鋼筋混凝土橋常見病害

橋裂縫病害

通過對(duì)大量橋梁病害的分析研究可以發(fā)現(xiàn)，鋼筋混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)性病害大都是由于裂縫病害的不斷發(fā)展而來，裂縫病害在鋼筋混凝土橋梁病害中是一種最為常見的形式，鋼筋混凝橋病害的形式多種多樣，發(fā)生的位置也不固定，分析鋼筋混凝土橋的裂縫病害的成因可能是多方面的，但是總體來說還是主要因?yàn)闃蛄旱母鞑糠謽?gòu)件在在應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系上的變化?；炷两Y(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫，裂縫在所有的橋梁結(jié)構(gòu)。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫，我們從結(jié)構(gòu)承載力的影響的角度考慮，把裂縫分為結(jié)構(gòu)裂縫和非結(jié)構(gòu)裂縫兩大類。這兩類裂縫的產(chǎn)生原因及結(jié)果都不一樣，所以相對(duì)應(yīng)的措施也要各具針對(duì)性。

上部結(jié)構(gòu)常見病害

目前在公路橋梁中大多采用的板橋的結(jié)構(gòu)形式，板橋的主要病害是企口縫位置處的損害，企口縫能夠?qū)⑾噜弮砂暹B接在一起，其損害就會(huì)導(dǎo)致單板受力的情況出現(xiàn)，從而引起橋面板底部出現(xiàn)縱向和橫向裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。在橋面板跨中位置處和支座位置處出現(xiàn)的裂縫大多為結(jié)構(gòu)性裂縫，要在日常橋梁養(yǎng)護(hù)中引起足夠的重視。另外如果橋面鋪裝層厚度不夠或者橋面板頂板厚度不夠在車輛荷載的長(zhǎng)期作用下也會(huì)引起橋面板頂板破洞。邊梁的混凝土剝落、鋼筋碳化、銹蝕現(xiàn)象也較為常見。

下部結(jié)構(gòu)常見病害

公路橋梁的墩臺(tái)結(jié)構(gòu)將上部荷載傳遞到基礎(chǔ)上，其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接關(guān)系到了橋梁的安全，橋梁墩臺(tái)一旦發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象極易導(dǎo)致橋梁坍塌事故的發(fā)生。橋梁墩臺(tái)承載力的下降傾斜、沉降、位移等，能夠?qū)е律喜拷Y(jié)構(gòu)的損害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危機(jī)整座橋梁的安全。

橋梁下部結(jié)構(gòu)的主要病害是墩臺(tái)傾斜、變位，主要是由于流水的沖刷作用或者是基礎(chǔ)為軟土地基等情況下會(huì)引起公路橋梁的墩臺(tái)傾斜病害，另外橋梁也要面對(duì)季節(jié)性的山洪的沖刷作用，洪水引起的滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害也會(huì)對(duì)橋梁的墩臺(tái)結(jié)構(gòu)造成較大的沖擊。

梁墩臺(tái)施工大多涉及到大體積混凝土施工，大體積混凝土施工中要涉及到水泥的水化熱作用，水化熱作用和外部溫度的變化會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)，特別是對(duì)大橋或特大橋的大體積混凝土下部結(jié)構(gòu)，水化熱作用、收縮和徐變會(huì)產(chǎn)生大量的裂縫。

鋼筋混凝土橋產(chǎn)生原因

混凝土碳 化和梁體裂縫為本橋鋼筋銹蝕產(chǎn)生的主要原因。

一、混凝土碳化對(duì)鋼筋銹蝕的影響

混凝土碳化深度對(duì)鋼筋銹蝕的影響不僅取決于碳化達(dá)到鋼 筋表面的程度，還與環(huán)境相對(duì)濕度有關(guān)。混凝土碳化深度與保護(hù)層厚度的比值在60%～68%之間，均已超過50%， 表明混凝土碳化是鋼筋混凝土橋橋鋼筋銹蝕的一個(gè)重要原因。

二、梁體裂縫對(duì)鋼筋銹蝕的影響

當(dāng)混凝土裂縫寬度和深度超過一定限值時(shí)，一方面會(huì)加速混凝土的碳化，導(dǎo)致鋼筋銹蝕；另一方面，雨水會(huì)順著裂縫進(jìn)入箱梁混凝土內(nèi)部，雨水中的酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕鋼筋，從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕?？梢姡后w裂縫是橋梁鋼筋銹蝕的另一個(gè)重要原因。

