桥梁病害及成因与新-公路桥梁技术状况评定标准解析(03版)课件

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桥梁病害及成因与新-公路桥梁技术状况评定标准解析(03版)41 混凝土空心板梁桥561.1预制板间铰缝混凝土脱落与渗水预制装配式钢筋混凝土和预应力混凝土空心板铰缝混凝土脱落。板缝混凝土脱落7桥面铺装沿铰缝的纵向裂缝桥面铺装沿铰缝的纵向裂缝沿板铰缝的纵向裂缝桥面铺装局部剥离、破碎桥面铺装局部剥离、破碎8空心板铰缝形式示意图空心板铰缝形式示意图铰缝混凝土施工不密实,连接钢筋质量无法达到要求是基本原因是施工和构造缺陷在营运阶段受力后产生的病害。9空心板断裂事故10铰缝是空心板横向传力的重要构造。铰缝混凝土破坏,造成空心板横向连接薄弱,很容易造成空心板的单板受力过大,破坏空心板梁桥上部结构横向整体受力性能。使桥面铺装层产生沿铰缝(纵桥向)的裂缝,甚至破坏。桥面水易由桥面铺装上的裂缝进入铰缝混凝土,进一步损坏铰缝内混凝土,往往可以在空心板底面观察到铰缝混凝土渗出的游离石灰。111.2混凝土空心板底面纵向裂缝在空心板的底面,一般是空心板截面的两腹板之间底面出现12条沿板跨径方向的纵向裂缝,比较长。裂缝呈断续或连续状。裂缝处往往伴随有渗水痕迹或白化现象。空心板底面纵向裂缝12白华13空心板底面纵向裂缝形式空心板底面纵向裂缝形式14 主要产生原因是空心板底板混凝土施工实际厚度低于设计值、混凝土振捣不密实、不均匀,特别是采用充气橡胶胶裹为内芯模且施工不当。空心板底面纵向裂缝与混凝土施工15空心板底面纵向裂缝空心板底面纵向裂缝是施工缺陷在桥梁营运阶段受力产生的病害16混凝土空心板底面纵向裂缝一般是底板的贯穿性裂缝,使空心板由原来的完整闭口截面变成了相应开口截面。对抗弯承载力有一定的影响,对截面抗扭性能亦有较大影响。同时空心板挖空部分的积聚水作用会造成钢筋锈蚀,因而影响空心板的混凝土耐久性。172 混凝土T梁桥182.1预制T梁横隔梁连接错位或开裂预制T形梁之间的横隔梁平面位置相差较大,或横隔梁底不在一水平面上。1920施工质量不良对于多梁式的梁桥,其上部结构是由多根主梁及端横梁、中横梁组成一个整体结构承受车辆荷载作用。横隔梁连接的错位无法正确后焊连接钢板,成为横隔梁受力的薄弱截面,会导致上部结构整体受力的削弱,甚至是主梁的单梁受力过大。212.2梁端部混凝土劣化亦称混凝土恶化。指在混凝土表面或者整体上出现混凝土材料组成的化学性质、物理力学性能变差的现象。2223在混凝土桥梁上,混凝土劣化往往是局部的,但是,除了由于劣化使混凝土本身性能变坏外,还丧失了保护钢筋的作用,因而对桥梁耐久性有严重影响。混凝土施工不良和养护维修不到位产生的病害243 混凝土连续箱梁桥(裂缝)253.1箱梁腹板斜裂缝一类斜裂缝往往出现在边跨梁端附近区段、中跨梁在墩支座中心线与反弯点之间的区域斜裂缝往往由箱梁下边缘向上斜向延伸,倾角约在1545角范围内。在中跨梁体上,腹板斜裂缝在跨间两边往往对称发生。26另一类腹板斜裂缝的现象是斜裂缝与底板的横向裂缝相连,一般多发生在节段悬臂施工的预应力混凝土箱梁的腹板上。27混凝土箱梁的受力裂缝根据桥梁设计理论,预应力混凝土连续梁桥箱梁腹板不允许出现斜裂缝。腹板出现混凝土斜裂缝后,通过斜裂缝的预应力钢束和箍筋承受变幅的作用应力,可能使钢筋与混凝土之间的粘结进一步损坏而造成钢束(筋)的疲劳破坏。283.2箱梁腹板弯曲裂缝在钢筋混凝土连续箱梁的跨中区段和墩顶部位区段分别出现由箱梁底边缘向上延伸和由箱梁顶边缘向下延伸的竖向弯曲裂缝,其中较常见的是在跨中区段由梁底边缘向上延伸的弯曲竖向裂缝。对节段施工的预应力混凝土箱梁,一般易在箱梁节段的接缝内或接缝附近出现弯曲竖向裂缝。腹板弯曲裂缝往往还伴随箱梁底板(或顶板)的混凝土横向裂缝。29箱梁腹板弯曲裂缝箱梁腹板弯曲裂缝30混凝土箱梁的受力裂缝钢筋混凝土连续箱梁腹板弯曲裂缝最大宽度在限制值之内是正常的受力裂缝。预应力混凝土A类构件和全预应力混凝土构件设计的预应力混凝土连续箱梁,不允许出现腹板弯曲裂缝。出现腹板弯曲竖向裂缝后,将引起箱梁的内力重分布。313.3箱梁腹板竖向裂缝在支架上现浇混凝土施工的钢筋混凝土和预应力混凝土连续箱梁的腹板上出现的垂直于梁轴线方向的竖向裂缝。竖向裂缝沿箱梁跨径方向分布,在箱梁跨中部位往往间距较小,而在其他部位间距较大。一类箱梁腹板竖向裂缝是与箱梁底板横向裂缝相连,即腹板竖向裂缝下端达到箱梁截面下边缘。32另一类箱梁腹板竖向裂缝是在顶板下梗腋(箱外)和底板之间腹板的半高处,而裂缝呈中间宽度较大两端头细小的枣核形裂缝。33混凝土的收缩裂缝箱梁腹板竖向裂缝是在箱梁施工中由于措施不当引起的,其裂缝宽度会随一年四季的大气温度变化而变化,裂缝宽度一般较大。这种裂缝对箱梁的结构使用性能影响不大,但可能会影响箱梁的耐久性。343.4箱梁底板横向裂缝第一类,底板的横向裂缝主要发生在钢筋混凝土连续梁的跨中区段,常常伴随出现腹板上的竖向弯曲裂缝;35第二类,底板的横向裂缝主要出现在节段施工的预应力混凝土连续箱梁的相邻节段之间的接缝附近;36预应力筋管道不直的影响预应力筋管道不直的影响37第三类底板的横向裂缝出现在后张法预应力混凝土连续箱梁底板齿块后方区域,往往伴随出现腹板的斜裂缝。38混凝土齿块和箱梁底板混凝土隔离体受力示意图混凝土齿块和箱梁底板混凝土隔离体受力示意图39现浇钢筋混凝土连续箱梁底板横向裂缝(其最大宽度小于限值时)属于正常受力裂缝,但若箱梁内有积水且沿裂缝渗出,则对箱梁的耐久性有较大影响。第二类预应力混凝土箱梁节段接缝附近的底板裂缝,是由于波纹管走形引起的,对箱梁结构受力影响不大。预应力混凝土箱梁齿块后的底板横向裂缝属于预加力作用产生的受力裂缝,初期发展很快,且裂缝宽度较大,对结构受力有一定影响。混凝土的受力裂缝403.5箱梁底板纵向裂缝在混凝土箱梁的底板下表面出现沿梁长方向的纵向裂缝,长短不一。一般多出现在节段悬臂现浇混凝土箱梁的正弯矩作用区段(合拢区段较常见),也会出现在箱梁底板齿块附近。