂 。 2007年江苏常州公路大桥 2004年成都三渡水大桥 2007年广东九江大桥 美国共有公路桥梁58万座， 1967年12月， Ohio州的Silver Bridge（悬索桥）跨塌导致46人死亡，使用年限为39年。随 后弗罗里达阳光桥因船撞而严重损伤，由此引发了对美国58 万座公路桥梁的检查，共调查了51.4万座，这些桥中40以 上有不同程度的损伤，98000座桥梁结构强度降低，应停止 使用或限载。 国外桥梁的现状 Thruway BridgeThruway Bridge, New York

6、, US, New York, US（19871987年年4 4月）月） I-40 Bridge, Oklahoma, USI-40 Bridge, Oklahoma, US （20022002年年5 5月）月） 美国明尼苏达州密西西比 河大桥垮塌 2007年8月1日 Entre-os-RiosEntre-os-Rios Bridge , Portugal Bridge , Portugal （20012001年年3 3月）月） 巴基斯坦卡拉奇公路大桥巴基斯坦卡拉奇公路大桥 20072007年年9 9月月1 1日，通车日，通车1212天垮塌天垮塌 印度南部安德拉省首府高架桥印度南部安德拉省首府

7、高架桥 20072007年年9 9月月9 9日垮塌，原定年底通车日垮塌，原定年底通车 国外桥梁的现状日本 日本在七、八十年代汽车运输急剧发展，汽车日益大 型化、重型化，交通量逐年增加。1956年以前按旧标 准设计施工的桥梁，其承载力明显不足。据统计，这 类桥梁约有5500座，其中混凝土桥梁约有4500座。 国外桥梁的现状德国 前联邦德国于19781979年对一个州内的约1500座钢 筋混凝土和预应力混凝土桥梁做了全面的检查，发现 不同时期修建的桥梁都有损伤，即使2030年桥龄的 预应力混凝土桥中，有将近一半的桥梁上部构造至少 有一处较严重的损伤，其中2/3至少有一处一般性损伤 。 （1 1）如

8、何实际评价现有桥梁的实际承载力与安全度问题；）如何实际评价现有桥梁的实际承载力与安全度问题； （2 2）如何及早检查发现桥梁产生的损伤及异常现象，正确地鉴定结）如何及早检查发现桥梁产生的损伤及异常现象，正确地鉴定结 构物地损伤程度，从而采用合理的维修加固方法问题；构物地损伤程度，从而采用合理的维修加固方法问题； （3 3）桥梁损坏与维修加固的实际应用问题；）桥梁损坏与维修加固的实际应用问题； （4 4）桥梁维修加固技术，即采用维修加固新技术与新方法问题；）桥梁维修加固技术，即采用维修加固新技术与新方法问题； （5 5）桥梁设计与维修管理的关系，即如何把维修加固中发现的问）桥梁设计与维修管理的关

9、系，即如何把维修加固中发现的问 题放到今后桥梁设计中进行考虑的问题；题放到今后桥梁设计中进行考虑的问题； （6 6）桥梁维修加固的未来展望，即维修加固方法将来会怎样发展，）桥梁维修加固的未来展望，即维修加固方法将来会怎样发展， 如何提出更合理的维修管理方法与策略的问题。如何提出更合理的维修管理方法与策略的问题。 1981经济合作与发展组织关于“道路桥梁维修与管理”会议 设计与养护管理的关系设计与养护管理的关系 结构设计应考虑换索结构设计应考虑换索 时不中断交通的问题时不中断交通的问题 支座更换支座更换 斜拉索更换斜拉索更换 如何保证支座更换时空间如何保证支座更换时空间 尺寸及结构安全的要求尺寸

10、及结构安全的要求 规范问题？规范问题？ （1 1）如何实际评价现有桥梁的实际承载力与安全度问题；）如何实际评价现有桥梁的实际承载力与安全度问题； （2 2）如何及早检查发现桥梁产生的损伤及异常现象，正确地鉴定结）如何及早检查发现桥梁产生的损伤及异常现象，正确地鉴定结 构物地损伤程度，从而采用合理的维修加固方法问题；构物地损伤程度，从而采用合理的维修加固方法问题； （3 3）桥梁损坏与维修加固的实际应用问题；）桥梁损坏与维修加固的实际应用问题； （4 4）桥梁维修加固技术，即采用维修加固新技术与新方法问题；）桥梁维修加固技术，即采用维修加固新技术与新方法问题； （5 5）桥梁设计与维修管理的关系

