桥梁加固设计很详细学习教案.pptx

会计学 1桥梁(qioling)加固设计很详细第一页，共92 页。大家认为旧桥加固设计者除了有扎实的专业知识外，最好 大家认为旧桥加固设计者除了有扎实的专业知识外，最好既有相当的设计经验，又有相当的施工经验，所完成的设 既有相当的设计经验，又有相当的施工经验，所完成的设计施工图才较合理、可靠、现实、施工质量容易保证、修 计施工图才较合理、可靠、现实、施工质量容易保证、修改变更少、造价合理、加固效果好，不仅能治 改变更少、造价合理、加固效果好，不仅能治“标 标”，能治，能治“本 本”的尽量治 的尽量治“本 本”。否则如果只有设计经验，所出加固方案。否则如果只有设计经验，所出加固方案可能有施工不现实，难于做到或做好，影响加固效果和成 可能有施工不现实，难于做到或做好，影响加固效果和成本，施工图中有些 本，施工图中有些(y(y uxi)uxi)细节问题不明确，理论上能做但 细节问题不明确，理论上能做但施工时做不到或质量难于保证，造成修改或变更多，也影 施工时做不到或质量难于保证，造成修改或变更多，也影响加固效果和加固成本。响加固效果和加固成本。第1 页/共92 页第二页，共92 页。如 如 果 果 只 只 有 有 施 施 工 工(sh(sh gng)gng)经 经 验 验，所 所 出 出 加 加 固 固 方 方 案 案 及 及 施 施 工 工(sh(sh gng)gng)图 图，可 可 能 能缺 缺 乏 乏 对 对 结 结 构 构 系 系 统 统 地 地 受 受 力 力 分 分 析 析 及 及 病 病 害 害 成 成 因 因 及 及 趋 趋 势 势 分 分 析 析，往 往 往 往 该 该 加 加 固 固 的 的 部 部 位 位加 加 固 固 不 不 够 够 或 或 太 太 多 多，不 不 需 需 要 要 加 加 固 固 的 的 地 地 方 方 也 也 加 加 固 固，造 造 成 成 多 多 花 花 了 了 钱 钱，加 加 固 固 效 效 果 果还 还 不 不 好 好。作 作 者 者 从 从 参 参 与 与 的 的 众 众 多 多 旧 旧 桥 桥 加 加 固 固 评 评 审 审 会 会 上 上 看 看 到 到 很 很 多 多 设 设 计 计 者 者 在 在 加 加 固 固 材 材料 料 的 的 用 用 量 量 上 上 比 比 较 较 随 随 意 意，凭 凭 经 经 验 验、凭 凭 感 感 觉 觉 用 用 材 材 料 料 的 的 人 人 不 不 少 少，是 是 否 否 浪 浪 费 费 材 材 料 料或 或 是 是 达 达 不 不 到 到 最 最 好 好 的 的 加 加 固 固 效 效 果 果，自 自 己 己 不 不 清 清 楚 楚，业 业 主 主 更 更 不 不 知 知 道 道，大 大 多 多 没 没 有 有 作 作加 加 固 固 计 计 算 算，有 有 的 的 高 高 资 资 质 质 设 设 计 计 单 单 位 位 也 也 只 只 对 对 加 加 固 固 前 前 的 的 结 结 构 构 作 作 些 些 复 复 核 核 性 性 计 计 算 算，最 最 多 多 作 作 加 加 固 固 后 后 的 的 承 承 载 载 力 力 计 计 算 算。但 但 大 大 家 家 知 知 道 道 构 构 件 件 的 的 病 病 害 害 往 往 往 往 在 在 正 正 常 常 使 使 用 用 阶 阶段 段 中 中 表 表 现 现 出 出 来 来，承 承 载 载 能 能 力 力 主 主 要 要 说 说 明 明 构 构 件 件 是 是 否 否 安 安 全 全，能 能 安 安 全 全 使 使 用 用 的 的 构 构 件 件 并 并非 非 就 就 没 没 有 有 病 病 害 害，因 因 此 此 还 还 要 要 作 作 截 截 面 面 上 上 各 各 材 材 料 料 的 的 应 应 力 力 强 强 度 度 计 计 算 算，才 才 能 能 反 反 映 映 出 出构件是否有病害、程度如何及发展趋势。构件是否有病害、程度如何及发展趋势。第2 页/共92 页第三页，共92 页。作 作 者 者 认 认 为 为“应 应 力 力 强 强 度 度 计 计 算 算 是 是 反 反 映 映 构 构 件 件 病 病 害 害 的 的 必 必 要 要 依 依 据 据，承 承 载 载 能 能 力 力 计 计 算 算 是 是 构 构 件 件 安 安 全 全 使 使用 用 的 的 最 最 后 后 保 保 障 障”，两 两 者 者 均 均 不 不 可 可 缺 缺。