41合拢段箱梁的底板纵向裂缝合拢段箱梁的底板纵向裂缝42合拢段箱梁的底板分层剥离合拢段箱梁的底板分层剥离波纹管43预应力混凝土箱梁出现底板上的纵向裂缝对箱梁受力特性有一定的影响,主要是混凝土箱梁在横向的抗弯刚度与抗扭刚度下降。箱梁合拢段的底板表面纵向裂缝出现,其后果是底板混凝土分层、剥离崩坏,对桥梁结构安全性造成威胁。443.6箱梁顶板纵向裂缝混凝土箱梁顶板下表面沿箱梁跨径方向的纵向裂缝。45一种是纵向裂缝延伸较长,往往在箱梁的跨中区段和接近支座部位箱梁区段。混凝土受力裂缝。46另一种是在节段悬臂浇筑混凝土箱梁的节段分界线之间,纵向裂缝起始于节段接缝处,平行有13条,但纵向裂缝延伸不超过另一节段接缝。混凝土收缩裂缝。47箱梁顶板混凝土纵向裂缝,确为箱梁横向受力产生的裂缝,则对箱梁的结构使用有较大影响。箱梁顶板混凝土纵向裂缝,若纵向裂缝贯穿顶板厚度(可由纵向裂缝处是否有渗水痕迹判断),则对混凝土箱梁耐久性有影响。484 双曲拱桥494.1拱肋间拉杆脱离钢筋混凝土拉杆混凝土脱落,部分或全部露出内部拉杆钢筋。会进一步导致拱波和拱板开裂,同时降低主拱圈的整体性。504.2拱肋的径向裂缝主拱圈混凝土拱肋在跨中区段出现的垂直于拱轴线方向的裂缝,一般是由拱肋截面下边缘向上延伸发展。拱肋在拱脚区段的混凝土径向裂缝(拱背不设锚入台座钢筋的双曲拱,拱背径向缝往往出现在拱脚截面,即与台座的接触面上),又称为拱背径向缝。51拱肋跨中竖向裂缝拱肋跨中竖向裂缝拱肋拱脚区段竖向裂缝拱肋拱脚区段竖向裂缝52当仅存在拱肋跨中区段的径向裂缝且裂缝最大宽度在0.2mm以下时,对结构受力的安全性影响不大;但若同时存在拱波和拱肋间的裂缝(又称环向缝)或拱脚明显的水平位移,则会对主拱圈的结构受力危害很大。534.3拱波与拱肋间的裂缝拱波与拱肋间出现平行于拱轴线的裂缝,又称环向缝。拱波与拱肋间裂缝拱波与拱肋间裂缝环向缝是十分有害的裂缝,会削弱主拱圈的整体性。545 圬工拱桥555.1 侧墙外鼓与外倾拱上建筑侧墙局部向外鼓胀变形(图a),甚至部分侧墙向侧面外倾斜。当拱上建筑采用圬工结构时,往往出现块材间砌筑砂浆裂缝(图b)。侧墙外鼓裂缝图a图b56拱上建筑侧墙高度较大区段,因车辆荷载过大致使侧墙内填料土压力作用增大形成外鼓;或者在内部积水的情况下,拱上填料膨胀并挤压侧墙外鼓与外移。直接造成侧墙本身的破坏,并可能牵连桥面系的破坏,降低行车安全性。575.2 主拱圈渗水主拱圈下表面块材之间砂浆或块材裂纹中渗透流水。水蚀渗水58对实腹式圬工拱桥和空腹式圬工拱桥主拱圈实腹段,主要是主拱圈与桥面之间的拱上填料施工不密实或拱上未设置排水系统与防水层,加之侧墙排水孔堵塞致使桥面水由桥面铺装本身裂缝、桥面铺装与人行道衔接处进入拱上填料,而后由主拱圈块材之间砂浆或块材裂纹中渗流出来。59主拱圈渗水表明拱上填料内含有较多水,而渗水将引起砌缝砂浆软化、脱落,也会引起块材材质变化、强度下降。另外,拱上填料含水较多,还会造成行车状态下桥面进一步破坏。605.3 主拱圈拱顶下挠主拱圈的跨中区段有明显下挠。在桥面上可观察到在跨中区段桥面下凹,或在下雨后跨中区段桥面积水。拱顶桥面下凹61a可能是桥台岸侧方向的水平位移引起的主拱圈拱顶下沉;b在支架上砌筑主拱圈施工时拱架刚度不足。当砌筑块材主拱圈未形成整体强度前,随着拱架变形而发生的不可恢复的下挠;62c施工时,未考虑支架压缩变形而未设主拱圈预拱度或预拱度值不足。主拱圈的实际拱轴线与设计的拱轴线相差较大,进而造成主拱圈受力状况与设计要求不符。635.4 主拱圈横桥向裂缝多出现在主拱的拱顶区段,主拱圈下表面出现沿横桥向延伸的较长裂缝,一般有数条,相互大致平行,长短不一。横桥向裂缝64图b较长裂缝也会至主拱圈外边缘,沿主拱圈外侧面高度方向向上扩展,形成主拱圈的外侧表面上的径向裂缝(图b)。65主拱圈横向裂缝也会发生在拱脚区段,往往是在主拱圈上表面,也会伴随发生该区段主拱圈外侧面上的径向裂缝。侧面径向裂缝66a.主拱圈的拱顶区段出现贯穿主拱圈宽度的横桥向裂缝,且裂缝两侧无明显的高差,同时主拱圈的拱顶部位下挠变形不大,可能的原因是桥台(基础)发生了向路堤方向的滑动(水平位移)。b.主拱圈的拱顶区段出现贯穿主拱圈宽度的横桥向裂缝,且裂缝两侧有明显高差,可能的原因是墩台基础之间发生了过大的不均匀沉降差。67c.主拱圈截面高度偏小,整体强度不足。d.实际的主拱圈拱轴线位置偏离设计拱轴线过大。圬工拱桥的主拱圈出现横桥向裂缝,会改变主拱圈的受力体系,若同时存在拱脚明显的水平位移现象,则会造成拱顶竖向裂缝下端块材脱落、上端块材压碎现象,进而产生对主拱结构受力很不利的影响。685.5 主拱圈沿桥纵向裂缝主拱圈(板拱)下表面沿桥轴线方向的裂缝。69a.较宽的圬工板拱桥主拱圈的沿桥纵向裂缝,若裂缝位置大致居中(主拱圈宽度方向)且纵向裂缝是由桥墩台身竖向向上发展至主拱圈,可能是墩、台基础的在桥梁宽度方向的不均匀沉降差过大引起的。纵桥向裂缝70b.主拱圈沿纵桥向裂缝大致在靠近拱上建筑侧墙内侧位置发生,在拱顶区段纵向裂缝的宽度较大,向拱脚方向裂缝宽度逐渐减小直至为零。这种主拱圈纵向裂缝可能是拱上填料及车辆作用下产生的侧墙的水平推力(土压力)较大而产生的受力裂缝。71c.有的圬工拱桥主拱圈外侧部分采用料石砌筑,砌缝严密,而主拱圈内采用片石砌筑,砌缝宽窄不一,由于两者受力变形的差异,也会沿料石砌筑和片石砌筑的交界处出现纵向裂缝,且一般情况下,这种纵向裂缝较长。72主拱圈沿桥纵向裂缝使主拱圈的整体性破坏,被纵向裂缝分成两部分或数部分的拱圈受力及变形不同,对桥梁安全和稳定有较大影响。736 系杆拱桥74756.1吊杆索锈蚀吊杆索锈蚀,有锈斑渗出保护层,在吊杆索与锚头的结合部最严重。76吊杆拉索布置于梁体外部,截面尺寸小,处于高拉应力工作状态下,因而钢索对应力腐蚀作用非常敏感,吊杆腐蚀严重时,会发生断裂,进而导致桥面垮塌的重大事故。776.2吊杆下端预埋管积水及锚头表面锈蚀和渗水吊杆下端预埋管有进水且有冷凝水存在,锚头和吊杆索之间有水渗出,锚头表面锈蚀。吊杆下锚头锈蚀,导致钢索锈蚀,严重会使钢索在锚头附近断裂。