11、，即如何把维修加固中发现的问）桥梁设计与维修管理的关系，即如何把维修加固中发现的问 题放到今后桥梁设计中进行考虑的问题；题放到今后桥梁设计中进行考虑的问题； （6 6）桥梁维修加固的未来展望，即维修加固方法将来会怎样发展，）桥梁维修加固的未来展望，即维修加固方法将来会怎样发展， 如何提出更合理的维修管理方法与策略的问题。如何提出更合理的维修管理方法与策略的问题。 1981经济合作与发展组织关于“道路桥梁维修与管理”会议 如何科学有效的管理现有桥如何科学有效的管理现有桥 梁，防止恶性事故发生，确梁，防止恶性事故发生，确 保人民生命、国家财产不受保人民生命、国家财产不受 损失，已成为当务之急！损失

12、，已成为当务之急！ 主要内容 桥梁结构常见病害类型 评估理论的最新进展 旧桥加固案例分析 目前国内外桥梁现状 旧桥检测及评估的常用方法 混凝土桥梁常见病害及特点 外观特征：混凝土破损、开裂 钢筋 锈蚀、支座脱空 结构特征：挠度的不断加大和裂缝 的进一步开展 大跨径混大跨径混 凝土桥梁凝土桥梁 的担忧的担忧 ？ 病害产生的主要原因病害产生的主要原因 一、设计考虑不周造成桥梁结构原始性缺陷： （1）结构型式或桥型布置不合理； （2）使用计算程序或输入数据不妥，计算有误； （3）断面尺寸及钢筋不符合结构受力要求； （4）对一些特殊荷载如收缩徐变、温度、基础变位、水化热等考虑不足。 二、施工质量问题导

13、致桥梁损伤： （1）水泥质量不好； （2）使用的骨料不合格或级配不当、含泥量过大、出现碱骨料反应； （3）混凝土振捣不密实、参和料拌和不均匀； 设计双院制设计双院制 施工前图纸复核施工前图纸复核 病害产生的主要原因病害产生的主要原因 二、施工质量问题导致桥梁损伤： （4）浇注顺序不当； （5）混凝土养生不好； （6）预应力张拉控制不符合要求； （7）预应力管道压浆不饱满或未压浆； （8）支架下沉、脱模过早； （9）接头处理不当。 病害产生的主要原因病害产生的主要原因 三、运营期间造成的的破坏： （1）交通超载； （2）船舶、车辆撞击； （3）水流对基础的冲刷； （4）地震。 四、材料性能的退化

14、：混凝土炭化、钢材锈蚀等。 （1）混凝土炭化导致其强度降低； （2）氯离子对混凝土的侵蚀； （3）钢筋的锈蚀。 结构耐久性问题结构耐久性问题 结构设计中各项应结构设计中各项应 力的控制水平力的控制水平 控制防止裂缝控制防止裂缝 混凝土结构的耐久混凝土结构的耐久 性设计，抗氯离子性设计，抗氯离子 侵蚀、保护层碳化侵蚀、保护层碳化 防止钢筋锈蚀防止钢筋锈蚀 预应力混凝土张拉预应力混凝土张拉 工期工期 混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度 问题问题 防止钢筋锈蚀防止钢筋锈蚀 控制收缩徐变控制收缩徐变 设计过程的保证设计过程的保证 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式裂缝裂缝 弯曲引起受拉区的竖向

15、裂缝 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式裂缝裂缝 剪切引起的斜裂缝 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式裂缝裂缝 钢筋锈蚀引起的顺筋裂缝 墩柱钢筋锈胀引起混凝土剥落 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式外表破损外表破损 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式外表破损外表破损 梁体被撞、刮蹭、混凝土脱落 混凝土剥落 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式外表破损外表破损 梁底钢筋锈蚀 凝土剥落 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式管道压浆不饱满 钢绞线锈蚀管道压浆不饱满 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式墩台病害墩台病害 墩台被水冲毁墩台被

16、水冲毁锥坡塌陷锥坡塌陷 桩基被水冲刷桩基被水冲刷 后钢筋外露后钢筋外露 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式支座病害支座病害 支座支座 脱空脱空 支座支座 鼓包鼓包 老化老化 支座支座 开裂开裂 结构边界条件的改变结构边界条件的改变 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式支座病害支座病害 支座支座 钢盆钢盆 破坏破坏 常见病害的主要表现型式常见病害的主要表现型式桥面系病害桥面系病害 防撞护栏破损防撞护栏破损 桥桥桥桥面面铺铺铺铺装装层层层层破破损损损损 常规桥梁的特点常规桥梁的特点 一、桥梁已建成运营，许多有不同程度损伤一、桥梁已建成运营，许多有不同程度损伤 二、位置分散二、位置分散 三、原始资料缺失三、原始资料缺失 四、无法获得桥梁结构的初始状态四、无法获得桥梁结构的初始状态 主要内容 桥梁结构常见病害类型 评估理论的最新进展 旧桥加固案例分析 目前国内外桥梁现状 旧桥检测及评估的常用方法 桥梁评估方法 局部法局部法 利用人工检测经验利用人工检测经验 评估评估 整体法整体法 利用结构响应理论利用结构响应理论 评估评估 桥梁常用的无损检测方法 混 凝 土 强 度 检 测