鋼筋混凝土橋修補(bǔ)辦法

鋼筋混凝土橋修補(bǔ)加固的基本方法為：

①對(duì)梁體裂縫進(jìn)行封閉或灌漿處理；

②盡可能敲掉已經(jīng)碳化的混凝土，再對(duì)混凝土表面及鋼筋表面做噴砂處理；

③用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行斷面修復(fù)及表面覆蓋處理，再用聚氨酯類材料做表面覆蓋。

這種修補(bǔ)方法不僅可以延緩混凝土碳化，而且能有效地阻止有害離子的侵入，具有良好的修補(bǔ)效果。另外，對(duì)于已經(jīng)銹蝕的鋼筋，完全除銹和鑿除受污染的混凝土非常困難時(shí)，可采用摻加防銹材料制成的修補(bǔ)砂漿或細(xì)石混凝土處理受腐蝕部位。這種砂漿或混凝土除能隔離腐蝕環(huán)境外，主要依靠其防銹成分，抑制混凝土內(nèi)部有害離子的作用，從而阻止鋼筋進(jìn)一步銹蝕。

鋼筋混凝土橋準(zhǔn)備工作

一、 鋼筋的檢查與保管：

鋼筋進(jìn)場(chǎng)后， 應(yīng)檢查出廠試驗(yàn)證明書。若無證明文件或?qū)︿摻钯|(zhì)量有疑問時(shí)應(yīng)作拉力試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)。如需焊接時(shí)， 需作可焊性試驗(yàn)。鋼筋進(jìn)場(chǎng)后， 尚應(yīng)注意妥善保管， 具體應(yīng)做到：

（1）堆放場(chǎng)地應(yīng)選擇地勢(shì)較高處 ， 上用料棚遮蓋， 下設(shè)墊塊， 使鋼筋不受雨水淋濕。

（2）按不同的等級(jí)、 直徑分別堆放 ， 并標(biāo)明數(shù)量。

（3）不和酸、 鹽、 油一類物品一起存放， 以免污染。

二、鋼筋的調(diào)直

直徑10mm以下的細(xì)鋼筋多卷成盤形， 粗鋼筋常彎成發(fā)卡形 ， 以便運(yùn)輸和儲(chǔ)存。因此運(yùn)到工地的鋼筋， 應(yīng)先調(diào)直。盤圓鋼筋應(yīng)先放開， 把它截成30-40 m的長(zhǎng)度， 然后用人力或電動(dòng)絞車?yán)保?也可用鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直。拉直時(shí)對(duì)拉 力進(jìn)行控制， 使任一段的伸長(zhǎng)率不超過1 %。粗鋼筋可放在工作臺(tái)上用手錘敲直， 也可用手工扳子或 自動(dòng)機(jī)床矯直。整直后的鋼筋， 應(yīng)平直， 無局部曲折。

三、鋼筋的除銹去污

鋼筋應(yīng)有清潔的表面， 使鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力得以充分發(fā)揮。油漬， 漆污及用錘敲擊時(shí)能剝落的浮皮， 應(yīng)在使用前清除干凈。除銹的方法可采用鋼絲刷， 砂盤等工具進(jìn)行清除。

四、鋼筋的畫線配料

為了合理地利用鋼材， 提高工作效率， 加工前應(yīng)進(jìn)行用料的設(shè)計(jì)工作—配料。配料工作應(yīng)以施工圖紙和庫存料的規(guī)格及每一根鋼筋的下料長(zhǎng)度為依據(jù)， 將不同直徑和不同長(zhǎng)度的各號(hào)鋼筋順序填寫配料單按表列各種長(zhǎng)度及數(shù)量進(jìn)行配料 ， 然后按型號(hào)規(guī)格分別切斷彎制。

(1)鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算 ①彎曲伸長(zhǎng)計(jì)算鋼筋彎曲后 ， 長(zhǎng)度伸長(zhǎng)。伸長(zhǎng)多少 ， 視鋼料的品質(zhì)、 直徑的大小及彎曲程度的不同而不同， 在劃線配料時(shí)應(yīng)將此伸長(zhǎng)部分予以扣除。一般可按下列數(shù)字估算伸長(zhǎng)量。彎 45度時(shí)伸長(zhǎng) 0.5d； 彎90度時(shí)伸長(zhǎng)1d； 彎180度時(shí)伸長(zhǎng)1.5d。 ②下料長(zhǎng)度計(jì)算：下料長(zhǎng)度 =鋼筋設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 接頭長(zhǎng)度一彎曲伸長(zhǎng)量。

