公路桥梁病害诊断与养护技术课件

公路桥梁病害诊断与养护技术 报告人：相宏伟-试验检测室 联系方式：2015年12月公路桥梁病害诊断与养护技术报告人：相宏1主要内容第一部分公路桥梁概述第三部分桥梁加固养护技术第二部分桥梁典型病害与成因分析主要内容第一部分公路桥梁概述第三部分桥梁加固养护技术第二部分2第一部分 公路桥梁概述第一部分公路桥梁概述3我国公路桥梁概况我国公路桥梁概况 截止到2014年底，中国公路桥梁达75.71万座、4257.89万米，比上年末增加2.18万座、280万延米。其中，特大桥梁3404座、610.54万米，大桥72979座、1863.01万米。我国公路桥梁概况截止到2014年底，中国公路桥梁达4河北省高速公路桥梁概况 河北省高速公路桥梁概况5公路桥梁分类公路桥梁分类 公路桥梁分类6桥梁组成构件桥梁组成构件 上部结构上部结构桥面铺装、排水、护栏、照明桥面铺装、排水、护栏、照明伸缩缝、桥头搭板、标志标线伸缩缝、桥头搭板、标志标线下部结构下部结构桥面系桥面系承重结构承重结构支座支座桥墩台桥墩台基础基础锥坡翼墙锥坡翼墙主梁、横隔板、拱圈、索塔、吊杆、主梁、横隔板、拱圈、索塔、吊杆、主缆、拉索等主缆、拉索等主梁、横隔板、拱圈、索塔、吊杆、主梁、横隔板、拱圈、索塔、吊杆、主缆、拉索等主缆、拉索等板式橡胶支座、盆式橡胶支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座、钢支座等钢支座等板式橡胶支座、盆式橡胶支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座、钢支座等钢支座等重力式墩台、轻型墩台、肋板台、重力式墩台、轻型墩台、肋板台、柱式墩台、柱式墩台、Y型墩等型墩等扩大基础、桩基础、沉井基础等扩大基础、桩基础、沉井基础等桥梁组成构件上部结构桥面铺装、排水、护栏、照明下部结7桥梁理论与工程经验桥梁理论与工程经验工程经验工程经验科学统计分析科学统计分析假设条件假设条件工程理论工程理论指导工程指导工程并检验理论并检验理论可靠度可靠度安全系数安全系数桥梁理论与工程经验工程经验科学统计分析工程理论指导工程可靠度8耐久性与安全耐久性与安全耐久性耐久性结构在正常使用和维护条件下，随时间结构在正常使用和维护条件下，随时间的延续仍能满足预定功能要求的能力。的延续仍能满足预定功能要求的能力。安全性安全性结构在正常施工和正常使用条件下结构在正常施工和正常使用条件下,承受可能出现的各种作用的能力承受可能出现的各种作用的能力,以及在偶然事件发生时和发生后以及在偶然事件发生时和发生后,仍保持必要的整体稳定性的能力仍保持必要的整体稳定性的能力.04规范设计原则规范设计原则技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理。技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理。新版规范设计原则新版规范设计原则安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、环保节能。环保节能。耐久性与安全耐久性结构在正常使用和维护条件下，随时间安全性结9耐久性与安全耐久性与安全桥梁耐久性表观桥梁耐久性表观混凝土破损、退化、裂缝、钢筋锈蚀等混凝土破损、退化、裂缝、钢筋锈蚀等 桥梁安全性表观桥梁安全性表观桥梁受力结构塑性变形、承载能力严重桥梁受力结构塑性变形、承载能力严重不足，结构不稳定，结构存在其它安全隐患不足，结构不稳定，结构存在其它安全隐患 耐久性与安全桥梁耐久性表观混凝土破损、退化、裂缝、钢筋锈蚀等10耐久性与安全耐久性与安全不耐久的结构不是安全结构。不耐久的结构不是安全结构。桥梁在保证安全的前提下重视耐久性问题。桥梁在保证安全的前提下重视耐久性问题。耐久性与安全不耐久的结构不是安全结构。桥梁在保证安全的前提11公路桥梁养护公路桥梁养护安全安全行车安全行车安全结构安全结构安全养护人员安全养护人员安全交通组织方案交通组织方案设计方案设计方案安全防护措施安全防护措施公路桥梁养护安全行车安全结构安全养护人员安全交通组织方案设12公路桥梁养护公路桥梁养护方便快捷方便快捷功能齐全高效的养护设备功能齐全高效的养护设备成型快、质量好的养护材料成型快、质量好的养护材料经验丰富操作熟练的工人经验丰富操作熟练的工人合理的设计方案合理的设计方案公路桥梁养护方便快捷功能齐全高效的养护设备成型快、质量好的13公路桥梁养护公路桥梁养护精细化精细化标准化、系统化的操作手段标准化、系统化的操作手段科学、精细的养护管理制度科学、精细的养护管理制度公路桥梁养护精细化标准化、系统化的操作手段科学、精细的养护14公路桥梁养护公路桥梁养护创新创新新设备、新工艺、新材料新设备、新工艺、新材料新的管理制度新的管理制度环保、和谐、可持续发展环保、和谐、可持续发展公路桥梁养护创新新设备、新工艺、新材料新的管理制度环保、和15公路桥梁养护发展方向公路桥梁养护发展方向3、预防性养护时机决策制度、预防性养护时机决策制度4、桥梁全寿命周期分析与决策、桥梁全寿命周期分析与决策2、桥梁整体快速置换技术、桥梁整体快速置换技术1、快速修复养护设备和材料、快速修复养护设备和材料5、工程材料再生技术、工程材料再生技术公路桥梁养护发展方向3、预防性养护时机决策制度4、桥梁全寿命16第二部分 桥梁典型病害与成因分析第二部分桥梁典型病害与成因分析17混凝土桥梁病害主要表现形式混凝土桥梁病害主要表现形式裂缝塑性变形材料缺损混凝土桥梁病害主要表现形式裂缝塑性变形材料缺损18虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久性来评价，但结构损坏乃致倒塌往往是从裂缝的扩展开始的，由安全状态随着时间的延伸而逐渐转化为不安全状态，因此结构耐久性问题实质也是安全问题，必须引起重视。裂缝病害分类裂缝病害分类荷载裂缝、结构裂缝、受力裂缝非荷载、非结构、非受力裂缝材料缺损虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久性来评价，但结构损19（1）目测：裂缝界面、走向、部位、裂缝宽度。