现 现 实 实 加 加 固 固 计 计 算 算 中 中，常 常 出 出 现 现 承 承 载 载 能 能 力 力 极 极 限 限 状 状 态 态 满 满 足 足 要 要求 求，但 但 构 构 件 件 确 确 实 实 存 存 在 在 许 许 多 多 病 病 害 害，于 于 是 是 一 一 种 种 做 做 法 法 是 是 加 加 大 大 车 车 辆 辆 设 设 计 计 荷 荷 载 载 使 使 承 承 载 载 力 力 不 不 满 满 足 足 要 要求 求，但 但 又 又 缺 缺 乏 乏 可 可 靠 靠 的 的 超 超 载 载 资 资 料 料；另 另 一 一 种 种 做 做 法 法 是 是 根 根 据 据 各 各 种 种 病 病 害 害 及 及 程 程 度 度 通 通 过 过 一 一 些 些 算 算 法 法 得 得 出 出各 各 种 种 折 折 减 减 系 系 数 数，对 对 承 承 载 载 力 力 进 进 行 行 折 折 减 减，以 以 说 说 明 明(shumng)(shumng)构 构 件 件 不 不 满 满 足 足 承 承 载 载 力 力 要 要 求 求，构 构 件 件加 加 固 固 后 后 又 又 补 补 足 足 大 大 于 于 等 等 于 于 被 被 折 折 减 减 的 的 承 承 载 载 力 力，这 这 种 种 做 做 法 法 虽 虽 有 有 一 一 定 定 科 科 学 学 依 依 据 据，但 但 也 也 有 有 不 不 少 少 人 人为评判因素，同样不能反映控制截面上各种材料的工作状况。为评判因素，同样不能反映控制截面上各种材料的工作状况。本 本 人 人 认 认 为 为 桥 桥 梁 梁 加 加 固 固 设 设 计 计 计 计 算 算 应 应 该 该 既 既 作 作 截 截 面 面 上 上 各 各 材 材 料 料 的 的 应 应 力 力 强 强 度 度 计 计 算 算，也 也 作 作 承 承 载 载 力 力 计 计算 算，由 由 于 于 材 材 料 料 的 的 应 应 力 力 强 强 度 度 往 往 往 往 优 优 先 先 控 控 制 制 设 设 计 计，再 再 加 加 上 上 承 承 载 载 力 力 计 计 算 算 中 中 有 有 时 时 要 要 用 用 到 到 应 应 力 力 计 计算的结果，因此先作应力强度计算，后作承载力计算，两者均应符合要求。算的结果，因此先作应力强度计算，后作承载力计算，两者均应符合要求。第3 页/共92 页第四页，共92 页。桥梁检测中有待解决(jiju)的主要问题 l 预应力砼结构控制(kngzh)截面处各材料的有效预应力现场测定；l 砼中钢筋锈蚀情况的现场量化测定；l 砼中多层钢筋的大小及位置的现场测定等。第4 页/共92 页第五页，共92 页。桥梁检测中有待完善(wnshn)的主要问题 l 砼强度的现场测定；l 拉索、吊杆、缆索的索力现场测定；l 其它已有检测，如裂缝、炭化、有害物质含量、l 变形等的准确(zhnqu)、快速、轻便化等。第5 页/共92 页第六页，共92 页。桥梁(qioling)评价中有待完善的主要问题 如何根据桥梁检测的结果对其进行评价是一项较复杂的工作，目前国内有两 如何根据桥梁检测的结果对其进行评价是一项较复杂的工作，目前国内有两个部门颁发的规范：一是交通部门的公路桥涵养护规范，二是建设部的 个部门颁发的规范：一是交通部门的公路桥涵养护规范，二是建设部的城市桥梁养护技术规范，这两部 城市桥梁养护技术规范，这两部(li(li n n b)b)规范的评价方法思路大体一样，规范的评价方法思路大体一样，但后者的量化程度高些，但都存在一定的人为因素，当桥梁所处的状况等级可 但后者的量化程度高些，但都存在一定的人为因素，当桥梁所处的状况等级可上也可下时，往往不同人会评价出不同的结果，一般相差一个等级，极少数有 上也可下时，往往不同人会评价出不同的结果，一般相差一个等级，极少数有相差两个等级的。因此如何进一步量化指标，减少人为因素仍是今后要做的工 相差两个等级的。因此如何进一步量化指标，减少人为因素仍是今后要做的工作。作。第6 页/共92 页第七页，共92 页。第一章 桥梁上部结构(jigu)常见病害、成因及可选的加固方法1.1 1.1 概述 概述 以钢筋混凝土或预应力混凝土材料修建的各类桥梁占我国现役桥 以钢筋混凝土或预应力混凝土材料修建的各类桥梁占我国现役桥梁的绝大多数，由于各种原因，使用多年后，或多或少都出现一些病 梁的绝大多数，由于各种原因，使用多年后，或多或少都出现一些病害，特别是近些年来许多地区交通流量增大及重车增多，桥梁出现的 害，特别是近些年来许多地区交通流量增大及重车增多，桥梁出现的病害较多，相当一部分桥梁已到了不得不加固或者是不加固不让人放 病害较多，相当一部分桥梁已到了不得不加固或者是不加固不让人放心的地步，前者得限制交通或者中断交通，拨专项资金抢修。