桥梁病害诊断
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桥梁结构状态检测与病害诊断方法的探究石海华摘要:桥梁作为现代交通中的重要部分,其施工需要引起足够重视。
桥梁结构状态检测对桥梁使用性能、安全效果具有极大影响,为此需要加强桥梁结构状态的合理检测,提高病害诊断方法的深入分析。
本文针对桥梁结构状态检测方法进行了探讨,提出了结构病害诊断方法要点,并制定了相应预防方案,旨在降低桥梁事故发生几率。
关键词:桥梁结构;状态检测;病害诊断;方法引言:桥梁建设是当代基础设施建设的重要部分,为大众出行提供了极大便利。
近年来,因桥梁坍塌事故频频发生,增加了社会的负面效应,一定程度上使大家对桥梁的施工质量、运营维护等问题逐渐重视起来。
为了避免桥梁事故再次发生,需要加强桥梁结构检测、病害诊断控制作业,从根本上提高桥梁安全性。
一、桥梁结构状态检测概述1、状态检测依据桥梁状态检测中需要依照一定的规范原则进行,如下:第一、委托方与被委托方签订的合同、协议等内容;第二、当地相关部门、机构等下发的要求指令,包括政府部门、质监部门等;第三、桥梁施工的设计文件、施工细则和后期竣工验收资料等;第四、国家相关技术规范内容。
2、状态检测内容首先,对桥梁的承载力需要进行全面评估。
桥梁各结构部件是否可以满足强度、刚度及运输载荷的要求,保证其运输载荷满足预期目标。
其次,桥梁耐久性评估。
桥梁耐久性一般是指建筑材料的抗疲劳能力、材料耐久性等具体要求,也可以理解成剩余寿命。
工程中耐久性评估的作业量一般较大,在特定情况下应进行该项工作。
最后,使用性评估,该性能评估方面是指车辆通行后,桥面的安全等级、舒适程度等具体要求。
3、结构状态检测和病害诊断关系对于桥梁项目施工而言,状态检测和病害诊断是安全检测的两个重要部分。
二者既相互区别、又具有一定联系。
桥梁结构的状态检测一般是针对结构工作状态进行调整,而病害诊断方面相对更加详细,整体精细度大幅提升。
需要先进行结构判断,不仅需要了解桥梁结构状态,还需要考虑病害产生原因、病害严重程度,属于紧密性较高的判断。
桥梁常见病害及检测桥梁现场常见病害及检查摘要:建于上世纪六、七十年代的公路桥梁,现在大多带病服务于现代交通运输中,因此,对这些桥梁进行病害检查就显得十分重要。
桥面系、上部构造、支座、墩台及基础是病害检查的重要部位。
文中指出了这些部位的常见病害,并分析了产生这些病害的原因,为桥梁的养护决策提供依据。
关键词:桥梁病害检查养护随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,尤其是拖挂运输、集装箱运输、个体户载重货物运输等重型车辆日益巨增,特种工程车如矿山运载车、大型平板车亦不时出现。
现有公路桥梁中相当一部分,特别是年代较远的低等级载荷桥,已远远不能满足使用上的要求。
至目前,我国公路通车里程已达175.8万公里,高速公里路程达2.58万公里,跃居世界第二,建成的永久性桥梁在29万座以上,1982年以前建成的桥梁约13.6万座,大部分是按1972年以前部颁标准建造。
绝大部分已满足不了当前使用上的要求,成为三、四类桥梁。
对于三、四类桥梁则必须进行维修加固。
否则即是一半新建,其耗资也是巨大的;八十年代的美国估算,40%的病危桥梁重建,耗资亦需3000亿美元,造成不可能实现的情况。
因而,加强桥梁养护、维修及病危桥梁的加固,力求充分利用,延长其使用寿命,以满足交通运输发展的需要。
依国内外所积累的经验表明,旧桥加固所需资金为同期新建桥梁的10~30%左右,所以说,适时合理地加固旧有桥梁,其经济效益是十分显著的。
此外,现有桥梁往往需要应对特殊载荷的需求,一个特大构件的运输,新建一条临时便道的投资很大,沿已有道路运输虽则方便,但桥涵的通行能力便成了控制因素,为了安全可靠地利用已有公路,则对桥涵进行检查,施行临时加固,采取科学对策是十分重要的。
因而,正确掌握既有道路上所有桥涵的结构形式、力学性能、现有状态、潜在能力、安全储备是很必要的。