为了清楚判断裂缝形态，一般要求眼睛到裂缝的最佳距离为30cm左右。裂缝的检查方法裂缝的检查方法（1）目测：裂缝界面、走向、部位、裂缝宽度。裂缝的检查方法20（2）裂缝的标示：在裂缝边约35mm处用粉笔或记号笔或毛笔勾画线，以示醒目和照相记录。裂缝的检查方法裂缝的检查方法（2）裂缝的标示：裂缝的检查方法21（4）用手触摸裂缝裂缝的检查方法裂缝的检查方法裂缝两侧无高差裂缝两侧有高差（4）用手触摸裂缝裂缝的检查方法裂缝两侧无高差裂缝两侧有高差22（5）、观察裂缝处颜色1）裂缝处有白浆渗出2）裂缝处有其它颜色粘液渗出（如铁锈色姜黄色等）3）钟乳液（6）、用手指或布擦拭，观察和指感1）用手指或布容易擦掉不留痕迹2）用手指或布容易擦不掉仍留痕迹3）指感：粘感不粘感（7）、裂缝真伪判别观察裂缝：远望，但不够，只有靠近观察才能确定关键：界面分析和部位分析裂缝的检查方法裂缝的检查方法（5）、观察裂缝处颜色裂缝的检查方法23界面分析裂缝的检查方法裂缝的检查方法界面清晰界面模糊，主要为漏浆所致界面分析裂缝的检查方法界面清晰界面模糊，主要为漏浆所致24界面分析裂缝的检查方法裂缝的检查方法无界面，表面凹凸不平，主要为模板制作不平整界面分析裂缝的检查方法无界面，表面凹凸不平，主要为模板制作不25（8）裂缝宽度的检测裂缝的检查方法裂缝的检查方法裂缝宽度真伪辨别裂缝宽度应指主筋重心部位的裂缝宽度。（8）裂缝宽度的检测裂缝的检查方法裂缝宽度真伪辨别裂缝宽度应26（9）在裂缝部位用小锤敲击在裂缝部位用小锤敲击若声响轻脆，则内部未起壳，估计内部没有胀裂现象产生。若声响沉闷和明显起壳声，则内部有胀裂现象产生。（10）裂缝宽度检测仪器1)2040倍刻度放大镜2)裂缝宽度对比卡3)游标卡尺（测量裂缝宽度变化值）裂缝的检查方法裂缝的检查方法（9）在裂缝部位用小锤敲击裂缝的检查方法27裂缝的检查方法裂缝的检查方法裂缝调查口诀裂缝调查口诀一：看看裂缝走向、部位、测量裂缝宽。二：摸摸裂缝两侧高差。三：敲敲裂缝两侧混凝土，听声响。四：分析分析裂缝性质和产生原因。裂缝的检查方法裂缝调查口诀一：看看裂缝走向、部位、测量裂缝281）混凝土组成：粗骨料（石子）细骨料（砂砾）胶结料：水泥水水化水泥凝胶体水泥石2）混凝土收缩实为水泥石收缩，有三种原因：化学收缩水化过程中体积缩小 物理收缩自由水蒸发、干燥引起体积缩小 碳化收缩空气中CO2与混凝土中Ca(OH)2发生化学反应，产生CaCO3析出水分蒸发，促使体积缩小。混凝土收缩原理混凝土收缩原理1）混凝土组成：混凝土收缩原理29公路桥梁病害诊断与养护技术课件30混凝土中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀，其体积将增大24倍，从而胀裂混凝土保护层。钢筋在大气中锈蚀的电化学性质。大气中有氧和湿气存在时，在钢筋表面形成许许多的微电池，即出现许多阳极区和阴极区。在阳极区铁被锈蚀，其反应式为：FeFe2+2e(1)在阴极区是氧和水吸取电子的过程：1/2O2+H2O+2e2(OH)(2)阴阳极共同反应的结果是：Fe+1/2O2+H20Fe(OH)2(3)钢筋锈蚀原理钢筋锈蚀原理混凝土中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会吸湿产生化学31（1）混凝土保护层碳化钢筋混凝土保护层起保护钢筋作用的机理是因为混凝土保护层具有弱碱性，与钢筋表面产生一层钝化膜（Fe3O4或Fe3O3），从而保护钢筋不被锈蚀，俗称碱性保护。但混凝土与空气中的二氧化碳CO2由水通过毛细孔与混凝土中氢氧化钙起作用（化学反应）Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O转化为中性的碳酸钙和水使这部分混凝土由碱性变成中性，也即PH值由原来的13降低到810，这就是混凝土碳化，当保护层全被碳化，也就是失去碱性保护，在钢筋表面不能继续生成钝化膜，当外界有腐蚀物质时，通过毛细孔渗入到钢筋表面而锈蚀，从而胀裂混凝土保护层。钢筋锈蚀主要原因钢筋锈蚀主要原因钢筋锈蚀主要原因32（2）氯离子锓蚀引起锈蚀氯离子（Cl-1）存在于盐中，如Nacl（氯化纳）、Cacl2（氯化钙），当中含有氯离子（Cl-1）时，混凝土碱度虽然较高，钢筋周围的混凝土尚未碳化，此时钢筋也会出现锈蚀，这是因为氯离子半径小，活性大，具有很强穿透钝化膜的能力，氯离子首先吸附在钝化膜有缺陷处，使氢氧化铁反应成易溶的氯化铁，使钝化膜局部破坏，产生坑蚀。（3）混凝土破损引起钢筋锈蚀混凝土破损，钢筋外露，与水分及氧气直接接触引起钢筋锈蚀。（2）氯离子锓蚀引起锈蚀氯离子（Cl-1）存331、骨料膨胀病害有三类：第一类：碱碱-硅反应硅反应骨料中微晶氧化硅与混凝土中的碱溶液反应，生成硅酸盐，遇水膨胀。第二类：碱碱-硅酸盐反应硅酸盐反应骨料中的活性硅酸盐与混凝土中的碱性物质反应，引起缓慢的碱性膨胀。第三类：碱碱-碳酸盐反应碳酸盐反应主要是碳酸镁与混凝土中的碱性物质反应生成氢氧化镁，体积膨胀。骨料膨胀病害的进展是由表及里的，这是与外界潮气由表面通过毛细孔逐渐渗入有关。混凝土碱骨料反应原理混凝土碱骨料反应原理1、骨料膨胀病害有三类：混凝土碱骨料反应原理342、其中发生所谓“碱骨料反应”产生的条件有三点：1）混凝土骨料中含有一定量的碱活性物质，例如白云石、蛋白石、玻璃质二氧化硅，结晶不完整的二氧化硅矿物等，当含量大于5时，对混凝土构件可能会产生损害；2）混凝土中碱含量超过一定量（一般控制在3kg/m3之内）；3）水。前两点是发生“碱骨料反应”的必要条件，后一点水是充分条件。上述两类骨料膨胀后体积可达原体积的24倍，相当可观。一般产生这类病害是在结构竣工数年（一般在五年后）后发现。2、其中发生所谓“碱骨料反应”产生的条件有三点：353、危害性这类材料自损现象危害很大，当在一处首先发现这类病害时，应把它当作一个信号，很可能在其它部位也会相继出现。骨料膨胀病害的危害性：1）骨料膨胀裂缝后使截面削弱。2）裂缝处易渗水，锈蚀钢筋。3）受压区因骨料膨胀而损坏，达到一定程度后，可能会出现受压突然破坏。4）梁端因骨料膨胀而损坏，有可能产生斜压破坏形态。综上所述，对骨料膨胀病害必须予以重视。