后者虽 心的地步，前者得限制交通或者中断交通，拨专项资金抢修。后者虽不必限制交通，但数量甚多，管养单位也在设法筹集资金，以尽快动 不必限制交通，但数量甚多，管养单位也在设法筹集资金，以尽快动工加固。以下 工加固。以下(y(y xi)xi)所述的桥梁常见病害，主要指直接影响到结构承载 所述的桥梁常见病害，主要指直接影响到结构承载能力，属结构受力性并需要加固的各种病害，而对于只需要作正常养 能力，属结构受力性并需要加固的各种病害，而对于只需要作正常养护维修的非结构受力性缺陷或病害较少涉及。护维修的非结构受力性缺陷或病害较少涉及。第7 页/共92 页第八页，共92 页。对于裂缝宽度的限制值，采用公路桥涵养护规范 对于裂缝宽度的限制值，采用公路桥涵养护规范JTG H11-2004 JTG H11-2004 的表 的表3.5.2 3.5.2 4 4 及城市 及城市桥梁养护技术规范 桥梁养护技术规范CJJ99-2003 CJJ99-2003 的表 的表5.4.2 5.4.2 所规定的恒载裂缝宽度限制值，缝宽小于规范要 所规定的恒载裂缝宽度限制值，缝宽小于规范要求的，采用涂刷环氧胶封闭。缝宽大于规范要求的，若是非结构受力裂缝，则采用压力 求的，采用涂刷环氧胶封闭。缝宽大于规范要求的，若是非结构受力裂缝，则采用压力(yl)(yl)灌缝处理，若是结构受力裂缝，则不仅要治标，还要治本，采用各种加固方法来消 灌缝处理，若是结构受力裂缝，则不仅要治标，还要治本，采用各种加固方法来消除或部分消除裂缝产生的原因。除或部分消除裂缝产生的原因。1.2 1.2 钢筋混凝土及预应力混凝土简支板桥 钢筋混凝土及预应力混凝土简支板桥 简支板桥是小跨径桥梁常用的结构型式，钢筋混凝土板桥的跨径常为 简支板桥是小跨径桥梁常用的结构型式，钢筋混凝土板桥的跨径常为5 5 13 13 米，有空心 米，有空心板和实心板，施工方法有预制装配和整体现浇。预应力板桥的跨径常为 板和实心板，施工方法有预制装配和整体现浇。预应力板桥的跨径常为10 10 20 20 米，一般 米，一般为空心板，预制装配的较多。为空心板，预制装配的较多。第8 页/共92 页第九页，共92 页。1 1）钢筋混凝土整体现浇简支板桥 钢筋混凝土整体现浇简支板桥 常见的病害有：常见的病害有：（1 1）跨中附近板底由下而上的竖向裂缝，一般有多条，静态裂缝宽度有可能）跨中附近板底由下而上的竖向裂缝，一般有多条，静态裂缝宽度有可能(knng)(knng)超过规范限制值，图 超过规范限制值，图1.2 1.2 1 1，有时还伴随着跨中下挠，表明抗弯能力已，有时还伴随着跨中下挠，表明抗弯能力已不足；不足；图1.2 1 整体式板桥(bn qio)跨中竖向裂缝 第9 页/共92 页第十页，共92 页。（2 2）跨中附近板底纵向裂缝，一般也可能有多条，有的静态裂缝宽度也会超）跨中附近板底纵向裂缝，一般也可能有多条，有的静态裂缝宽度也会超过规范要求，图 过规范要求，图1.2 1.2 2 2。这很可能是设计图采用。这很可能是设计图采用(c(c iyng)iyng)了预制装配的 了预制装配的标准图配筋，施工时却改用现浇，将单向板变成整体式双向板，改变了 标准图配筋，施工时却改用现浇，将单向板变成整体式双向板，改变了板的受力方式，导致板底横向配筋严重不足，在横向弯矩作用下，引起 板的受力方式，导致板底横向配筋严重不足，在横向弯矩作用下，引起板底产生纵向裂缝。板底产生纵向裂缝。图1.2 2 整体式板桥跨中段(zhn dun)板底纵向裂缝 第10 页/共92 页第十一页，共92 页。2 2）钢筋混凝土及预应力混凝土预制装配简支板桥）钢筋混凝土及预应力混凝土预制装配简支板桥 常见的病害有：常见的病害有：（1 1）装配式简支板可有桥面铰接缝处出现纵向裂缝，这主要是铰接缝施工质量差，装配式简支板可有桥面铰接缝处出现纵向裂缝，这主要是铰接缝施工质量差，造成 造成(zo chn(zo chn)各板块的整体性连接差；各板块的整体性连接差；（2 2）也可有支座脱空现象产生，由于每块板的两端各有）也可有支座脱空现象产生，由于每块板的两端各有2 2 个支座，每跨桥都有较多 个支座，每跨桥都有较多支座，如果施工时支座垫石标高有误差，或预制安装时板有翘曲，或墩台有不 支座，如果施工时支座垫石标高有误差，或预制安装时板有翘曲，或墩台有不均匀沉降都会导致部分支座脱空；均匀沉降都会导致部分支座脱空；（3 3）钢筋混凝土的简支板跨中附近板底有由下而上的竖向裂缝，缝宽有可能超过）钢筋混凝土的简支板跨中附近板底有由下而上的竖向裂缝，缝宽有可能超过规定要求，或有跨中下挠，抗弯能力不足，图 规定要求，或有跨中下挠，抗弯能力不足，图1.2 1.2 1 1；第11 页/共92 页第十二页，共92 页。