787 钢筋锈蚀与锈蚀裂缝钢筋混凝土和预应力混凝土构件是将钢筋置于混凝土中,利用混凝土具有的高碱性在钢筋表面形成保护膜,避免钢筋生锈,但是已建桥梁中,由于某些因素影响,仍然存在钢筋锈蚀情况。79钢筋锈蚀引起混凝土剥离钢筋锈蚀引起混凝土剥离80钢筋锈蚀引起混凝土剥离钢筋锈蚀引起混凝土剥离混凝土剥离钢筋锈蚀81主钢筋锈蚀架立钢筋锈蚀焊接钢筋骨架锈蚀焊接钢筋骨架锈蚀弯起钢筋锈蚀82除了骨料铁锈引起的锈蚀外,钢筋严重锈蚀最早可看见的征兆就是钢筋所在位置的混凝土表面出现与钢筋平行的裂缝,以及混凝土保护层剥离,使钢筋完全裸露。钢筋在混凝土中的锈蚀裂缝钢筋在混凝土中的锈蚀裂缝7.1普通钢筋锈蚀83表面混凝土剥离,钢筋裸露表面混凝土剥离,钢筋裸露84钢筋锈蚀裂缝也会在混凝土构件厚度范围从一根钢筋伸向另一根钢筋。裂缝在混凝土板厚度范围各钢筋间延伸裂缝在混凝土板厚度范围各钢筋间延伸867.2 预应力钢筋的腐蚀在一般的情况下,预应力钢筋的腐蚀发生率是非常低的。但是,若在预应力混凝土桥梁的设计,施工及养护中存在某种根本性的错误或疏忽,仍会造成预应力钢筋的腐蚀并且会发展。在大多数情况下,预应力钢筋腐蚀发展具有时间的潜伏性,在最严重的时候,会在没有任何预兆的情况下发生预应力钢筋断裂,进而造成构件突然破坏。87 (1)均匀腐蚀(锈蚀)其特征是腐蚀(锈蚀)分布于预应力钢筋整个表面,并以相同的速度使预应力钢筋的截面减小,均匀腐蚀(锈蚀)是一种大气腐蚀,即预应力钢筋暴露在大气潮湿环境中发生的锈蚀。88空心板钢绞线的均匀腐蚀空心板钢绞线的均匀腐蚀 89 (2)局部腐蚀其表面特征是预应力钢筋表面上各部分的腐蚀程度存在明显差异,特别是指一小部分表面区域的腐蚀速度和腐蚀梯度远大于整个表面腐蚀平均值的情况。钢绞线不均匀分布的局部腐蚀(坑蚀)钢绞线不均匀分布的局部腐蚀(坑蚀)90预应力混凝土桥梁构件往往会存在不可避免的接缝。例如悬臂现浇预应力混凝土箱梁节段之间的接缝,还有先张法预应力混凝土空心板和后张法预应力混凝土梁的封端混凝土与预制梁(板)体之间接缝等,在这些接缝处有预应力钢束(及金属波纹管)穿过或预应力钢束末端(及锚具)存在,若接缝处混凝土质量不良及渗水,成为水和氯化物穿透的进口,则会引起预应力钢束(及金属波纹管、锚头等)腐蚀。重点检查预应力混凝土桥梁的接缝处,特别是有除冰盐化雪水,大气中氯离子含量较高的环境中。91氯化物通过接缝引起钢筋腐蚀示意图氯化物通过接缝引起钢筋腐蚀示意图9293948 混凝土冻融破坏95桥梁处于类环境条件(严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境)下,潮湿或饱和的混凝土结构在冰融循环的反复作用下产生的混凝土冻害,称为混凝土冻融破坏。当如下条件存在时,混凝土冻融破坏就会发生:(1)桥梁的混凝土处于潮湿条件和水饱和状态且处于寒冷环境,混凝土内部发生冻融温度循环作用。(2)混凝土疏松多孔,其中的空间和毛细孔中充满水。96混凝土冻融破坏的特征是混凝土剥离,在混凝土表面出现尺寸大约2mm3mm的小片剥离。随着使用年限的增加,剥离量及剥离粒径增大,混凝土剥离由表及里。混凝土剥离一经开始,发展的速度是很快的。冻融破坏通常发生在经常与水接触的结构水平表面,对结构立面造成的破坏多发生在淹没在水中的结构的水线附近。当温度下降,结构孔隙中的水转化成冰时,体积逐渐膨胀,这种膨胀会产生一种局部张力,使其周围的水泥基质断裂,造成结构破损。这种破损是从外向里一小片、一小片地破碎。97混凝土冻融破坏过程示意图混凝土冻融破坏过程示意图98盐冻破坏盐冻破坏主要出现在采用除冰盐化除雪水的道路和桥梁,根据大量的现场调查和室内试验结果,盐冻破坏区别于其他破坏形式的主要特征是:(1)表面分层剥落,集料暴露,但剥落层下面的混凝土完好,传统的混凝土钻芯取样检测的混凝土强度与未受盐冻时变化不大。(2)破坏速率快,对未采用防盐冻措施而使用除冰盐的桥梁混凝土构件,少则一个冬天,多则几个冬天,即可产生混凝土严重盐冻破坏。(3)在没有被干扰的混凝土构件剥蚀表面或裂缝中可见到白色盐结晶体(以氯盐为主)。99混凝土冻融破坏会使混凝土的某些性能随时间劣化,造成混凝土结构的耐久性和安全性随服务时间劣化和降低,严重影响着结构的使用寿命。混凝土盐冻病害还会引起严重的钢筋锈蚀,混凝土保护层剥离。1009 桥梁混凝土墩台1019.1桥台滑移桥台是指在恒载作用下,随时间而发生或发展的桥台水平位移现象。该现象的一种表现是桥台向河流中心线方向发生的滑移,多见于混凝土梁式桥,特别是建在软土地基上的高桥台;另一种表现是桥台向河流岸侧方向发生的滑移,多见于建在土地基之上的上承式混凝土拱桥。102对上承式混凝土拱桥,出现桥台台身与锥坡铺砌表面之间有明显的整体分离、桥面伸缩装置被拉坏、主拱圈(肋)出现裂缝宽度较大的径向裂缝和拱顶部位下挠较大等,则桥台可能发生了滑移。对混凝土梁桥,亦出现桥台台身与锥坡铺砌表面之间有明显的整体分离、桥面伸缩装置被挤压坏、桥台后引道路面下沉且有明显的贯穿桥面的横向裂缝、台前有土体隆起现象时,则可能发生了滑移。103梁桥桥台的滑移示意图梁桥桥台的滑移示意图桥台的滑移会引起桥跨上部结构受力构件的病害(例如主拱圈开裂,下挠变形过大),伸缩缝装置及支座的损坏,降低了桥梁的使用性能。在不利的天气或洪水条件下,有可能出现桥台滑移破坏及桥跨坍塌的突发事件。1049.2墩台基础冲刷淘空建于整平的土地基上的扩大基础,其底板下的夯实土或填筑材料被流水冲刷,形成底板下的淘空,圬工或混凝土底板的水平开裂。扩大基础冲刷淘空扩大基础冲刷淘空105对桩基础,除高桩承台外,出现承台下被冲刷淘空,呈悬空状,基桩部分外露。桩基础冲刷淘空桩基础冲刷淘空106 造成桥梁墩台基础冲刷淘空的工程原因有:a.扩大基础的埋置深度未达到规定的要求。b.对扩大基础下的填土(填料)的构成及施工质量不良,未考虑局部冲刷作用而需要的防护措施。c.在河川中不合理的挖沙,改变了河水流动特性。桥梁墩台基础冲刷淘空病害会在洪水发生时,扩大基础在流水作用下破坏,造成垮桥;对于冲刷淘空造成桩基础的基础外露,使基础失去部分支撑力和土摩擦力,影响桥梁稳定性,外露的桩基础易受洪水带来的滚石、漂木等的撞击,造成桩基桩体裂缝,甚至断裂。