3、危害性36公路桥梁病害诊断与养护技术课件37桥面铺装病害桥面铺装病害桥面铺装要抵抗车辆的冲击而产生磨耗和剪切变形，防止雨水、日照等气候作用；防止洒落的化学物质对桥面板的腐蚀，防止其它重物直接冲击，并保护桥梁，防止老化，延长使用寿命。桥面铺装一般要求具有一定的强度，以防开裂，并且要有一定的耐磨性、抗滑性、防水性和稳定性。桥面铺装病害主要形式为：坑槽、车辙、裂缝等。车辙坑槽网状裂缝桥面铺装病害桥面铺装要抵抗车辆的冲击而产生磨耗38桥面排水引起的病害桥面排水引起的病害桥面排水引起的病害39“单板受力单板受力”病害病害 当重型车辆通过“单板受力”梁板时产生明显的弹性下挠，使其与两侧板上下错动后，形成台阶。当重车通过后，这种错动消除，又恢复原状。“单板受力”致使桥梁上部构造整体受力体系受到严重的削弱。发生病害的板式桥梁一般铰缝混凝土被剪坏，并逐步松散脱落。由于车轮冲击疲劳作用，桥面行车道沥青面层普遍存在车辙和纵向贯通裂缝，纵向裂缝有规律性的分布在行车道铰缝上方，严重时形成一条破碎带。具体单板受力病害见如下图片。“单板受力”病害当重型车辆通过“单板受力”40 空心板空心板“单板受力单板受力”病害成因分析病害成因分析设计中没有过多考虑铰缝混凝土自身收缩作用，没有足够重视新旧混凝土间粘结力弱化作用。铰缝钢筋布置太少，顶板连接钢板抗力不足。铰缝设计理论不够完善，难以真实体现梁板间实际受力状况。从荷载横向分布理论可知，设计理论是按铰接形式对单个荷载进行横向分配的，实际受力介于铰接与刚接之间，制约因素与铰缝的断面形式和施工质量有关。铰缝混凝土振捣不密实，粘结强度不够。空心板预制时两侧未认真凿毛，新旧混凝土之间粘结和抗剪能力较差。运营中超载车辆过多、吨位过大，致使空心板间铰缝受力过大产生破损。桥面裂缝未及时处理，使雨水等侵蚀物进入破损的桥面板，进而进入铰缝，使铰缝混凝土受水侵蚀破坏。空心板“单板受力”病害成因分析41伸缩缝装置是桥梁结构的重要构件，理想的伸缩缝装置必须满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移；伸缩缝装置的锚固是牢固可靠、经久耐用的，能够抵抗机械磨损、碰撞；车辆行驶平稳、舒适；能防止雨水和垃圾渗入；安装方便、简单，易检查且便于养路工操作。伸缩缝病害伸缩缝病害梳齿板伸缩缝梳齿板伸缩缝该伸缩缝由两块设置成梳齿构造的金属面层板构成，板的端部可用预应力锚栓、普通锚栓或螺栓与梁体相连。它是利用连接在相邻两个梁端的梳形钢板的梳齿张和来满足桥面伸缩的要求。这种伸缩缝行驶性能好，适应好，但造价相对较高，制造难度大，防水效果较差等缺点。模数式伸缩缝模数式伸缩缝伸缩装置采用连杆链条式的连动机构，伸缩均匀性较好，由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等构件组成。伸缩缝装置是桥梁结构的重要构件，理想的伸缩缝装置42 伸缩量过大，橡胶条被拉裂或拉出；橡胶条老化、脱落；中梁型钢断裂或焊接部位开焊，出现晃动、噪声；伸缩均匀性差，甚至失灵；锚固区混凝土开裂、破碎，出现局部或整体性破坏；伸缩缝安装标高与两侧路面标高有差异，引起伸缩缝处跳车；伸缩缝本身变形或锚固钢筋脱落等造成早期破坏。模数式伸模数式伸缩缝缩缝异型异型钢钢断裂断裂伸伸缩缝连缩缝连杆断裂杆断裂 伸伸缩缝锚缩缝锚固区混凝土破固区混凝土破损损伸伸缩缝缩缝拉伸拉伸过过大大伸缩缝主要病害伸缩缝主要病害伸缩量过大，橡胶条被拉裂或拉出；模数式43 1设计方面的原因：（1）设设计计时时梁梁端端部部未未能能慎慎重重考考虑虑。在反复荷载作用下，梁端破损引起伸缩装置失灵。有些桥梁结构，桥面板端部刚度不足，当桥面板受到汽车荷载作用时，因翼板较薄，横向联系较弱，导致桥面板反复变形过大；（2）伸缩量计算不准确，没有考虑到伸缩装置安装时的实际温度对伸缩装置的影响，伸缩装置本身无法或很难调整初始位移量；（3）一些设计是将伸缩装置的锚固件置于桥面铺装层中，与主梁（板）连接的部分很少，而且力的分布不容易传递，微小的变形可能演变成大的位移，最终导致砼粘结力的失效；（4）设计上未严格规定伸缩装置两侧的后浇砼和铺装层材料的选择、配合比、密实度和强度，产生不同程度的破坏，致使伸缩装置营运质量下降。病害成因分析病害成因分析1设计方面的原因：病害成因分析44 2施工方面的原因：（1）对桥梁伸缩装置施工工艺重视不够，未能严格掌握施工工艺和标准，未按安装程序及有关操作要求施工，致使伸缩装置不能正常工作；（2）伸缩装置两侧水泥砼和沥青砼铺装层结合不好，碾压不密实，容易产生开裂、脱落；（3）后浇砼（或其它填充料）浇注不密实，时常出现蜂窝、空洞等，达不到设计的强度要求，难以承受车辆荷载的强烈冲击；（4）伸缩装置安装是桥梁施工最后几道工序之一，为了赶竣工通车，忽视内部质量管理，施工人员疏忽大意，伸缩装置锚固钢筋焊接的不够牢固或产生遗漏预埋钢筋的现象，梁端伸缩缝间距人为地放大和缩小，定位角钢位置不正确，给伸缩缝本身造成隐患，质量不能保证。2施工方面的原因：45 3养护及外界的影响（1）原有桥梁铺装层逐渐老化，得不到及时经常的维修，因此破坏不断扩展；（2）落入伸缩装置的砂土、杂物未能及时认真地清扫，使原设计的伸缩量不能保证；（3）车辆荷载增大，交通量增加，车辆的冲击作用也随之明显变大。桥梁超载情况不能得到有效控制，超载车辆自行上桥，对桥梁伸缩装置的有效使用和耐久性带来严重威胁；（4）地震等其他恶劣气候条件的影响。3养护及外界的影响46钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土梁式桥在桥跨结构与墩台之间均须设置支座，其主要作用为为上部结构提供支撑反力（包括恒载、活载引起的竖向力与水平力）。保证结构在活载、温度、混凝土收缩和徐变等作用下的自由变形。1支座的分类按支座的变形分类：固定支座、单向活动支座、多向活动支座。按支座的材料分类：钢支座、聚四氟乙烯支座（滑动支座）、橡胶支座（板式橡胶支座、盆式橡胶支座及四氟板式橡胶支座）、混凝土支座及铅支座。按支座的结构型式分类：弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、板式橡胶支座、四氟板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球型支座等。