（4 4）板底出现纵向裂缝，预应力混凝土装配式简支板桥大多采用先张法）板底出现纵向裂缝，预应力混凝土装配式简支板桥大多采用先张法施工，如果由于施工原因造成底板太薄，使得预应力筋周围混凝土 施工，如果由于施工原因造成底板太薄，使得预应力筋周围混凝土局部 局部(jb)(jb)应力过大，或者由于混凝土中的氯盐添加剂或者混凝土 应力过大，或者由于混凝土中的氯盐添加剂或者混凝土碳化造成钢筋生锈，均可能产生沿着钢筋的板底纵向裂缝；碳化造成钢筋生锈，均可能产生沿着钢筋的板底纵向裂缝；（5 5）一般的空心板在支承端附近不会出现剪切斜裂缝，但近几年来有的）一般的空心板在支承端附近不会出现剪切斜裂缝，但近几年来有的桥梁采用了单块宽度达 桥梁采用了单块宽度达1.5 1.5 米甚至更大的大空心板，其实相当于小箱 米甚至更大的大空心板，其实相当于小箱梁，腹板厚度不大时，边板的腹板上有可能发现斜裂缝。梁，腹板厚度不大时，边板的腹板上有可能发现斜裂缝。第12 页/共92 页第十三页，共92 页。对上述各种病害可选的加固方法有：对上述各种病害可选的加固方法有：（1 1）对板底产生的纵、横向裂缝，当缝宽超过规范的限制时，均可采用）对板底产生的纵、横向裂缝，当缝宽超过规范的限制时，均可采用粘贴钢板法或粘贴纤维复合材料 粘贴钢板法或粘贴纤维复合材料(f h ci lio)(f h ci lio)法加固。但对解决跨 法加固。但对解决跨中下挠的效果不好；中下挠的效果不好；（2 2）预应力加固法，在板底锚固多根平行的预应力细钢丝，张拉后覆）预应力加固法，在板底锚固多根平行的预应力细钢丝，张拉后覆盖特制混凝土，图 盖特制混凝土，图1.2 1.2 3 3，或者设转向托架后折线形布钢束张拉，或者设转向托架后折线形布钢束张拉，预应力钢索穿过两端板中斜孔锚固于铺装层下，图 预应力钢索穿过两端板中斜孔锚固于铺装层下，图1.2 1.2 4 4，详见第，详见第三章；三章；图1.2 3 板底锚固多根预应力钢丝(n s)第13 页/共92 页第十四页，共92 页。图1.2 4 折线形(xin xn)布置体外预应力索 图1.2 5 跨中增加(zngji)支撑变简支为连续 第14 页/共92 页第十五页，共92 页。（3 3）改变结构体系法，如简支板变连续板，小跨径板桥可在跨中或跨中附近增设）改变结构体系法，如简支板变连续板，小跨径板桥可在跨中或跨中附近增设桥墩或斜撑，图 桥墩或斜撑，图1.2 1.2 5 5，但应注意在中支点，但应注意在中支点(zhdi(zhdi n)n)负弯矩区，应结合桥面 负弯矩区，应结合桥面改造，增设足够的受拉钢筋。以上两种方法对解决跨中下挠效果较好；改造，增设足够的受拉钢筋。以上两种方法对解决跨中下挠效果较好；（4 4）锚喷混凝土加固法，在板底锚固钢筋网后，喷射混凝土覆盖。其实质是增加）锚喷混凝土加固法，在板底锚固钢筋网后，喷射混凝土覆盖。其实质是增加板底配筋，类似于图 板底配筋，类似于图1.2 1.2 3 3，只不过板底增加的是普通钢筋网；，只不过板底增加的是普通钢筋网；（5 5）对桥面铰缝处的纵向裂缝，只有通过桥面改造来解决，如增加桥面横向钢筋）对桥面铰缝处的纵向裂缝，只有通过桥面改造来解决，如增加桥面横向钢筋布置，加厚铺装层等；布置，加厚铺装层等；（6 6）对板桥支座脱空现象，可采用更换，加钢垫板，楔紧等方法解决。）对板桥支座脱空现象，可采用更换，加钢垫板，楔紧等方法解决。第15 页/共92 页第十六页，共92 页。1.3 1.3 钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥 钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥 钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥一般采用实心板截面或 钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥一般采用实心板截面或空心板截面，大多采用现浇施工，跨径在 空心板截面，大多采用现浇施工，跨径在20 20 米以下，预应力混 米以下，预应力混凝土连续板跨径偏大些，一般采用后张法，有等高度的，也有 凝土连续板跨径偏大些，一般采用后张法，有等高度的，也有变高度的。城市桥梁中的跨线桥、人行桥应用多一些。钢筋混 变高度的。城市桥梁中的跨线桥、人行桥应用多一些。