1091101119.3墩身混凝土表面磨损混凝土桥墩墩身在水面附近及以下部分出现混凝土集料和砂浆的表面磨耗脱损的现象。墩身混凝土表面磨损往往是表面被均匀磨损掉,既包括混凝土集料(例如粗细骨料),也包括砂浆(水泥)等,这是与混凝土的剥落现象不同之处。112混凝土桥墩、承台等结构物的实际混凝土抗压强度不高,骨料性能差以及混凝土表面不光滑,甚至凹凸不平,都是混凝土桥墩在流速较高的水中出现混凝土表面磨损现象的内因。施工中柱桩接头处的质量不良,连接部位混凝土酥松,钢筋外露且结合部位不平顺;在流水作用下,该部位混凝土会被冲刷淘空,必须修补。9.4墩柱连接缺陷1131141151169.5桥墩混凝土腐蚀桥墩混凝土腐蚀混凝土构件所处的环境中的某些腐蚀性介质会通过孔隙进入混凝土内部,与孔隙中的氢氧化钙饱和溶液及水泥水化物接触发生某种化学反应及一系列物理和化学破坏作用,称为混凝土的腐蚀。117位于河中的混凝土桥墩,其环境作用介质有河中的流水和水面以上的大气,而位于河岸的混凝土桥墩,其环境作用介质有土体和地面以上的大气,当含有某些腐蚀性介质在水、大气和土体中,就会发生桥墩混凝土腐蚀病害,其中土体(壤)对混凝土的腐蚀是指潮湿土壤中的各种腐蚀介质与混凝土体接触所引起的物理化学破坏作用。118混凝土桥墩腐蚀损坏的特征是:1)混凝土腐蚀并不是混凝土墩柱的全长度表现,较明显区域是混凝土桥墩在地面或水面以上的一段。2)混凝土腐蚀较明显区域表现现象是桥墩墩柱混凝土表面起砂,水泥砂浆剥落(鳞片状破裂)和粗骨料外露,同时会存在顺钢筋方向(箍筋和纵向钢筋)的钢筋腐蚀裂缝。119盐土地区桥墩混凝土腐蚀盐土地区桥墩混凝土腐蚀120滨海盐土和内陆盐土地区的桥墩混凝土腐蚀主要是硫酸、盐酸腐蚀和盐类结晶侵蚀,属于化学腐蚀,而对钢筋的腐蚀属于电化学腐蚀。桥墩混凝土腐蚀会引起混凝土强度的降低、削弱墩柱的截面、影响其承载力。同时也易出现钢筋锈蚀。121桥梁支座性能发生劣化,其作用将不能充分发挥,同时会造成对桥梁上部结构和下部结构的不利影响。表表1支座劣化等级表支座劣化等级表劣化等级对结构功能及行车安全的影响措施A级(轻微)无影响正常保养与巡检B级(中等)影响较少加强检查,正常维修C级(较重)劣化继续发展将会升为D或E级加强监视,必要时采取措施 D级(严重)支座功能严重劣化,进一步发展会危及行车安全尽快采取措施 E级(极严重)支座功能严重劣化,危机行车安全立即采取措施10 支座病害12210.1板式橡胶支座主要缺陷与病害 1)表面裂纹板式橡胶支座本体表面出现的龟裂裂纹和水平裂缝。123当板式橡胶支座表面有龟裂裂纹且裂纹宽度小于0.5mm,没有水平裂缝,则属于轻微程度(属A级)。当裂缝(纹)宽度大于2mm,水平裂缝长度大于相应边长(支座边长)的50%或25%,则分别属于极严重(属E级)和严重(属D级),即支座功能严重老化,将危机行车安全。124 2)钢板外露可以由支座表面的龟裂裂纹中目测到板式橡胶支座本体内部的薄钢板裸露。板式橡胶支座工作的机理是钢板的拉力是通过橡胶与钢板之间的粘结力来传递的,钢板外露实际表明局部粘结区域的粘结强度已超过。因此,只要有钢板外露现象,就表明板式橡胶支座问题严重。当局部外露钢板时,支座就处于D级(严重),而当钢板外露长度大于100mm,则支座处于E级(极严重)。1253)不均匀鼓凸与脱胶板式橡胶支座两侧面或一个侧面上下之间不均匀鼓凸现象。板式橡胶支座不均匀鼓凸板式橡胶支座不均匀鼓凸板式橡胶支座均匀鼓凸板式橡胶支座均匀鼓凸126沿支座一侧外鼓长度占相应边长25%时,属于D级(严重);占相应边长10%25%时,属于C级(较重);小于相应边长10%时,属于B级(中等)。127 4)脱空板式橡胶支座与梁底面或支承垫石顶面出现的缝隙大于相应边长的25%时,称为局部脱空;当缝隙等于边长时称为全脱空。板式橡胶支座局部脱空示意图板式橡胶支座局部脱空示意图128支座脱空支座脱空129板式橡胶支座顶面应与梁底面、底面应与支承垫石顶面全面积接触,局部脱空一方面造成支座局部压应力增加,另一方面支座脱空部位(顶面)与外界空气接触,容易进一步使橡胶老化。空心板梁下板式橡胶支座的全脱空将改变板梁受力图式,因此,有板式橡胶支座脱空现象就是属于D级(严重)。130 5)支座剪切超限板式橡胶支座在最高或最低温度条件下,上部结构恒载作用时,其tan0.50。板式橡胶支座剪切超限板式橡胶支座剪切超限板式橡胶支座剪切变形过大,属于E级(极严重)。131132盆式橡胶支座是由不锈钢滑板、聚四氟乙烯板、盆环、氯丁橡胶块、钢密封圈、钢盆塞及橡胶防水圈等组成。它是利用设置在钢盆中的橡胶板达到对上部结构承压和转动的功能,利用聚四氟乙烯板和不锈钢板之间的平面滑动来适应桥梁的水平位移要求。盆式橡胶支座构造(尺寸单位:盆式橡胶支座构造(尺寸单位:cm)10.2盆式橡胶支座缺陷与病害133 1)钢件裂纹和变形钢件裂纹是指盆式橡胶支座的钢件表面出现肉眼可见的裂纹,主要是钢盆(下支座板)的表面裂纹。钢件变形是指支座盆底钢板四角在支座反力作用下出现表面翘起的现象。盆式橡胶支座钢件裂纹和变形现象往往相互伴随。134盆式橡胶支座的作用原理是用来承受支座反力的承压橡胶板被密封在钢制凹盒(下支座板)内,处于三向压应力受力状态,从而承载力大为提高,而侧向压应力的来源是橡胶板的橡胶变形受到支座钢板的约束,反之支座钢盆的盆环受到较大的拉应力。钢盆盆环破坏使橡胶板失去了侧向约束进而造成盆式橡胶支座丧失承载力。钢盆盆环也是盆式橡胶支座钢件最易出现裂纹的部件,因此钢盆盆环出现裂纹是很严重的问题,属于E级。135在混凝土墩台上,盆式橡胶支座的钢盆盆底与支承的混凝土全面积接触,在支座反力作用下,由于钢盆盆底混凝土受力变形,使盆式橡胶支座的钢盆盆底钢板产生锅底状变形,变形较大时会使盆底矩形钢板四角出现翘起,这说明盆底钢板刚度偏弱,这种病害后果属于中等,即劣化等级B。136 2)钢件脱焊盆式橡胶支座按钢盆制作方法分为两种,一种是钢盆的盆杯和盆底是整体铸钢制成,简称整体式;另一种是钢盆的盆环钢板和盆底是焊接制成。