支座病害支座病害钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土梁式桥在桥跨结47结构形式结构形式类型类型技术参数技术参数承载力(MN)位移量(mm)转角(rad)使用温度适用桥梁适用桥梁横向纵向板式橡胶板式橡胶支座支座普通板式橡胶支座107100.80.02-4060跨度跨度30m的的小位移桥梁小位移桥梁四氟滑板橡胶支座单向318030m大大位移、大转角位移、大转角桥梁桥梁双向活动支座50300固定支座固定支座板式及盆式橡胶支座技术参数结构形式类型技术参数承载力(MN)位移量(mm)482、支座常见病害（1）钢支座主要有钢部件损伤、锚固件及定位件失效，活动支座无法活动、位移超限、转角超限和支撑垫石损伤。（2）板式橡胶支座主要病害有裂缝、钢板外露、不均匀凸鼓及脱空、剪切超限，变形超限及支座位置串动。板式橡胶支座最大剪切变形为tan0.5（3）盆式橡胶支座-主要病害是钢件裂纹和变形、钢件脱焊、锈蚀、支座位移超限、支座转角超限和锚栓剪断。2、支座常见病害493、支座病害引起桥梁结构的病害支座出现橡胶老化、变质、钢板锈蚀、脱空、没有变形能力等病害时，粱体也失去自由伸缩能力，直接导致梁端或墩、台帽混凝土破裂，造成掉角、啃边现象，严重的导致伸缩缝破坏，主梁出现裂缝、桥墩台出现裂缝等现象。4、支座日常养护注意事项要使桥梁支座能够安全、有效正常使用，就得加强支座的经常性检查及维修加固等工作。对支座来讲，应经常检查其本身的完整性，是否整洁、错位、脱空，如发现支座翘曲、断裂等要及时补充或更换，抬高梁体纠正支座位置，并保持支座清洁，同时要检查活动支座是否灵活、固定支座是否移位、位移量是否正常、固定连接(螺栓或焊缝)是否完好等，经常保持滑动支座滑动面的净洁，适当涂润滑油，要检查支座垫石混凝土有无破裂压碎、简易支座(油毛毡垫层)是否破裂失效、橡胶支座是否老化开裂、变形是否均匀、盆式橡胶支座钢盆有无锈蚀、防尘罩是否完好等。3、支座病害引起桥梁结构的病害50空心板板底纵向裂缝，一般与空心板梁空腔最低处相对应，或薄壁板底板与腹板转角处。裂缝处有渗水痕迹，表明裂缝已贯通空心板底板厚度，裂缝宽度为0.1mm0.5mm左右。病害图片如下所示。梁式桥病害梁式桥病害梁桥梁桥“纵向裂缝纵向裂缝”空心板板底纵向裂缝，一般与空心板梁空腔最低处相对51箱梁底板分布一些沿跨径方向的裂缝，此裂缝较长，宽度较大。病害照片如下所示。这类纵向裂缝主要分布在纵向预应力钢束范围内，底板底面产生这类纵向裂缝后，可能会伴随着底板厚度方向层离，有的引起局部起壳，严重者底板下半层混凝土脱落。箱梁底板分布一些沿跨径方向的裂缝，此裂缝较长52空心板纵向裂缝病害成因分析空心板纵向裂缝病害成因分析空心板纵向一般配有较强的钢筋或预应力筋约束了空心板横向收缩开裂，而横向箍筋较弱横向箍筋较弱（旧规范设计的空心板箍筋采用8光圆钢筋较多），因此裂缝沿纵向开裂。设计空心板底板的厚度较小底板的厚度较小，钢筋密布，混凝土振捣不实，收缩下极易开裂。部分较大跨径的空心板桥，一般采用薄壁板结构，其板底出现有规律的纵向裂缝。目前有研究表明，运用薄壁结构理论对薄壁空心板进行畸变分析，结合能量法和有限元法计算活载作用下薄壁空心板的畸变应力，并对现行空心板标准图的畸变进行了验算，同时进行了现场荷载试验。理论分析结果和试验结果证明，薄壁结构的畸变效应是导致空心板板底出现纵向薄壁结构的畸变效应是导致空心板板底出现纵向裂缝的主要原因之一。裂缝的主要原因之一。空心板纵向裂缝病害成因分析53箱箱梁板底纵向裂缝成因分析梁板底纵向裂缝成因分析底板曲面在纵向预应力束作用下会产生径向分布力，如果曲面为抛物线，那么径向分布力为径向均布力；如果钢束弯曲弯曲半径很小，或为折角，则在径向会产生集中力。在底板束作用下，横截面上底板在各预应力束产生的径向力作用下，底板横截面产生如图所示的弯曲变形，导致底板横向受弯而产生纵向裂缝。箱梁板底纵向裂缝成因分析底板曲面在纵向预应力束作用下会产生54箱箱梁板底纵向裂缝成因分析梁板底纵向裂缝成因分析箱梁底板顶面齿板前部产生纵向裂缝，齿板前部由于钢束反向弯曲而产生径向力所致。施工时底板混凝土较难振捣，容易造成混凝土浇筑不密实，产生收缩裂缝。箱梁板底纵向裂缝成因分析箱梁底板顶面齿板前部产生纵向裂55拱桥是我国公路上使用很广泛的一种桥梁体系，它与梁式桥在受力上有较大的差别。梁式结构在竖向荷载作用下，支撑处仅仅产生竖向支撑反力。而拱式结构在竖向荷载作用下，支撑处不仅仅产生竖向反力，而且还产生水平推力。由于水平推力的存在，拱桥承受的弯矩小的多，而使整个主拱承受压力。拱桥病害拱桥病害拱桥是我国公路上使用很广泛的一种桥梁体系，它与梁56拱桥的主要优点是：跨越能力较大；较其它结构桥梁能节省大量的钢材和水泥；耐久性能较好，养护维修费用少；外形美观。拱桥的主要缺点是：自重较大，相应的拱脚水平推力增大，增加了下部结构的工程量；施工工序较为复杂，需要大量支架和辅助设备，增加了工程费用；由于拱桥水平推力较大，在连续多孔的大、中桥梁中，为防止一孔破坏而影响全桥安全，需采取复杂的措施，增加了造价；与梁式桥比，上承式拱桥建筑高度较高，因桥面标高的提高两侧引线的工程量增大，或桥面纵坡增大，限制了此类桥梁的使用范围。拱桥的主要优点是：57用钢管或者钢管桁架，架设成拱，在钢管内填充砼而形成的拱桥叫钢管砼拱桥。钢管混凝土作为钢混凝土组合材料的一种，一方面借助内填混凝土提高钢管壁受压时的稳定性，提高钢管的抗腐蚀性和耐久性，另一方面借助管壁对混凝土的套箍作用，提高了混凝土的抗压强度和延性，将钢材和混凝土有机组合起来。拱桥病害拱桥病害钢管拱桥钢管拱桥用钢管或者钢管桁架，架设成拱，在钢管内填充58钢管混凝土拱桥的主要病害是：钢管拱拱肋（含横向联系梁）防锈涂层脱落。拱肋及联系梁焊缝出现裂缝。拱上立柱与拱肋固结点处产生裂缝。拱座混凝土产生裂缝。吊杆锚固区漏水，钢丝和锚头锈蚀。吊杆索力偏差较大，造成纵梁、桥面系内力过大产生开裂。桥面连续梁病害形式同空心板与箱形梁等，在此就不赘述。