钢筋混凝土连续板的应用更多。凝土连续板的应用更多。常见病害有：常见病害有：（1 1）筋混凝土连续板桥各跨中附近板底由下而上的多条竖向裂缝，）筋混凝土连续板桥各跨中附近板底由下而上的多条竖向裂缝，横向有可能贯通，属弯曲裂缝，表明抗弯能力不够；横向有可能贯通，属弯曲裂缝，表明抗弯能力不够；（2 2）筋混凝土连续板桥各墩顶处桥面开裂，桥下渗水，一般都横）筋混凝土连续板桥各墩顶处桥面开裂，桥下渗水，一般都横向贯通，裂缝可有一条到多条，可由活荷载引起，也可由墩台 向贯通，裂缝可有一条到多条，可由活荷载引起，也可由墩台不均匀沉降引起，图 不均匀沉降引起，图1.3 1.3 1 1，说明，说明(shumng)(shumng)负弯矩较大，支点 负弯矩较大，支点截面抗弯能力不足；截面抗弯能力不足；第16 页/共92 页第十七页，共92 页。（3 3）各跨中附近板底出现纵向裂缝，类似于图）各跨中附近板底出现纵向裂缝，类似于图1.2 1.2 2 2，要么是钢筋混凝土板底横向钢筋配置不足，要，要么是钢筋混凝土板底横向钢筋配置不足，要么是混凝土保护层太薄，预应力筋周围混凝土局部应力过大，或是 么是混凝土保护层太薄，预应力筋周围混凝土局部应力过大，或是(hu sh)(hu sh)混凝土中的添加剂等 混凝土中的添加剂等原因使钢筋生锈，导致沿钢筋产生裂缝；原因使钢筋生锈，导致沿钢筋产生裂缝；（4 4）跨中下挠，要么是施加的预应力不足，要么是跨中钢筋混凝土板底竖向裂缝过多过宽导致刚度降）跨中下挠，要么是施加的预应力不足，要么是跨中钢筋混凝土板底竖向裂缝过多过宽导致刚度降低，挠度增大。低，挠度增大。图1.3 1 连续(linx)板支点顶面和跨中底面竖向裂缝 第17 页/共92 页第十八页，共92 页。上述病害可选的加固方法有：上述病害可选的加固方法有：（1 1）对板底裂缝，当缝宽超过规范要求时，可采用粘贴钢板）对板底裂缝，当缝宽超过规范要求时，可采用粘贴钢板(gngb(gngb n)n)或粘贴纤维 或粘贴纤维复合材料法加固；复合材料法加固；（2 2）对墩顶处桥面开裂，可采用在负弯矩区的混凝土铺装层内增设受拉普通钢筋）对墩顶处桥面开裂，可采用在负弯矩区的混凝土铺装层内增设受拉普通钢筋或预应力钢筋，提高支点截面抗弯能力；或预应力钢筋，提高支点截面抗弯能力；（3 3）预应力加固法，在板底设转向托架，按折线形布束张拉，此法对各种因受力）预应力加固法，在板底设转向托架，按折线形布束张拉，此法对各种因受力产生的病害均有利，图 产生的病害均有利，图1.3 1.3 2 2，详见第三章；，详见第三章；（4 4）改变结构体系法，如在跨中或跨中附近增设斜支撑，解决跨中下挠过大，或）改变结构体系法，如在跨中或跨中附近增设斜支撑，解决跨中下挠过大，或预应力不足，类似于图 预应力不足，类似于图1.2 1.2 5 5，但应增强支撑截面负弯矩区的受拉钢筋。，但应增强支撑截面负弯矩区的受拉钢筋。第18 页/共92 页第十九页，共92 页。图1.3 2 折线形体外预应力索加固连续(linx)板桥 图1.4 1 简支梁跨中梁底竖向裂缝及支承(zh chn)端附近腹板斜裂缝 第19 页/共92 页第二十页，共92 页。1.4 1.4 钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥 钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥 钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁是所有运营中桥梁数量最多的梁桥，其断面形式 钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁是所有运营中桥梁数量最多的梁桥，其断面形式(xngsh)(xngsh)常有 常有T T 形、形、字形、箱形和各种形式 字形、箱形和各种形式(xngsh)(xngsh)的组合。钢筋混凝土简支梁的跨 的组合。钢筋混凝土简支梁的跨径一般在 径一般在10 10 20 20 米，预应力混凝土简支梁跨径一般在 米，预应力混凝土简支梁跨径一般在16 16 50 50 米，少量有更大的。施工 米，少量有更大的。施工方式大多采用预制装配，少量采用现浇施工。由于呈肋板形截面，自重轻抗弯能力 方式大多采用预制装配，少量采用现浇施工。由于呈肋板形截面，自重轻抗弯能力及跨径比板桥大，病害种类也要多些。及跨径比板桥大，病害种类也要多些。第20 页/共92 页第二十一页，共92 页。