一则依可支配资金合理分配,及早进行桥梁的健康诊治;二则依交通流的增长,发展及早适时的安排后续工程;其次以应对突发事件(重型超设计载荷、地震、风灾、洪水、车辆船舶撞击等),采取措施及时处理。
桥梁几种常见的病害分析与加固措施处理在桥梁使用中,了解桥梁的病害特征,加强日常养护,通过养护维修消除病害,恢复原设计功能,使桥梁经常处于完好状态,达到安全、耐久、适用的。
当桥梁结构无法满足承载能力、通行能力的要求时,需要对桥梁进行加固或技术改造。
1.影响桥梁使用性能的病害1.1桥面不平整,线型不平顺,桥梁振动过大在车辆轮胎的不断作用下,许多桥梁的桥面铺装层容易破损,特别是使用了数十年以上的旧桥,桥面铺装病害表现为坑凹不平、开裂、破损。
例如,一些结构体系如T型刚构、连续梁桥在使用荷载、收缩徐变及预应力损失等综合因素的作用下,跨中桥面下挠,导致桥面线型不平顺;又如在简支梁桥的梁端接头处和悬臂梁挂梁支点处的填缝材料,由于缺乏养护而产生脱落,且易遭受车轮的磨耗,从而出现较大沟槽、引起跳车及临近梁段的振动、加剧构件的疲劳损伤。
1.2桥头跳车由于桥头引道刚度相对较低,在车辆荷载作用下容易产生沉降,致使桥面与引道连接处不平整、不顺适,从而使车辆驶过桥头时产生跳车。
桥头跳车不但影响车速,降低行车质量,而且影响司乘人员的心理状态,同时跳车产生的附加冲击效应也会影响桥梁使用寿命。
1.3桥下过水不畅,桥面排水性能不良一些桥梁由于养护不当,导致桥孔淤塞严重,在日常维修养护中又没有及时清理疏浚河道,汛前也很少做泄洪准备,因此汛期一到,桥孔泄洪能力不足,可能出现桥梁被洪水冲垮等问题。
另一方面,一些桥梁的排水坡度不够、桥面不清洁或泄水管堵塞,导致雨后桥面积水较多、渗漏甚至于冻胀,桥面积水往往导致车辆过桥时泥浆飞溅。
影响车辆行人的正常通过,严重时会加大桥梁的负荷,如遇梁体上缘开裂破损,还会使桥面积水渗透到箱梁内部、导致箱梁积水严重,影响到桥梁的安全性与耐久性。
1.4伸缩缝破损,支座脱空一些桥梁尤其是中小跨度梁桥,由于构造或维护不当,梁桥的伸缩缝容易出现破损、堵塞、顶死现象。
如未能及时处理,最终会丧失伸缩功能,导致桥梁在环境温度作用下会产生附加内力。
不容忽视!桥梁常见病害检查与养护措施桥梁工程是我国交通基础设施建设中的重要项目之一,具有复杂性、高难度、投资大、技术含量高等特征。
重视桥梁工程质量,需要加强桥梁现场施工管理的质量控制。
桥梁质量问题及成因1、混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因桥梁结构表层缺陷主要有蜂窝、麻面、露筋、空洞、磨损、锈蚀、表层脱落等。
这些缺陷产生的主要原因有:(1)混凝土振捣施工不合理,违规操作;(2)混凝土运输过程中出现离析现象;(3)施工所用模板表面不光滑,并且没有足够的湿润度;(4)混凝土强度不足,表层细集料过多;(5)保护层比较薄,结构出现裂缝,使雨水进人。
2、混凝土构件裂缝缺陷及产生原因混凝土构件常见的裂缝主要有网状裂缝、运梁不当引起的上部裂缝、梁侧水平裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上的斜向裂缝、腹板上的竖向裂缝、梁端上部裂缝以及梁底纵向裂缝。
构件裂缝产生的主要原因有4个方面:(1)与材料有关的因素。
如混凝土产生离析或者是泛浆现象、集料中存在泥土以及混凝土产生干燥收缩。
(2)与施工有关的因素。
如混凝土没有进行均匀的搅拌、搅拌时间不合理、浇筑顺序错误、浇筑速度过快、振捣不够充分等。
(3)与环境条件有关的因素。
如周围环境与湿度的变化,构件内外温度的差异,反复冻融,内部钢筋锈蚀,因火灾而使混凝土表面受高温熏烤,受盐类等化学物质腐蚀。
(4)与构造、外力有关的因素。
如设计荷载以内的荷载,设计荷载以外的荷载,以地震力为主的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足,结构物不均匀下沉。