钢管混凝土拱桥的主要病害是：59病害成因分析钢管拱肋的防锈涂层在自身腐蚀、外力冲击、环境侵蚀作用下脱落。钢材焊接质量较差或焊缝预留位置不当。拱上立柱受水平力较大（汽车冲击力、结构尺寸偏差产生的水平力）造成固结点应力集中而开裂。拱座处混凝土在强大的拱脚作用力、钢管温度变化发生膨胀下产生裂缝。吊杆锚头封装破损，锚头锈蚀。病害成因分析钢管拱肋的防锈涂层在自身腐蚀、外力冲击、环境侵60箱形截面拱多为上承式拱桥，其拱肋的截面是单箱多室或多箱多室。此类拱桥一般采用钢筋混凝土浇筑而成，拱肋具有较好的稳定性与承载能力，其跨越能力同样较强，但逊于钢管混凝土拱桥。拱桥病害拱桥病害箱形拱桥箱形拱桥箱形截面拱多为上承式拱桥，其拱肋的截面是单61箱形拱桥拱圈竖向裂缝箱形拱桥拱圈竖向裂缝箱形拱桥主要病害是：箱形拱拱肋跨中及拱脚垂直与拱肋的裂缝；主拱圈出现纵向裂缝；主拱圈局部出现混凝土破裂，脱落等现象，一般位于边角处、拱脚附近。桥面连续梁病害形式同空心板与箱形梁等，在此就不赘述。较严重的病害为主拱圈变形下挠。较严重的病害为主拱圈变形下挠。箱形拱桥拱圈纵向裂缝箱形拱桥拱圈纵向裂缝箱形拱桥拱圈竖向裂缝箱形拱桥主要病害是：箱形拱桥拱圈纵62病害成因分析箱形拱拱肋跨中及拱脚垂直与拱肋的裂缝，成因主要是截面抗弯强度不足（截面尺寸偏小、配筋不足等），拱轴线不合理，墩台不均匀沉降，超重车辆影响，施工质量差等原因。主拱圈纵向裂缝，主要成因为墩台不均匀沉降，施工接缝质量较差，主拱圈偏载作用下发生较大变形引起。主拱圈局部出现混凝土破裂，脱落等现象，主要成因为材料抗压强度不够，钢筋锈胀造成混凝土脱落。病害成因分析箱形拱拱肋跨中及拱脚垂直与拱肋的裂缝，成因主63桥梁墩台主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成。桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并通过基础将此荷载及自身重力传至地基上。桥墩除了承受上部结构的载重外，还要承受流水压力、偶然荷载（如冰荷载、船只或漂浮物撞击荷载等）。桥台除了支撑上部结构外，它又是连接两岸接线路堤的构造物；既挡土护岸，有要承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加侧压力。因此，墩台需要足够的强度、刚度与稳定性。目前高速公路上的桥台多为肋板桥台、桩柱桥台、重力式桥台等，桥墩多为柱式墩、墙式墩等。下部结构病害下部结构病害桥梁墩台主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三64（1）桥墩台盖梁裂缝桥台、桥墩盖梁上经常分布一些竖向裂缝，宽度一般为0.10.2mm，病害图片如下所示。（2）重力式桥台竖向裂缝我省高速公路中大部分小桥、通道、板式涵洞均采用重力式桥台，台身普遍分布竖向裂缝，宽度较小的约为0.1mm左右，裂缝宽度较大的甚至达12mm。桥梁下部结构病害主要包括以下几类：（1）桥墩台盖梁裂缝（2）重力式桥台竖向裂缝桥梁下部结构65（3）重力式桥台横向裂缝我省高速公路部分桥涵定期检查中发现小桥、通道、涵洞桥台存在一些横向裂缝。位置多在台身的1/22/3处。（4）桥墩水流冲刷病害高速公路中部分跨河桥梁中存在桥墩冲刷病害。桥梁下部结构病害主要包括以下几类：（3）重力式桥台横向裂缝（4）桥墩水流冲刷病害桥梁下部结66（1）桥墩台盖梁裂缝此类裂缝一般位于盖梁最大正负弯矩处的位置处，应为盖梁荷载裂缝，主要原因为设计时盖梁主钢筋配置较少，盖梁截面尺寸较小等因素造成。部分盖梁竖向裂缝等间距分布，不分盖梁的正负弯矩区。此类裂缝一般为盖梁混凝土收缩造成。（2）重力式桥台竖向裂缝重力式桥台混凝土一般为分层浇筑，各层混凝土产生收缩差，形成裂缝。此种桥台一般为扩大基础，台身受基础不均匀沉降的影响造成台身竖向裂缝。病害成因分析：（1）桥墩台盖梁裂缝（2）重力式桥台竖向裂缝病害成因分析：67（3）重力式桥台横向裂缝桥台横向裂缝一般为荷载裂缝，它主要是由台背主动土压力过大、台身配筋量不足、台身截面尺寸不符合抗弯刚度所致。（4）桥墩水流冲刷病害我省公路桥梁所跨常年有水的河流较少，在桥梁上下游的河床上存在大面积采砂现象，造成桥梁区域内河床高于上下游，当有河流在雨季有水时，对桥墩处河床造成冲刷，桥梁桩基外露。病害成因分析：病害成因分析：（3）重力式桥台横向裂缝（4）桥墩水流冲刷病害病害成因分析：68第三部分 桥梁养护加固技术第三部分桥梁养护加固技术69桥梁构件组成桥面系上部结构支座下部结构桥面铺装、伸缩缝、人行道、护栏、灯柱、排水设施主梁（空心板、T梁、箱梁等）、横向联系梁等主要承重构件桥梁上下部连接构件附属设施桥台、桥墩、盖梁、桩基、承台、锥坡、翼墙等构件标志、标牌、声屏障、防抛网、挡土墙等桥梁主要构件桥梁主要构件桥梁主要构件桥梁主要构件桥梁构件组成桥面系上部结构支座下部结构桥面铺装、伸缩缝、人行70桥梁养护加固对策桥梁养护加固对策附属设施养护：附属设施养护：桥面铺装：保持平整、清洁；修补局部拥包、坑槽、裂缝；防水层的修复桥面铺装：保持平整、清洁；修补局部拥包、坑槽、裂缝；防水层的修复排水系统：泄水管、排水槽的畅通排水系统：泄水管、排水槽的畅通人行道栏杆等：人行道、栏杆、路缘石修补涂漆等人行道栏杆等：人行道、栏杆、路缘石修补涂漆等路灯照明：灯具的修理路灯照明：灯具的修理伸缩装置：伸缩缝内杂物的清理；伸缩缝的更换伸缩装置：伸缩缝内杂物的清理；伸缩缝的更换上部结构养护：上部结构养护：混凝土表面：修补破损，填补裂缝混凝土表面：修补破损，填补裂缝钢筋：钢筋去锈，修复保护层钢筋：钢筋去锈，修复保护层连接件：修复、更换、焊接等连接件：修复、更换、焊接等其余参见后续加固部分其余参见后续加固部分下部结构养护：下部结构养护：支座：位置更正及更换支座：位置更正及更换墩柱：修补混凝土破损，钢筋去锈，修复保护层墩柱：修补混凝土破损，钢筋去锈，修复保护层基础：冲刷或掏空后的维护等基础：冲刷或掏空后的维护等其余参见后续加固部分其余参见后续加固部分桥梁养护加固对策附属设施养护：桥面铺装：保持平整、清洁；修补71养护分类：养护分类：小修保养：小修保养：中修：中修：大修：大修：改扩建：改扩建：拆除拆除养护的极端：养护的极端：进行预防性保养和修复其轻微损坏部分，进行预防性保养和修复其轻微损坏部分，使桥梁及其附属结构保持完好状态使桥梁及其附属结构保持完好状态对桥梁及其附属结构一般磨损和局部损坏对桥梁及其附属结构一般磨损和局部损坏进行定期修理进行定期修理对桥梁及其附属结构较大损坏进行周期性综对桥梁及其附属结构较大损坏进行周期性综合修理合修理因不适合交通流量、荷载等其他情况进行改移因不适合交通流量、荷载等其他情况进行改移或者为显著提高其通行能力而进行的大型工程项目或者为显著提高其通行能力而进行的大型工程项目桥梁养护加固对策桥梁养护加固对策桥梁养护加固对策桥梁养护加固对策养护分类：小修保养：进行预防性保养和修复其轻微损坏部分，对桥72桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承裁能力，以延长其使用年限，适应现代交通运输的要求。