盆式橡胶支座钢件脱焊主要是指钢板与盆底之间的焊缝脱开的现象。在支座力作用下,盆式橡胶支座内的橡胶板受压变形受到盆杯钢板约束。这时圆环形盆杯钢板受到水平径向力作用,在盆杯和盆底之间截面上将产生剪应力,而盆杯和盆底之间焊缝承受剪应力作用。出现钢件脱焊,支座达不到设计上承载力计算的要求,故属于劣化等级E级。137 3)聚四氟乙烯板磨损聚四氟乙烯板磨损是指盆式橡胶支座中由于聚四氟乙烯板和不锈钢之间平面滑动所产生的磨损。磨损程度用测量聚四氟乙烯板的外露高度来表示。聚四氟乙烯板的外露高度聚四氟乙烯板的外露高度138聚四氟乙烯板磨耗直接影响盆式橡胶支座的使用寿命,尤其是大吨位和大位移盆式橡胶支座,正确掌握聚四氟乙烯板的磨耗性能是确保支座使用安全的主要因素。根据国内外工程经验,对聚四氟乙烯板的磨耗情况,应重点检查聚四氟乙烯板的外露高度h0,根据h0的大小来判定聚四氟乙烯板的磨耗程度:当h01.0mm支座正常;当0.5mmh01.0mm时,支座劣化等级为B(中等),应每年测量高度变化;当0.2mmh00.5mm时,支座劣化等级为C(较重),应缩短检查期限,或经专家鉴定后更换支座;当h00.2mm时,应立即更换支座。139 4)支座位移超限盆式橡胶支座的聚四氟乙烯滑出不锈钢板面范围。当位移超限小于10mm时,属于较重(C级),而位移超限大于或等于10mm,则属于严重(D级)。140支座位移超限支座位移超限141 5)上、下支座的连接杆未拆盆式橡胶支座的上支座板与下支座板之间的连接杆(板)在桥梁竣工营运后仍未拆除。盆式橡胶支座连接杆未拆除盆式橡胶支座连接杆未拆除142改变了支座设计的功能,例如设计上要求的支座为单向活动支座或多向活动支座,由于盆式橡胶支座的上、下支座板之间连接杆(板)未拆除,结果成为近似固定支座。143144公路桥梁技术状况评定标准公路桥梁技术状况评定标准145东南大学桥梁与隧道工程研究所叶见曙 教授13505184634、025-解析解析1461.技术状况评定标准编制目的及评定方法1.11.1目的目的目前执行的公路桥梁养护规范提出了通过现场外观检查来评定桥梁技术状况的方法,方法简单,但使用中仍存在评定内容粗糙、量化指标不明确、无法得到严重病害在桥梁结构中的位置。在工程中使用的公路旧桥承载力评定规程是通过现场外观检查与桥梁结构验算,或与桥梁荷载试验相结合来评定桥梁结构的承载力及使用状况是否满足要求,主要针对已为4类和5类桥梁的安全性检查。147148技术状况评定标准(JTG/TH21-2011)是基于对公路桥梁养护工作,规范已建桥梁技术状况评定,其结果是提供桥梁养护决策依据。(1)建立健全的桥梁技术档案;(2)有效确定桥梁技术状况;(3)对营运桥梁进行有效管理和状况监控。1491)基本原理对公路桥梁的不同组成部分分别评定,再进行全桥技术状况评定。1.2 1.2 评定评定方法原理及工作流程方法原理及工作流程简支梁(板)桥基本结构简支梁(板)桥基本结构空心板梁桥横断面布置图空心板梁桥横断面布置图150151桥梁部件结构中同类构件的统称,例如梁、桥墩、桥台等;桥梁构件组成桥梁部件或结构的最小单元,例如一片梁,一个支座等。1522)评定方法采用分层综合评定与单项指标控制相结合方法(1)分层加权法根据现场观测的桥梁结构破损(病害与表观缺陷)状况及其扣分值,逐级、分层加权,最终得到桥梁结构各部分以及桥梁总体技术状况的方法。153a.不需要对桥梁各部件、构件进行现场评分,仅需进行病害与表观缺陷进行现场检测、检查和记录;b.考虑了不同桥梁类型的特点,具体表现在权重上;c.可以准确反应具体损坏部位,便于根据检查数据的积累监视桥梁状况的变化。154(2)单项指标控制针对桥梁结构上存在重大病害现象,以致可能造成桥梁承重结构坍塌的情况,制定了“5类桥梁技术状况单项控制指标”。1553)对公路桥梁技术状况的检测实际上是构件的病害及表观缺陷的现场检查(目测)和仪器检测相结合的方法。1564)工作流程1572.桥梁构件技术状况评分计算上部结构第i类部件的l构件的得分,值域为0100分下部结构第i类部件的l构件的得分,值域为0100分桥面系第i类部件的l构件的得分,值域为0100分第i类部件l构件出现扣分的指标的种类数2.1 2.1 基本基本公式公式158159当时,第类部件构件的第1类检测指标的扣分值当时(其中j=x,x取2、3、4、5.k当k2时,U1.U2公式中的扣分值DPij按照从大到小排列)第类部件构件的第1类检测指标的扣分值I 部件类别,例如i表示上部承重构件、支座、桥墩等J 第i类部件l构件的第j类检测指标。1602.2.1评定标准提供主要构件类型1)梁式桥上部结构混凝土梁式桥、钢梁桥、支座。2)拱式桥上部结构圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢混凝土组合拱桥、钢拱桥。3)悬索桥主缆、索夹、吊索、加劲梁、索塔、索鞍、锚碇、锚杆。2.2 2.2 桥梁桥梁构件检测(评定)指标构件检测(评定)指标1614)斜拉桥斜拉索、斜拉索护套、主梁、索塔、锚具、减震装置。5)桥梁下部结构桥墩、桥台、基础、翼墙、耳墙、锥坡、护坡、河床及调治构造物。6)桥面系桥面铺装、伸缩缝装置、人行道、栏杆、护栏、防排水系统、照明与标志。1622.2.2评定标准主要构件的评定指标及分级标准1)混凝土梁式桥蜂窝和麻面、剥落与掉角、空洞与孔洞、混凝土保护层厚度、钢筋锈蚀、混凝土碳化、混凝土强度、跨中挠度、结构变位、预应力构件损伤(锚头、钢绞线、齿板等)、简支梁(板)桥、刚架桥裂缝、连续梁桥、连续刚构桥、悬臂梁桥、T型刚构桥裂缝。蜂窝:梁体混凝土表面局部酥松,水泥浆少,骨料之间存在空隙而没有有效地填满水泥浆,形成蜂窝状的孔洞的现象。163蜂窝混凝土蜂窝与露筋麻面:梁体混凝土表面局部缺水泥浆且仅有细骨料、粗骨料的粗糙面,或者表面有许多麻点小凹坑的现象。