1 1）钢筋混凝土简支梁桥）钢筋混凝土简支梁桥常见病害有：常见病害有：（1 1）跨中附近梁底由下而上的竖向弯曲裂缝，数量随跨径增大而增多，）跨中附近梁底由下而上的竖向弯曲裂缝，数量随跨径增大而增多，恒载裂缝宽度有可能超过规范限制值，有的还伴有跨中下挠过大；恒载裂缝宽度有可能超过规范限制值，有的还伴有跨中下挠过大；（2 2）两支承端附近腹板上的斜向裂缝系主拉应力过大或腹板抗剪不足等）两支承端附近腹板上的斜向裂缝系主拉应力过大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害，图 引起的剪切病害，图1.4 1.4 1 1；（3 3）梁腹板上的竖向裂缝，多位于薄腹板的中部，中间宽两头细，未向）梁腹板上的竖向裂缝，多位于薄腹板的中部，中间宽两头细，未向上、向下延伸，多系混凝土养护差、或温度、或腹板上的水平筋太 上、向下延伸，多系混凝土养护差、或温度、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收缩裂缝，主要影响结构的耐久性；少等原因所致的收缩裂缝，主要影响结构的耐久性；（4 4）桥面上沿翼缘板接缝处的纵向裂缝，较多发生在预制装配）桥面上沿翼缘板接缝处的纵向裂缝，较多发生在预制装配T T 梁桥翼 梁桥翼缘采用铰接或横向联系受损较大的装配式简支梁桥。此种病害会造 缘采用铰接或横向联系受损较大的装配式简支梁桥。此种病害会造成 成(zo chn(zo chn)恶性循环，加重单片梁的其他病害程度；恶性循环，加重单片梁的其他病害程度；（5 5）其他施工原因产生的裂缝，这些裂缝在工程竣工前就能发现。）其他施工原因产生的裂缝，这些裂缝在工程竣工前就能发现。第21 页/共92 页第二十二页，共92 页。2 2）预应力混凝土简支梁桥）预应力混凝土简支梁桥 如果是按部分预应力混凝土 如果是按部分预应力混凝土B B 类构件设计的简支梁，钢筋混凝土简支梁有的病害它 类构件设计的简支梁，钢筋混凝土简支梁有的病害它都可能有，只是程度不同而已，不再复述。但也与全预应力混凝土简支梁有一些共 都可能有，只是程度不同而已，不再复述。但也与全预应力混凝土简支梁有一些共同的病害。对于全预应力及部分预应力混凝土 同的病害。对于全预应力及部分预应力混凝土A A 类构件正常使用 类构件正常使用(sh(sh yng)yng)条件下不允 条件下不允许出现裂缝，如果出现，不论缝宽大小都应找出原因进行处理或加固。许出现裂缝，如果出现，不论缝宽大小都应找出原因进行处理或加固。第22 页/共92 页第二十三页，共92 页。预应力混凝土简支梁不同于钢筋混凝土简支梁的其他常见病害：预应力混凝土简支梁不同于钢筋混凝土简支梁的其他常见病害：（1 1）张拉锚具的锚下纵向裂缝，长度一般不超过梁高，主要为锚下局部应力集中）张拉锚具的锚下纵向裂缝，长度一般不超过梁高，主要为锚下局部应力集中产生的劈裂拉力所致；产生的劈裂拉力所致；（2 2）沿预应力钢束的纵向裂缝，主要为预应力钢束保护层过薄，钢束处局部应力）沿预应力钢束的纵向裂缝，主要为预应力钢束保护层过薄，钢束处局部应力过大产生劈裂或是 过大产生劈裂或是(hu sh)(hu sh)混凝土保护层碳化后预应力筋生锈所致；混凝土保护层碳化后预应力筋生锈所致；（3 3）跨中下挠过大超过规范容许值，跨中截面不一定开裂。主要为施加预应力不）跨中下挠过大超过规范容许值，跨中截面不一定开裂。主要为施加预应力不足或预应力损失过大所致。足或预应力损失过大所致。第23 页/共92 页第二十四页，共92 页。上述各种病害可选的加固方法有：上述各种病害可选的加固方法有：（1 1）对梁底弯曲裂缝和沿预应力筋的纵向裂缝可采用粘贴钢板、粘贴纤维复合）对梁底弯曲裂缝和沿预应力筋的纵向裂缝可采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料的方法加固，也可采用增大截面法加固，增加铺装层厚度，加大截面 材料的方法加固，也可采用增大截面法加固，增加铺装层厚度，加大截面受压区面积对提高抗弯强度和刚度有利，但增加高度有限，同时也增加自 受压区面积对提高抗弯强度和刚度有利，但增加高度有限，同时也增加自重，如果 重，如果(rgu(rgu)增加梁底截面高度，实际上是增加配筋；增加梁底截面高度，实际上是增加配筋；（2 2）对于腹板上的斜裂缝，可在与裂缝反向并近似与水平线成）对于腹板上的斜裂缝，可在与裂缝反向并近似与水平线成45 45，即大致正交，即大致正交于斜裂缝的方向粘贴钢板或纤维复合材料，对梁高度矮，钢板或纤维锚固 于斜裂缝的方向粘贴钢板或纤维复合材料，对梁高度矮，钢板或纤维锚固长度不足时，可粘贴成 长度不足时，可粘贴成U U 形箍和加压条的形式，图 形箍和加压条的形式，图1.4 1.4 2 2；1.4 2 粘贴钢板或纤维复合材料(f h ci lio)进行抗弯及抗剪加固第24 页/共92 页第二十五页，共92 页。