目前，国内外对桥梁进行加固改造的技术途径主要有下列五种：加强薄弱构件加强薄弱构件 增加辅助构件增加辅助构件 改变结构体系改变结构体系 减轻恒载减轻恒载 加固技术途径加固技术途径加固技术途径加固技术途径 桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善73保证结构安全保证结构安全保证结构安全保证结构安全节省经济开支节省经济开支节省经济开支节省经济开支节约有限资源节约有限资源节约有限资源节约有限资源延长使用寿命延长使用寿命延长使用寿命延长使用寿命加固原则加固原则加固原则加固原则 保证结构安全节省经济开支节约有限资源延长使用寿命加固原则74补焊钢筋补焊钢筋补焊钢筋补焊钢筋粘贴钢板粘贴钢板粘贴钢板粘贴钢板粘贴粘贴粘贴粘贴CFRPCFRP施加预应力施加预应力施加预应力施加预应力加固方法分类加固方法分类加固方法分类加固方法分类按力的施加方式分类按力的施加方式分类按力的施加方式分类按力的施加方式分类 将原结构转变将原结构转变将原结构转变将原结构转变新的结构体系新的结构体系新的结构体系新的结构体系灌浆、填补灌浆、填补灌浆、填补灌浆、填补化学材料化学材料化学材料化学材料被动加固被动加固被动加固被动加固主动加固主动加固主动加固主动加固改变结构体系改变结构体系改变结构体系改变结构体系其它其它其它其它增大截面增大截面增大截面增大截面补焊钢筋粘贴钢板粘贴CFRP施加预应力加固方法分类按力的施加75施工方便施工方便施工方便施工方便速度快、影响小速度快、影响小速度快、影响小速度快、影响小加固费用低加固费用低加固费用低加固费用低加固的效果小加固的效果小加固的效果小加固的效果小被动加固被动加固被动加固被动加固 加固优缺点对比加固优缺点对比加固优缺点对比加固优缺点对比不能充分发挥不能充分发挥不能充分发挥不能充分发挥材料性能材料性能材料性能材料性能粘钢板粘钢板粘钢板粘钢板粘碳纤维布粘碳纤维布粘碳纤维布粘碳纤维布优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点不能改善恒载受力状况不能改善恒载受力状况不能改善恒载受力状况不能改善恒载受力状况受粘结材料影响较大受粘结材料影响较大受粘结材料影响较大受粘结材料影响较大施工方便速度快、影响小加固费用低加固的效果小被动加固加固优76加固效率高加固效率高加固效率高加固效率高主动加固主动加固主动加固主动加固 加固优缺点对比加固优缺点对比加固优缺点对比加固优缺点对比体外预应力体外预应力体外预应力体外预应力优点优点优点优点缺点缺点缺点缺点能改善结构变形能改善结构变形能改善结构变形能改善结构变形较大提高结构承载能力较大提高结构承载能力较大提高结构承载能力较大提高结构承载能力闭合裂缝提高结构刚度闭合裂缝提高结构刚度闭合裂缝提高结构刚度闭合裂缝提高结构刚度能充分发挥材料性能能充分发挥材料性能能充分发挥材料性能能充分发挥材料性能施工工艺复杂施工工艺复杂施工工艺复杂施工工艺复杂施加的预应力难以估计施加的预应力难以估计施加的预应力难以估计施加的预应力难以估计加固费用较高加固费用较高加固费用较高加固费用较高预应力的防腐预应力的防腐预应力的防腐预应力的防腐加固效率高主动加固加固优缺点对比体外预应力优点缺点能改善结77加固效果难以估计加固效果难以估计加固效果难以估计加固效果难以估计造成经济上的浪费造成经济上的浪费造成经济上的浪费造成经济上的浪费存在安全隐患存在安全隐患存在安全隐患存在安全隐患甚至发生严重事故甚至发生严重事故甚至发生严重事故甚至发生严重事故采用不适用的加固方式采用不适用的加固方式采用不适用的加固方式采用不适用的加固方式 加固效果难以估计造成经济上的浪费存在安全隐患甚至发生严重事故78裂缝的修补技术裂缝的修补技术裂缝的修补技术裂缝的修补技术（1）对于裂缝宽度0.15mm时，进行表面封缝处理。（2）对于裂缝宽度0.15mm时，进行压力灌注法处理。上部结构裂缝上部结构裂缝下部结构裂缝下部结构裂缝（1）对于裂缝宽度0.25mm时，进行表面封缝处理。（2）对于裂缝宽度0.25mm时，进行压力灌注法处理。裂缝的修补技术（1）对于裂缝宽度0.15mm时，进行表面封79裂缝的修补技术裂缝的修补技术裂缝的修补技术裂缝的修补技术清理裂缝构件表面，用丙酮或酒精擦洗，待干燥后用排笔反复涂刷环氧树脂液，每隔35分钟涂刷一次，涂层厚度达1mm左右为止。裂缝表面封闭裂缝表面封闭压力灌缝压力灌缝裂缝检查及处理埋设灌浆嘴、盒、管封缝密封检查配置浆液注浆封孔及质量检查。在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝贯穿处，钻孔均应埋设灌浆嘴，其间距当缝宽小于1mm为200300mm，当缝宽大于1mm为300500mm，通过压水或压风试验，主要是检验孔眼畅通清孔及止浆效果。灌浆压力常用0.10.2Mpa，进浆困难时可控制在0.4Mpa左右。裂缝的修补技术清理裂缝构件表面，用丙酮或酒精擦80混凝土修补技术混凝土修补技术混凝土修补技术混凝土修补技术（1）水泥基修补材料。（2）聚合物砂浆。（3）环氧砂浆。（4）高强灌浆料。（5）聚氨酯类修补材料。混凝土修补混凝土修补混凝土修补技术（1）水泥基修补材料。