164165标度评定标准定性描述定量描述 1完好,无蜂窝麻面2较大面积蜂窝麻面累计面积构件面积的50%3大面积蜂窝麻面累计面积构件面积的50%表5.1.1-1 蜂窝、麻面 剥落:构件混凝土表面水泥砂浆层流失而造成骨料外露的现象。166掉角:构件角边处混凝土局部掉落,或出现不规整缺陷。167168空洞:混凝土空洞是指深度超过钢筋的混凝土保护层且没有骨料和水泥浆的内部空穴。169170混凝土保护层厚度:是指构件截面的最外钢筋外表面与截面边缘之间的混凝土层,其厚度是钢筋外缘与混凝土表面之间的距离。保护层偏薄171表面露筋172173钢筋锈蚀:因为混凝土碳化或氯离子侵入而引起埋置在混凝土中的钢筋出现锈蚀的现象。混凝土的碳化:是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化,又称作中性化。其厚度称为碳化深度。174175176混凝土强度:这里主要是指桥梁构件的混凝土实际抗压强度。表5.1-4保护层厚度、表5.1-5钢筋锈蚀、表5.1-6混凝土碳化、表5.1-7混凝土强度的检测方法和检测要求按照公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)的规定执行。本标准参考公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)的规定对这几项检测指标的标度分类进行了部分调整,将公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)中1、2类的标度值合并成本标准的1类标度值。177 用回弹法检测时,回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位;测点宜在测区范围内均匀分布,相邻两测点的净距不宜小于20mm;测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上,同一测点只应弹击一次。每一测区应记取16个回弹值。178 混凝土强度推定选用全国统一曲线判定,测区位置按照控制截面及表观检查情况,依据回弹法检测混凝土抗压强度技术规程要求选定179回弹仪回弹仪180钢筋锈蚀测试仪钢筋锈蚀测试仪现场检测现场检测181跨中挠度:桥梁结构或构件在荷载作用下跨中截面产生跨中挠度:桥梁结构或构件在荷载作用下跨中截面产生的竖向位移。的竖向位移。182183结构位移:由于基础移动、超载、碰撞、基础冲刷等原结构位移:由于基础移动、超载、碰撞、基础冲刷等原因引起的结构或构件位置的移动或截面的转动。因引起的结构或构件位置的移动或截面的转动。184185预应力构件损伤:指预应力混凝土构件的预应力系统预应力构件损伤:指预应力混凝土构件的预应力系统(预应力钢筋、孔道及锚固区等)的缺陷和病害。(预应力钢筋、孔道及锚固区等)的缺陷和病害。186187裂缝:构件表面的开裂现象。混凝土中裂缝的严重程度,裂缝:构件表面的开裂现象。混凝土中裂缝的严重程度,可依据裂缝的产生原因、长度与宽度的大小及其是否随时间可依据裂缝的产生原因、长度与宽度的大小及其是否随时间而增加等因素来判断。而增加等因素来判断。构件上下底面裂缝根据形状不同分为:网状裂缝。纵向构件上下底面裂缝根据形状不同分为:网状裂缝。纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝;侧立面裂缝根据形状不同分为:裂缝、横向裂缝、斜向裂缝;侧立面裂缝根据形状不同分为:网状裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝、水平裂缝。网状裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝、水平裂缝。188189190检测指标(标度)的分级和能达到的最高等级分为3类、4类和5类,实际上是构件上病害的严重程度分类以及最严重等级。1912.2.3 构件各检测指标扣分值 指指标标标标度度检测检测指指标标所能达所能达到的最高到的最高标标度度等等级类别级类别1类类2类类3类类4类类5类类3类类020354类类02540505类类0354560100表4.1.1 构件各检测指标扣分值例:某桥一侧栏杆出现撞坏现象。按照标准表10.4.1-1,病害最严重等级标度为“4”,该病害评定指标标度为“3”。根据以上信息,对应扣分值表,该病害扣分值DPij=40分。2.2.4 算例192例:某桥桥台前墙出现竖向贯通超限裂缝。按照标准表9.2.1-9,病害最严重等级标度为“5”,该病害评定指标标度为“4”。根据以上信息,对应扣分值表,该病害扣分值DPij=60分。193例:某桥梁底某一片梁出现混凝土裂缝和剥落两种病害。按照标准表5.1.1-12,病害最严重等级标度为“5”,混凝土裂缝病害评定指标标度为“3”,该病害扣分值DPij=45分;按照标准表5.1.1-2,病害最严重等级标度为“4”,混凝土剥落病害评定指标标度为“3”,该病害扣分值DPij=40分;194该片梁最终得分为该片梁最终得分为39.439.4分分1951963.部件的技术状况评分计算1971)上部结构部件上部结构第i类部件各构件的得分平均值,值域为0100分上部结构第i类部件中分值最低的构件得分值随构件的数量而变的系数上部结构第i类部件的得分,值域为0100分;当上部结构中的重要部件某一构件评分值在0,60)区间时,其相应的部件评分值3.1 3.1 评分计算评分计算分上部结构、下部结构和桥面系的部件进行评分计算1982)下部结构部件下部结构第i类部件各构件的得分平均值,值域为0100分下部结构第i类部件中分值最低的构件得分值随构件的数量而变的系数下部结构第i类部件的得分,值域为0100分;当下部结构中的重要部件某一构件评分值在0,40)区间时,其相应的部件评分值1993)桥面系部件桥面系第i类部件的得分,值域为0100分桥面系第i类部件各构件的得分平均值,值域为0100分桥面系第i类部件中分值最低的构件得分值随构件的数量而变的系数2004)关于tn(构件数)(构件数)n(构件数)(构件数)n(构件数)(构件数)n(构件数)(构件数)1117.9216.48404.9210127.7226.36504.439.7137.5236.2460449.5147.3246.12703.659.2157.2256803.268.9167.08265.88902.878.7176.96275.761002.588.5186.84285.642002.398.3196.72295.52108.1206.6305.42011)主要部件表3.2.2 