（ 2） 配料注意事項(xiàng)①對(duì)于有接頭的鋼筋， 配料時(shí)應(yīng)注意使接頭的位置盡量錯(cuò)開， 并符合下列規(guī)定。當(dāng)采用對(duì)焊時(shí)， 受拉鋼筋焊接接頭的截面積， 在同一截面內(nèi)不得超過鋼筋總截面積的50%； 當(dāng)采用搭接焊時(shí)， 接頭也應(yīng)盡量錯(cuò)開。上述同一截面是指鋼筋長(zhǎng)度方向?yàn)?0d長(zhǎng)度范圍內(nèi)， 但不得小于50cm。受拉鋼筋的綁扎搭接接頭，

其截面積在同一截面內(nèi)不能超過鋼筋總截面的25%。上述同一截面是指鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)。所有接頭與鋼筋彎曲處相距不得小于10d， 也不宜位于最大彎矩處。②當(dāng)施工圖中采用的鋼筋品種或規(guī)格與庫存材料不一 致時(shí)， 可參考下列原則進(jìn)行代換。等強(qiáng)度代換。結(jié)構(gòu)構(gòu)件系強(qiáng)度控制 ， 鋼筋按強(qiáng)度相等原則進(jìn)行代換。等面積代換。結(jié)構(gòu)構(gòu)件系最小含筋率控制， 鋼筋則按面積相等原則進(jìn)行代換。結(jié)構(gòu)構(gòu)件系受裂縫控制時(shí)，鋼筋代換需進(jìn)行裂縫驗(yàn)算。

五、鋼筋的切斷：

鋼筋切斷可依其直徑的大小， 用人工或機(jī)械方法進(jìn)行。截切直徑25mm以上的鋼筋， 可用鋼鋸斷之；10-22

mm的鋼筋可用上下搭口及鐵錘割斷之；10mm以下的鋼筋可用剪刀剪斷之。機(jī)械截切可用電動(dòng)剪切機(jī)。

鋼筋混凝土橋安裝

在模板內(nèi)安裝鋼筋之前， 應(yīng)詳細(xì)檢查模板各部分尺寸，并檢查模板有無歪斜、 裂縫及變形等。所有變形和尺寸不符之處應(yīng)在安裝鋼筋之前予以修正。安裝鋼筋時(shí)， 應(yīng)使其位置準(zhǔn)確。為了保證底模板與鋼筋間具有一定厚度的保護(hù)層 ， 可在鋼筋下面墊以預(yù)先制好的混凝土塊 ， 并用預(yù)埋在墊塊中的鐵絲綁扎在鋼筋上。 以免澆筑混凝土?xí)r發(fā)生移動(dòng)。為了保證鋼筋與模板側(cè)面具有一定厚度的保護(hù)層和固定鋼筋相互間的橫向凈距、 上下層鋼筋間的凈距， 可在鋼筋與模板之間墊以混凝土塊， 鋼筋與鋼筋之間墊以短鋼筋。配置在同一截面內(nèi)的混凝土墊塊應(yīng)錯(cuò)開，以免把混凝土受拉區(qū)域截?cái)?。墊塊間的距離采用0.7—1.0m。鋼筋安裝的順序視鋼筋混凝土構(gòu)件的形狀、 鋼筋配置情況、 混凝土澆筑先后而定， 一般可依下列次序進(jìn)行。

1、基礎(chǔ)鋼筋安裝：先在模板側(cè)壁上以粉筆標(biāo)明主筋位置， 然后將主筋置于基坑底上， 其次把分布鋼筋每隔 3、 4根安置1根， 并用鐵絲把分布鋼筋與主筋緊密綁扎以固定主筋位置， 再次安置其余的分布鋼筋， 最后進(jìn)行全部綁扎工作。如有伸人軀體的直立鋼筋應(yīng)予以綁扎固定。鋼筋頭安置助壁水平鋼筋。