混凝土修补81混凝土修补施工要点混凝土修补施工要点1、清理破损混凝土清理破损混凝土：清理混凝土破损面，松动的混凝土应剔除，做到要修补的混凝土表面无粉尘、无污物。2、钢筋除锈、防锈：如果有钢筋露出，先用钢丝刷除锈，并涂环氧树脂进行防锈。3、涂刷界面剂：将界面剂用毛刷(或滚刷)反复揉涂坑洞基面，形成界面结合层。4、压抹聚合物砂浆：将拌制好的聚合物砂浆用抹刀将其压抹在要修补的混凝土处，每次压抹12cm，直至到要修补的厚度，然后抹平表面。5、养护：在修补完后，应及时加以养护。一般在修补半小时后就要洒水或在修补面上加一层塑料薄膜进行养护。混凝土修补施工要点1、清理破损混凝土：清理混凝土破损面，松动82凿除原桥面铺装，重新铺筑一层厚度大于15cm的钢筋混凝土桥面铺装，一般采用双层钢筋网，桥面铺装与空心板采用植筋连接。该方法能有效的对单板受力桥梁进行加固，但也存在一定的缺点，主要是该加固方法施工时需要中断高速公路交通或半幅通车半幅施工，半幅施工有一定的危险性，并且工序较多，工期较长，施工质量难以保证，工程造价较大。混凝土桥面铺装更换技术混凝土桥面铺装更换技术混凝土桥面铺装更换技术混凝土桥面铺装更换技术凿除原桥面铺装，重新铺筑一层厚度大于15cm的钢83 若条件允许可采用桥下满堂支架支护，主要作用是：（1）支架分担了新浇桥面铺装的恒载，有利于叠合梁受力。（2）桥下支护有效降低不断交施工中外荷载对桥面铺装混凝土养生过程中的影响。桥下满堂支架支护桥下满堂支架支护若条件允许可采用桥下满堂支架支护，主要作用是：桥下满84 （1）混凝土一般采用C40以上防水混凝土，应优先采用微膨胀混凝土，以减小新浇混凝土的收缩，从而减小新旧混凝土之间产生的收缩应力，以提高补强效果。（2）应尽快开发针对桥面铺装改造的高性能混凝土，重点减小混凝土收缩、早强、及振动环境下的养护成型。（3）对于分幅施工的桥面铺装，认真处理混凝土接缝，应进行凿毛及涂刷界面胶的处理，接缝的位置也要根据结构实际情况设置。混凝土浇筑与养生混凝土浇筑与养生（1）混凝土一般采用C40以上防水混凝土，应优先采用85 叠合梁是分两次浇捣混凝土的梁，第一次在预制场做成预制梁；第二次在施工现场进行，当预制梁吊装安放完成后，再浇捣上部的混凝土使其连成整体。叠合梁按受力性能又可分为“一阶段受力叠合梁”和“两阶段受力叠合梁”两类。前者是指施工阶段在预制梁下设有可靠支撑，能保证施工阶段作用的荷载不使预制梁受力而全部传给支撑，待叠合层后浇混凝土达到一定强度后，再拆除支撑，而由整个截面来承受全部荷载；后者则是指施工阶段在简支的预制梁下不设支撑，施工阶段作用的全部荷载完全由预制梁承担。桥面铺装叠合梁受力特点分析桥面铺装叠合梁受力特点分析叠合梁是分两次浇捣混凝土的梁，第一次在预制场做成预制86叠合梁受力过程分析叠合梁受力过程分析自重外荷载+桥面铺装1）预制梁吊装2）预制梁承担自重荷载。3）浇筑桥面铺装4）预制梁承担自重+桥面铺装荷载。5）桥面铺装混凝土达到设计强度后，叠合梁形成，桥面铺装仍呈无应力状态。6）桥梁结构承受活载后，叠合梁呈共同受力状态，预制梁应力进一步增加，桥面铺装层开始参与受力。叠合梁受力过程分析自重外荷载+桥面铺装1）预制梁吊装87 铺装层混凝土达到设计强度前，荷载主要由预制空心板承担，使得钢筋拉应力较大，这种现象称为“应力超前”。尽管在外荷载作用下，叠合梁的纵向受拉钢筋应力增值比同等荷载作用下原预制梁钢筋应力增值小，但叠合梁两次不同时段浇筑下叠合板受拉钢筋应力仍大于整浇梁的钢筋应力。叠合构件的这一特性对结构受力是不利的。叠合梁的受拉钢筋应力、挠度都较整浇梁在相同弯矩作用下的相应值大得多。开裂弯矩也比整浇梁小。开裂后，其裂缝宽度较大。但应力超前现象只影响钢筋提前达到极限，对叠合结构的极限强度并不降低。值得注意的是，此“应力超前”现象并不为常值，随着第二阶段荷载的增大，二者之间的差距逐渐变小，直到受拉钢筋屈服时，二者之间的差距逐渐变为零。受拉钢筋受拉钢筋“应力超前应力超前”铺装层混凝土达到设计强度前，荷载主要由预制空心板承担88 由于作用在有叠合梁上的第一阶段荷载为预制截面所承受，铺装层混凝土仅承受第二阶段外荷载在叠合截面上产生的压应力，其应变小于承受全部荷载的整浇梁受压应变。这种现象称为受压混凝土“应变滞后”现象。对预应力混凝土空心板而言，由于施加预应力，使得预制截面在荷载作用下受拉区和受压区分别承受了预压应力和预拉应力。这样预制截面在第一阶段荷载作用下必须抵消预压应力，才能使受拉区混凝土真正进入受拉状态。预应力叠合梁较同条件钢筋混凝土梁受压区混凝土“应变滞后”现象更严重。受压混凝土受压混凝土“应力滞后应力滞后”由于作用在有叠合梁上的第一阶段荷载为预制截面所承受，89表面凿毛：表面凿毛：目前常用的有人工凿毛法、钢丝刷毛法、机械凿毛法，还有喷砂法、高压水射法、化学酸蚀法以及切槽法等。其中，人工(机械)凿毛法易在老混凝土界面上产生附加微裂缝，但施工技术简单、造价低，因而使用较广；喷砂法、高压水射法效率高、且不损伤周围老混凝土，能获得较高的粘结强度，但设备费用较高，使用较少。涂刷界面胶：涂刷界面胶：界面处理后，涂刷合适的界面剂可以有效地提高界面的粘结强度，目前使用的界面剂主要有水泥净浆、水泥砂浆、膨浆、粉煤灰改性水泥砂浆、环氧类粘结剂等。钻孔植筋：钻孔植筋：无论采用何种界面剂，没有抗剪钢筋的粘结面粘结强度一般均低于整体浇筑的构件，而且常常出现粘结面分层破坏的现象，通过粘结面植筋可以增强新老混凝土的粘结力，限制粘结面的分层破坏。叠合梁层间连接面受力分析叠合梁层间连接面受力分析（1 1）层间连接方式）层间连接方式表面凿毛：目前常用的有人工凿毛法、钢丝刷毛法、机械凿毛法，还90 桥面铺装粘结层破坏是导致桥面铺装病害的一个主要原因，粘结层受力状态比较复杂，既包括粘结层材料的粘结力，也存在混凝土集料与桥面板间的摩阻力，确定粘结层的刚度或模量也很困难。在行车荷载作用下，铺装层内部产生较大的剪应力，又由于铺装层与桥面板层间粘结力差，抗水平剪切能力较弱，在水平方向上产生相对位移以致剪切破坏。层间剪应力随铺装层厚度的增加而减小，层间剪应力随铺装层厚度增加而减小的速度，开始时较快，但当铺装层厚度较大时（大于12cm），其剪应力随厚度增加而减小的速度减慢。层间剪应力随跨径的增大而变大。