各结构类型桥梁主要部件序号结构类型主要部件1梁式桥上部承重构件、桥墩、桥台、基础、支座2板拱桥(圬工、混凝土)肋拱桥、箱形拱桥、双曲拱桥主拱圈、拱上结构、桥面板、桥墩、桥台、基础3刚架拱桥、桁架拱桥刚架(桁架)拱片、横向联结系、桥面板、桥墩、桥台、基础4钢混凝土组合拱桥拱肋、横向联结系、立柱、吊杆、系杆、行车道板(梁)、支座、桥墩、桥台、基础5悬索桥主缆、吊索、加劲梁、索塔、锚锭、基础、支座6斜拉桥斜拉索(斜拉索、锚具)、主梁、索塔、桥墩、桥台、基础、支座3.2 3.2 主要部件和次要部件主要部件和次要部件在表3.2.2以外的其他部件为次要部件。2022)主要部件技术状况评定标度分为1类5类表3.2.4 桥梁主要部件技术状况描述技术状况评定标度桥梁技术状况描述1类全新状态、功能完好2类功能良好,材料有局部轻度缺损或污染3类材料有中等缺损;或出现轻度功能性病害,但发展缓慢,尚能维持正常使用功能4类材料有严重缺损,或出现中等功能性病害,且发展较快;结构变形小于或等于规范值,功能明显降低5类材料严重缺损,出现严重的功能性病害,且有继续扩展现象;关键部位的部分材料强度达到极限,变形大于规范值,结构的强度、刚度、稳定性和动力响应不能达到平时交通安全通行的要求2033)次要部件技术状况评定标度分为1类4类表3.2.5 桥梁次要部件技术状况描述技术状况评定标度桥梁技术状况描述1类功能完好或良好,材料有轻度缺损或污染2类有中等缺损或污染3类材料有严重缺损,出现功能降低,进一步恶化将不利于主要部件、影响正常交通4类材料有严重缺损,失去应有功能,严重影响正常交通;或原无设置,而调查需要补设2043.33.3关于构件数量关于构件数量n n 1)混凝土梁式桥上部结构构件划分与构件数量n 混凝土梁式桥上部承重构件形式主要有现浇实心板梁、现浇连续箱形梁、预制空心板梁、预制箱形梁和预制T形梁几种。构件数量的计算,对于现浇结构梁体基本上就是按照一跨一个构件计算,对于预制结构梁体基本上按照相互独立的梁片数量进行计算。下面分别介绍几种结构形式的构件划分方法。205现浇实心板梁。每一跨作为一个构件计算。例如:一跨现浇实心板梁桥有一片主梁,那么上部承重构件梁体的构件总数即为1。现浇实心板梁上部承重构件206现浇连续箱形梁。每一跨作为一个构件计算。例如:四跨现浇连续箱形梁桥有四片主梁,那么上部承重构件梁体的构件总数即为4。现浇连续箱形梁上部承重构件207预制空心板梁。每一跨构件数量既是空心板梁的数量。例如:一跨空心板梁桥有12片空心板梁,那么上部承重构件梁体的构件总数即为12。预制空心板梁上部承重构件208预制T形梁。每一跨构件数量既是T形梁的数量。例如:十跨预制T形梁桥,每一跨有6片,那么上部承重构件梁体的构件总数即为60。预制T形梁上部承重构件209混凝土梁式桥上部一般构件形式主要有空心板之间的铰缝、预制箱形梁及预制T形梁之间的横隔板和湿接缝。210铰缝。每一跨铰缝的构件数量要比空心板梁片数少一个。例如:四跨空心板梁桥,每一跨有12片空心板梁,每一跨铰缝数量即为11个,那么上部一般构件铰缝的构件总数即为44。预制空心板梁上部一般构件211 2)桥梁下部结构构件划分与构件数量n梁式桥、拱式桥、悬索桥及斜拉桥下部结构包含的部件基本一致,主要有翼墙、耳墙、锥坡、护坡、桥墩、桥台、墩台基础、河床及调治构造物。其中桥墩、桥台、墩台基础部件为主要部件。构件数量的划分基本上按照构件的自然单位进行计算。212(1)桥墩桥墩是下部结构的主要部件之一,国内梁桥采用的桥墩类型根据墩身结构形式可分为:重力式墩、桩柱式墩、柔性墩、钢筋混凝土空心墩及薄壁墩等。桥墩构件的划分基本上按照桥墩的个数进行计算,以个为单位,其中一个桥墩包括桥墩的墩柱、盖梁和横系梁三部分内容。例如:一座三跨桥梁共有2个双柱式桥墩,那么桥墩的构件总数即为2。桥墩213(2)桥台通常一座桥梁有两个桥台,桥台构件的划分基本上按照构件的自然单位进行计算,以个为单位,其中一个桥台包括桥台的台帽、前墙和侧墙三部分内容。例如:一座桥梁共有2个桥台,那么桥台的构件总数即为2。桥台214(3)河床及调治构造物河床及调治构造物是桥梁下部结构的次要部件,主要起疏导水流,减小河流对基础的冲刷作用,通常出现在跨河桥梁中,以个为单位,由于河床及调治构造物所占权重较小(权重均小于0.1),所以构件数量不再细分,均为1。例如:一座跨河桥梁有河床及调治构造物部件,那么河床及调治构造物的构件总数均为1。河床及调治构造物215 桥梁部件技术状况评分方法主要有以下三个特点:(1)组成部件的单个构件分数越低,部件分数越低;(2)通过最差构件得分对构件得分平均值进行修正;(3)考虑到主要部件中最差构件对桥梁安全性的的影响,当主要部件中的构件评分值在0,40时,主要部件的评分值等于此构件的评分值。2163.4 3.4 部件技术状况评定计算例部件技术状况评定计算例例1:某桥梁有2个桥台,按照标准第一步构件计算方法对2个桥台逐一进行计算,得分分别为80、60,下面计算该桥桥台的得分。(1)首先确定桥台的构件数量。该桥共有两个桥台,所以桥台的构件数n为2,查表3-2内容,对应t值为10。(2)计算桥台部件的得分。217例2:某梁式桥有10片空心板梁,按照标准第一步构件计算方法对10片梁进行逐一评定,得分分别为:100、65、100、100、100、75、80、100、100、100,下面计算该桥空心板梁的得分。(1)首先确定梁片的构件数量。该桥共有十片空心板,所有梁片的构件数n为10,查表3-2内容,对应t值为8.1。