2 、墩 臺(tái)鋼 筋安裝 宜預(yù)先制成鋼筋骨架。然后整個(gè)安裝。

3、上部構(gòu)造鋼筋安裝應(yīng)由下而上進(jìn)行安裝 ， 正常的順序是主梁、 橫梁、 橋面板。梁的上部鋼筋和側(cè)壁鋼筋。橋面板鋼筋的安裝步驟與基礎(chǔ)鋼筋相同。

4 、樁 、 立柱和裝配式鋼筋混：通常都是先做好鋼筋骨架， 然后安裝于模板內(nèi)。

用鋼筋混凝土作為主要建造材料的橋梁。在十九世紀(jì)后半葉才出現(xiàn)，但發(fā)展速度卻很快。一百多年來，鋼筋混凝土橋廣泛采用，特別是在中小跨徑方面。鋼筋混凝土橋梁在國(guó)內(nèi)外的中小型河谷及水利工程中的工作橋等方面已被廣泛采用。其上部結(jié)構(gòu)中的橋面板多為現(xiàn)澆式或裝配式鋼筋混凝土板。

一、粘貼鋼板法

粘貼鋼板法可以適用梁承載力下降、縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕，或梁板橋的主梁出現(xiàn)嚴(yán)重橫裂縫等情況，粘貼鋼板法主要是采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠，將鋼板和被加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)或抗剪薄弱部位緊緊的粘連在一起，使鋼板和被加固結(jié)構(gòu)物形成一個(gè)整體，共同參與受力，能夠大大改善結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，提高結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪能力，大大改善其受力狀態(tài)，限制裂縫的開展，提高結(jié)構(gòu)的承載力。同時(shí)粘貼鋼板法也適用于受彎、受剪和受拉構(gòu)件。粘貼鋼板法施工簡(jiǎn)單方便，同時(shí)鋼板占用的空間小，不會(huì)對(duì)橋梁的凈空和凈寬等造成影響，其施工加固周期短，消耗鋼材量少，對(duì)于粘鋼加固部位、范圍和強(qiáng)度可結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行靈活設(shè)置，并可在不影響或少影響交通的情況下施工。

二、粘貼高強(qiáng)纖維片材法

粘貼高強(qiáng)復(fù)合纖維加固發(fā)是采用環(huán)氧脂膠（或其它建筑結(jié)構(gòu)膠）將高強(qiáng)度復(fù)合纖維布（或板、片）直接粘貼在被加固混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部分，與被加固結(jié)構(gòu)形成整體，共同受力，以限制裂縫的發(fā)展，提高結(jié)構(gòu)的承載力。粘貼高強(qiáng)纖維片材加固法是近些年新興的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。碳纖維材料具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)異物理力學(xué)特點(diǎn)，以及現(xiàn)場(chǎng)施工便捷，越來越多應(yīng)用于橋梁工程補(bǔ)強(qiáng)加固中。

三、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法是通過在橋面板（主梁頂面 加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有結(jié)構(gòu)形成整體，從而達(dá)到增大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種常用且有效的加固方法。主梁或橋面板承載力不足，剛度不夠，或鉸接梁、板的絞縫不能有效傳力時(shí)，可采用橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法進(jìn)行加固。受橋面補(bǔ)強(qiáng)層厚度的限制，這種加固方法主要適用于中小跨徑的橋梁。

鋼筋混凝土橋制造，見混凝土橋制造。

鋼筋混凝土橋制造，見混凝土橋制造。 2100433B

鋼筋混凝土橋架設(shè)，見混凝土橋架設(shè)。

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《鋼筋混凝土橋梁抗震設(shè)計(jì)和評(píng)估》總體探討了鋼筋混凝土橋梁的抗震設(shè)計(jì)和評(píng)估，考察了設(shè)計(jì)和評(píng)估中已考慮到的一些辦法，提出了抗震要求和構(gòu)件能力的評(píng)估技巧，并將傳統(tǒng)的基于強(qiáng)度的設(shè)計(jì)方法和最近提出的反應(yīng)控制設(shè)計(jì)方法的效用進(jìn)行了比較?！朵摻罨炷翗蛄嚎拐鹪O(shè)計(jì)和評(píng)估》為土木工程學(xué)術(shù)前沿叢書之一，可供土木工程學(xué)相關(guān)學(xué)生參考使用。2100433B