（3）对于腹板上的收缩裂缝和锚固区的裂缝，视缝宽大小采用(ciyng)环氧胶封闭或灌缝处理；（4）对桥面纵向裂缝，可结合铺装层改造增加厚度和横向配筋，或者增加或者加大横隔板；（5）上述各种因受力引起的病害，均可采用体外预应力加固(ji)法，具体的做法有多种，如图1.4 3 示意，详见第三章。此法的设计、施工复杂，但效果较好；图1.4 3 体外预应力索加固(ji)简支梁第25 页/共92 页第二十六页，共92 页。（6）对病害较多，较重的某一单片梁，条件许可时，可割开横向联系更换增大刚度后的新梁，同时减少其它(qt)梁的荷载分布。多数情况下边梁病害较重，图1.4 4。图1.4 4 更换新梁并改善荷载横向(hn xin)分布 第26 页/共92 页第二十七页，共92 页。1.5 1.5 钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥 钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥 连续梁桥及悬臂梁桥的截面 连续梁桥及悬臂梁桥的截面(jimin)(jimin)形式常有 形式常有T T 形、形、I I形和箱形，跨径 形和箱形，跨径30 30 米以上的大多采用箱形，并采用变高 米以上的大多采用箱形，并采用变高度的不等跨梁，等高度的钢筋混凝土连续梁一般跨径在 度的不等跨梁，等高度的钢筋混凝土连续梁一般跨径在30 30 米以下，变高度的钢筋混凝土连续梁或悬臂梁一般跨 米以下，变高度的钢筋混凝土连续梁或悬臂梁一般跨径在 径在50 50 米以下，跨经偏大仍采用钢筋混凝土材料的此类 米以下，跨经偏大仍采用钢筋混凝土材料的此类桥梁比较费材料，而且桥面负弯矩区易出现横向裂缝。桥梁比较费材料，而且桥面负弯矩区易出现横向裂缝。等高度的预应力混凝土连续梁一般跨径在 等高度的预应力混凝土连续梁一般跨径在60 60 米以下，而 米以下，而变高度的预应力混凝土悬臂梁跨径大多 变高度的预应力混凝土悬臂梁跨径大多100 100 米以下，但 米以下，但100 100 米以上也是常有的，连续梁跨径大多在 米以上也是常有的，连续梁跨径大多在200 200 米以下，米以下，但 但200 200 米以上也是常有的。这类桥梁在跨越障碍物或城市 米以上也是常有的。这类桥梁在跨越障碍物或城市立交桥中较多采用，不论跨径大小均容易出现各种病害。立交桥中较多采用，不论跨径大小均容易出现各种病害。第27 页/共92 页第二十八页，共92 页。常见病害有：常见病害有：1 1）钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁）钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁（1 1）悬臂梁牛腿端下挠过大，常有墩顶桥面开裂。主要是悬臂部分刚度不够，尺寸偏小，）悬臂梁牛腿端下挠过大，常有墩顶桥面开裂。主要是悬臂部分刚度不够，尺寸偏小，超重车影响，或者是纵向预应力损失较大，施工质量差等造成；超重车影响，或者是纵向预应力损失较大，施工质量差等造成；（2 2）悬臂梁牛腿处局部裂缝）悬臂梁牛腿处局部裂缝(li fng)(li fng)，图，图1.5 1.5 1 1，原因主要是配筋不足，高度偏小，温度，原因主要是配筋不足，高度偏小，温度影响或者是挂梁与牛腿连接不顺，形成跳车，局部冲击过大等所致；影响或者是挂梁与牛腿连接不顺，形成跳车，局部冲击过大等所致；图1.5 1 牛腿处局部(jb)裂缝 第28 页/共92 页第二十九页，共92 页。（3 3）如果悬臂梁的锚固孔跨径过大，在尺寸偏小或）如果悬臂梁的锚固孔跨径过大，在尺寸偏小或配筋不足时，很有可能出现跨中下挠或跨中梁底 配筋不足时，很有可能出现跨中下挠或跨中梁底竖向裂缝；竖向裂缝；（4 4）预应力筋锚固齿板后的斜向裂缝，这是所有预）预应力筋锚固齿板后的斜向裂缝，这是所有预应力箱梁可能出现的病害，图 应力箱梁可能出现的病害，图1.5 1.5 2 2，主要是齿，主要是齿板附近应力集中过大，普通 板附近应力集中过大，普通(p(p tng)tng)钢筋配置偏 钢筋配置偏少、预应力束锚固过于集中等引起；少、预应力束锚固过于集中等引起；（5 5）箱梁顶、底板纵向裂缝，图）箱梁顶、底板纵向裂缝，图1.5 1.5 3 3，主要是顶、，主要是顶、底板横向弯矩过大，无横向预应力、箱梁横向弯 底板横向弯矩过大，无横向预应力、箱梁横向弯曲空间效应、板厚偏小，横向配筋不足，箱梁内 曲空间效应、板厚偏小，横向配筋不足，箱梁内外温差过大产生温度应力等原因所致；外温差过大产生温度应力等原因所致；图1.5 2 锚固齿板后开裂(ki li)第29 页/共92 页第三十页，共92 页。