(2)计算梁部件的得分。218例3:某梁式桥有10片空心板梁,按照标准第一步构件计算方法对10片梁进行逐一评定,得分分别为:100、35、100、100、100、75、80、100、100、100,下面计算该桥空心板梁的得分。按照当上部结构中的主要部件某一构件评分值在0,40区间时,其相应的部件评分值等于该构件评分值要求,由于梁属于桥梁主要部件,而且有一片梁得分为35(35为所有梁片最低分,且在0,40区间内),所以梁部件得分即为该片梁得分,。2194.桥梁上部结构、下部结构和桥面系的技术状况评分计算2204.14.1计算公式计算公式桥梁上部结构技术状况评分,值域为0100桥面系技术状况评分,值域为0100第i类部件的权重,按表4.2.1、表4.2.2-1、表4.2.2-2、表4.2.2-3、表4.2.3、表4.2.4规定取值;对于桥梁中未设置的部件,应根据此部件的隶属关系,将其权重值分配给各既有部件,分配原则按照各既有部件权重在全部既有部件权重中所占比例进行分配。桥梁下部结构技术状况评分,值域为0100上部结构(下部结构或桥面系)的部件种类数。2214.2 4.2 各各部件权重值部件权重值标准提供了梁式桥、板拱桥、肋拱桥、箱形拱桥、双曲拱桥、刚架拱桥、桁架拱桥、钢混凝土拱桥、悬索桥和斜拉桥的各部件权重值。2222232244.3 4.3 权重值的重分配权重值的重分配实际工作中当存在某座桥梁没有设置部件,如单跨桥梁无桥墩、部分桥梁无人行道等类似情况。需要根据此构件隶属于上部构件、下部构件或桥面系关系,将此缺失构件的权重值分配给其他部件。分配方法采用将缺失部件权重值按照既有部件权重在全部既有部件权重中所占比例进行分配的方法,简单易行,从而保证既有部件参与评价,使桥梁评价更符合实际情况。225例:例:XXX梁式桥为单跨桥梁,无桥墩部件,其部件权重值分配表见表梁式桥为单跨桥梁,无桥墩部件,其部件权重值分配表见表4-1。2264.4 4.4 上部结构技术状况评定例上部结构技术状况评定例某梁式桥桥跨组合3-16,上部结构为每跨11片预应力混凝土简支空心板梁,经检查,该桥只有上部结构有病害,下部结构和桥面系完好,梁式桥评定指标检查评定见下表。全桥、桥面及上部结构照片图1、图2、图3序号部件名称部件编号病害部位病害类型病害尺寸评定标度照片编号1空心板梁R1-4距R0桥台纵向裂缝/2图42空心板梁R3-1距R3桥台纵向裂缝/2图53铰缝R1-6距R0桥台填料脱落2图6梁式桥评定指标检查评定表227图1桥梁立面照片图2桥面正面照片228图3 上部结构照片 图4 梁底纵向裂缝照片229图5梁底纵向裂缝照片图6铰缝填料脱落照片230梁式桥上部结构构件数统计表部位评价部件构件数n备注上部结构上部承重部件(空心板梁)33一跨有11片空心板,共33片。上部一般构件(铰缝)30一跨有10个铰缝,共30个。支座132一片空心板梁下有4个支座,共132个。231第一步:构件计算第一步:构件计算(1)对于空心板梁底纵向裂缝病害,最大评定标度为5,梁片纵向裂缝病害的实际评定标度为2,扣分35,得分100-35=65。(2)对于铰缝填料脱落病害,最大评定标度为4,铰缝病害实际评定标度为2,扣分25,得分100-25=75。232第二步:部件计算第二步:部件计算(1)一共33片空心板梁,得分为65、65、其余31片为100。部件计算结果为(2)一共30个空心板铰缝,得分为75、其余29个为100。部件计算结果为233第三步:上部结构计算第三步:上部结构计算部件名称部件名称权权重重部件得分部件得分权权重重部件得分部件得分上部承重构件0.7091.263.8上部一般构件0.1894.617.0支座0.1210012.0上部上部结结构得分构得分=63.8+17+12=92.85.桥梁技术状况评分计算234235桥梁总体技术状况评分,值域为0100桥面系在全桥中的权重,按表4.2.5规定取值上部结构在全桥中的权重,按表4.2.5规定取值下部结构在全桥中的权重,按表4.2.5规定取值5.1 5.1 计算公式计算公式236表4.2.5 桥梁结构组成权重表桥桥梁部位梁部位权权重重上部上部结结构构0.400.40下部下部结结构构0.400.40桥桥面系面系0.200.202375.2 5.2 技术技术状况分类界限表状况分类界限表技术状况评分技术状况评分技术状况等级技术状况等级1 1类类2 2类类3 3类类4 4类类5 5类类Dr(SPCI、SBCI、BDCI)95,10080,95)60,80)40,60)0,40)PCCI、BCCI、DCCIPMCI、BMCI、DMCI(65,100(55,65(40,55(0,400表4.1.5 桥梁技术状况分类界限表238表3.2.3 桥梁总体技术状况描述技技术术状况状况评评定等定等级级桥桥梁技梁技术术状况描述状况描述1类类全新状全新状态态、功能完好、功能完好 2类类有有轻轻微缺微缺损损,对桥对桥梁使用功能无影响梁使用功能无影响3类类有中等缺有中等缺损损,尚能,尚能维维持正常使用功能持正常使用功能4类类主要构件有大的缺主要构件有大的缺损损,严严重影响重影响桥桥梁使用功能;或影响梁使用功能;或影响承承载载能力,不能保能力,不能保证证正常使用正常使用5类类主要构件存在主要构件存在严严重缺重缺损损,不能正常使用,危及,不能正常使用,危及桥桥梁安全,梁安全,桥桥梁梁处处于危于危险险状状态态239(1)上部结构有落梁;或梁、板断裂现象。(2)梁式桥上部承重构件控制截面出现全截面开裂;或组合结构上部承重构件结合面开裂贯通,造成截面组合作用严重降低。(3)梁式桥上部承重构件有严重的异常位移,存在失稳现象。(4)结构出现明显的永久变形,变形大于规范值。(5)关键部位混凝土出现压碎或杆件失稳倾向;或桥面板出现严重塌陷。1)在桥梁技术状况评价当中,有下列情况之一时,整座桥应评为5类桥:240 (6)拱式桥拱脚严重错台、位移,造成拱顶挠度大于限值;或拱圈严重变形。(
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