叠合梁层间连接面受力分析叠合梁层间连接面受力分析（2 2）层间连接受力状态）层间连接受力状态桥面铺装粘结层破坏是导致桥面铺装病害的一个主要原因，粘91无植筋的层间连接，加载初期结合面应变与荷载近似呈线性关系，达到一定应力后，结合面出现竖向裂缝，结合面错动，结合面破坏。结合面从开裂到破坏的过程极短，试件脆性破坏特征非常明显。多数工程中，在混凝土铺装层交接面上布置锚筋措施没有干净粗糙的粘结面有效。只有当粘结层出现大水平滑移时，钢筋才发生作用。AASHTO 规定的最小锚筋率=0.08%在铺装层出现剥离分层现象时无效。对于同一种植筋方式，粘结剪切强度和植筋率基本成线性关系，粘结剪切强度随植筋率的增大而增大。但通过一味提高植筋率的方式来提高新老混凝土粘结抗剪强度是不可行的，也是不经济的。叠合梁层间连接受力分析叠合梁层间连接受力分析（3 3）植筋率对层间连接的影响）植筋率对层间连接的影响无植筋的层间连接，加载初期结合面应变与荷载近似呈线性关系，92 雾封层技术主要是采用专用雾化喷洒设备，在桥面或路面喷洒雾封层技术主要是采用专用雾化喷洒设备，在桥面或路面喷洒1.5mm沥青还原剂沥青还原剂,沥青还原剂沥青还原剂一般一般由陶土和优质浓缩乳化沥青组成的道路封面由陶土和优质浓缩乳化沥青组成的道路封面料料。桥面雾封层技术桥面雾封层技术桥面雾封层技术桥面雾封层技术施工工艺：施工工艺：（1）还原剂封层喷洒前，要求对原路面进行清扫，使路表清洁，无杂物、尘土，无积水。（2）材料准备，沥青路面还原剂、水、聚合物添加剂、砂，按配合比例配置。（3）沥青道路还原剂要求用压力喷洒设备施用。压力喷洒设备要能够喷洒含有砂子的封面料，并具有连续搅拌能力以保持施工过程中封面料均匀一致。（4）施工注意事项：路面施工时路面及大气温度不得低于10，并且在施工后24小时之内温度不得低于10度。（5）开放交通时间通常每遍干燥的时间为2-4小时（根据天气状况决定），在第一遍干燥后，方可进行第二遍施工。雾封层技术主要是采用专用雾化喷洒设备，在桥面93路面环氧覆层由双组分路面环氧胶再加上耐磨防滑骨料组成。主要用于新建及改造加固桥梁工程中，提高铺装层的耐磨、防滑、抗裂、防水及耐久性能，减少铺装层厚度及荷载，调整面层颜色等。桥面环氧覆层技术桥面环氧覆层技术桥面环氧覆层技术桥面环氧覆层技术施工顺序：施工顺序：施工准备，铣刨桥面水泥混凝土，清除粉尘及杂质，检查平整度，勾画出需要修补找平区域，配制环氧胶液，环氧覆层第一次施工，铺设耐磨玄武岩骨料，清除多余骨料进行第二层环氧覆层施工，清除碎石，开放交通。路面环氧覆层由双组分路面环氧胶再加上耐磨防滑骨料组94单板受力加固新技术单板受力加固新技术单板受力加固新技术单板受力加固新技术单板受力加固示意图单板受力加固示意图单板受力加固新技术单板受力加固示意图95单板受力加固现场图单板受力加固现场图单板受力加固现场图单板受力加固现场图清理铰缝高压水枪清理铰缝饺缝封闭饺缝封闭单板受力加固现场图清理铰缝高压水枪饺缝封闭饺缝封闭96单板受力加固现场图单板受力加固现场图单板受力加固现场图单板受力加固现场图胶液配制胶液灌入压力装置压力灌胶桥面冒胶单板受力加固现场图胶液配制胶液灌入压力装置压力灌胶桥面冒胶97 1伸缩缝养护伸缩缝养护锚固区混凝土局部裂缝及破损处理，裂缝的处理方法有表面复盖法、填充法、灌浆法及结构补强法四种。破损面可采用聚合物快硬修补砂浆修补，其工序为：清理破损混凝土涂刷界面处理浆压抹聚合物快硬修补砂浆养护；锚固区混凝土破损严重，则需完全凿除该部位混凝土，重新布设锚固区钢筋，然后浇筑混凝土，养护时间不少于7天后方可开放交通；更换破损、断裂或具有严重缺陷的连接件；伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术1伸缩缝养护伸缩缝养护施工技术98 2伸缩缝更换技术伸缩缝更换技术施工流程：开槽植 筋 清 洗缝体就位固定浇筑混凝土和养生清理现场与开放交通。伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术2伸缩缝更换技术伸缩缝养护施工技术99 3伸缩缝安装注意事项伸缩缝安装注意事项 伸缩缝预留宽度：伸缩缝预留宽度：（1）桥梁升降温度降低引起的伸缩量；）桥梁升降温度降低引起的伸缩量；（2）混凝土收缩徐变；（3）车辆制动力引起伸缩缝变化；（4）外荷载作用下桥梁端部转角。安装温度的确定：安装温度的确定：慎重选取伸缩缝安装时的温度。锚固区混凝土：锚固区混凝土：可选用快凝混凝土或环氧混凝土，养护时间仅6个小时。横梁间距：横梁间距：建议横梁间距为1m左右。伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术伸缩缝养护施工技术3伸缩缝安装注意事项伸缩缝养护施工技术100（1）支座调查与复检；（2）搭设支架、施工平台；（3）台帽、盖梁顶面清理；（4）千斤顶、百分表安放与设置；（5）顶升系统调试；（6）试顶；（7）梁体同步顶升；（8）支座更换（9）落梁支座更换技术支座更换技术支座更换技术支座更换技术（1）支座调查与复检；支座更换技术101粘贴碳纤维布施工粘贴碳纤维布施工粘贴碳纤维布施工粘贴碳纤维布施工 包裹桥墩包裹桥墩包裹桥墩包裹桥墩加固主梁加固主梁加固主梁加固主梁强度高，密度小，厚度薄，基本不增加加固构件自重及截面尺寸。施工便捷，无需大型机具设备，无需现场固定设施，施工占用场地少，施工工效高。高耐久性，由于不会生锈，非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。（1）碳布厚度一般为0.167mm。（2）抗拉强度3000MPa。粘贴碳纤维布施工包裹桥墩加固主梁强度高，密度小，厚102（1）裂缝灌胶封闭；（2）垂直裂缝粘贴碳纤维布或碳纤维板。（1）裂缝灌胶封闭；103粘贴钢板施工粘贴钢板施工粘贴钢板施工粘贴钢板施工 桥梁上部结构粘钢加固采用环氧树脂系列粘接剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区域薄弱部位，使之与结构物形成整体，用以代替需增设的补强钢筋，通过钢板与补强结构的共同作用，提高其刚度，限制裂缝开展，改善钢筋及混凝土的应力