图1.5 3 箱梁顶、底板纵向(zn xin)裂缝（6 6）箱梁顶、底板梗腋处的纵向裂缝，顶板梗腋处主要是该处有大量预应力纵向）箱梁顶、底板梗腋处的纵向裂缝，顶板梗腋处主要是该处有大量预应力纵向钢束通过，局部应力过大，或者是箱梁的正剪力滞效应考虑不足，或者是偏心 钢束通过，局部应力过大，或者是箱梁的正剪力滞效应考虑不足，或者是偏心荷载下箱梁畸变扭转引起腹板上下端局部应力过大等所致；荷载下箱梁畸变扭转引起腹板上下端局部应力过大等所致；（7 7）箱梁腹板中部）箱梁腹板中部(zhn(zhn b)b)的竖向裂缝，常发生在脱模 的竖向裂缝，常发生在脱模2 2 3 3 天内，上下没有延伸，天内，上下没有延伸，施加预应力后大多会闭合，这主要与混凝土收缩或箱梁内外温差或腹板水平筋 施加预应力后大多会闭合，这主要与混凝土收缩或箱梁内外温差或腹板水平筋不足，或混凝土混合料质量有关；不足，或混凝土混合料质量有关；第30 页/共92 页第三十一页，共92 页。（8 8）箱梁腹板上的斜裂缝，如图）箱梁腹板上的斜裂缝，如图1.5 1.5 4 4，一般发生在墩台支承点至反弯点间的梁段，一般发生在墩台支承点至反弯点间的梁段上，属剪切裂缝，产生原因比较复杂，主要有纵向或竖向预应力不足，或损失 上，属剪切裂缝，产生原因比较复杂，主要有纵向或竖向预应力不足，或损失过大，箱梁内外温差过大，箱梁的抗弯或抗扭刚度不足，偏心荷载下箱梁畸变 过大，箱梁内外温差过大，箱梁的抗弯或抗扭刚度不足，偏心荷载下箱梁畸变应力过大，腹板厚度 应力过大，腹板厚度(hud)(hud)偏小，剪力滞效应影响，非预应力钢筋配置不足，偏小，剪力滞效应影响，非预应力钢筋配置不足，混凝土混合料及添加剂影响，施工不当，纵向预应力束直线形布置，跨径布置 混凝土混合料及添加剂影响，施工不当，纵向预应力束直线形布置，跨径布置不合理等原因引起；不合理等原因引起；图1.5 4 箱梁腹板上斜向开裂(ki li)第31 页/共92 页第三十二页，共92 页。（9 9）箱梁腹板上的水平裂缝，图）箱梁腹板上的水平裂缝，图1.5 1.5 5 5，主要由箱梁横向弯曲空间效应与内，主要由箱梁横向弯曲空间效应与内外温差应力使腹板内侧或外侧产生较大的竖向应力、箱梁横向刚度不足，外温差应力使腹板内侧或外侧产生较大的竖向应力、箱梁横向刚度不足，畸变应力影响，竖向预应力不足等原因 畸变应力影响，竖向预应力不足等原因(yunyn)(yunyn)引起；引起；图1.5 5 箱梁腹板上水平裂缝第32 页/共92 页第三十三页，共92 页。（10 10）悬臂施工时各分段接缝或合拢段接缝出现裂缝，多由于施工接头处理）悬臂施工时各分段接缝或合拢段接缝出现裂缝，多由于施工接头处理不好，成为薄弱截面，在纵向弯矩、混凝土收缩或较大温差应力等作用 不好，成为薄弱截面，在纵向弯矩、混凝土收缩或较大温差应力等作用下开裂，或者由于预制拼装接缝不密实，桥面开裂后，接缝渗水、钢筋 下开裂，或者由于预制拼装接缝不密实，桥面开裂后，接缝渗水、钢筋锈蚀等。锈蚀等。（11 11）在箱梁较宽时，也容易出现横隔板或横梁跨中产生竖向裂缝，图）在箱梁较宽时，也容易出现横隔板或横梁跨中产生竖向裂缝，图1.5 1.5 6 6，这主要是横隔板或横梁中施加的横向，这主要是横隔板或横梁中施加的横向(hn(hn xin xin)预应力不足或损失过 预应力不足或损失过大，或箱梁抗扭能力差等引起。大，或箱梁抗扭能力差等引起。图1.5 6 横隔板局部(jb)裂缝第33 页/共92 页第三十四页，共92 页。2 2）钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁）钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁（1 1）跨中下挠过大，往往伴随着跨中梁底横向开裂，墩顶处桥面开裂 跨中下挠过大，往往伴随着跨中梁底横向开裂，墩顶处桥面开裂或腹板斜裂缝，主要原因是抗弯刚度不够，如梁高偏矮，腹板偏薄，或腹板斜裂缝，主要原因是抗弯刚度不够，如梁高偏矮，腹板偏薄，纵向预应力不足或损失过大等原因造成。纵向预应力不足或损失过大等原因造成。其他病害与钢筋混凝土及预应力混凝土悬臂梁的（其他病害与钢筋混凝土及