3、桥梁墩台常见裂缝桥梁墩台裂缝是常见的缺陷,常见裂缝主要有墩台网状裂缝、支承相邻不等高的墩盖梁上的竖向裂缝、从基础向上发展至墩台上部的裂缝、墩台身的水平裂缝、翼墙和前墙断裂的裂缝、由支承垫石从下向上发展的裂缝、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝、墩台盖梁自上而下的垂直裂缝等。
裂缝产生的原因主要是:混凝土收缩干燥、混凝土内部水化热、外部气温的温差、日照、基础松软产生不均匀沉降、混凝土灌注不良、墙间的填土不良、冻胀、基层承载力不足、墩台帽在支承垫石下未布置钢筋、局部应力、梁和活载的作用力集中传至桥墩、桩基下沉不均匀等。
桥梁病害整治工程方案一、前言桥梁是连接道路两侧的重要交通设施,承载着车辆和行人的通行,对交通运输起着至关重要的作用。
但是随着桥梁使用年限的增加,桥梁病害也逐渐显现,严重影响了桥梁的安全性和使用寿命。
因此,对桥梁病害进行整治工程是保障交通安全和提高交通效率的重要举措。
本文将就桥梁病害整治工程方案展开详细论述,包括桥梁病害的种类、病害诊断与评估、整治工程的设计和实施等内容,旨在为桥梁病害整治工程提供科学、规范的指导。
二、桥梁病害种类桥梁病害是指桥梁结构因受力、环境等因素而引起的损伤、变形、开裂等问题。
根据桥梁病害的不同表现和原因,可以将其分为以下几类:1. 混凝土病害:包括混凝土龟裂、碳化、腐蚀、渗漏等问题。
混凝土病害主要是由于材料质量、施工工艺等因素引起的,严重影响了桥梁的承载能力和使用寿命。
2. 钢结构病害:主要包括腐蚀、变形、开裂等问题。
钢结构病害会严重影响桥梁的结构安全,需要及时进行整治。
3. 桩基病害:包括桩基沉降、裂缝、变形等问题。
桩基病害会导致桥梁结构的不稳定,需要进行及时的整治工程。
4. 路基病害:主要包括路基侧移、沉降、塌陷等问题。
路基病害会直接影响桥梁的承载能力和使用寿命,需要及时修复。
5. 河床冲刷病害:河床的冲刷会导致桥墩的暴露和破损,影响桥梁的稳定性和安全性。
以上是桥梁常见的病害种类,不同类型的桥梁病害需要采取不同的整治工程方案。
三、桥梁病害诊断与评估对桥梁病害进行诊断与评估是整治工程的第一步,是确定整治工程方案的基础。
桥梁病害诊断与评估要做到全面、准确,具体步骤如下:1. 桥梁病害调查:通过对桥梁结构进行全面的调查,包括外观和内部结构的检测,了解桥梁的使用年限、病害类型和程度等情况。
2. 桥梁病害分析:根据调查结果,对桥梁病害进行分析,确定病害的原因和影响范围,为后续的整治工程提供依据。
3. 桥梁病害评估:对桥梁病害的影响程度进行评估,包括对桥梁结构安全性、承载能力、使用寿命等进行评估,确定整治工程的紧急程度和重点部位。
桥梁结构病害检测方案详解桥梁作为交通运输重要的基础设施之一,在经历长时间的使用和自然环境的影响下,难免会出现病害问题。
为了及时发现并修复病害,确保桥梁的安全性和可靠性,病害检测成为了必不可少的工作。
本文将详细介绍桥梁结构病害检测的方案和方法。
一、桥梁结构病害检测的目的和意义桥梁结构病害检测的主要目的是发现和评估桥梁潜在的结构问题,早期发现并及时采取修复措施,防止病害进一步恶化,保障桥梁的使用安全。
病害检测的意义在于提前发现可能存在的安全隐患,为桥梁维修提供科学依据,延长桥梁使用寿命,减少维修成本。
二、桥梁结构病害检测的常用方法1. 目视检测法目视检测法是一种直观的检测方法,通过工程技术人员进行实地巡查,观察桥梁各个部位的情况,如有破损、裂缝、腐蚀等问题,可通过目视检测及时发现。
优点是简便易行,适用于小型桥梁的检测。
但对于隐蔽部位和细微的病害可能无法观察到。
2. 非破坏性检测法非破坏性检测法是利用物理原理和先进技术手段,通过对桥梁结构进行无损检测,以获取结构的特征参数和性能指标。
常用的方法包括超声波检测、雷达检测、红外检测等。
这些方法具有对桥梁造成的二次损伤较小、高效快速的优点,能够更全面地了解桥梁结构的健康状况。
3. 破坏性检测法破坏性检测法是通过对桥梁的取样分析和实验室测试,来获取桥梁结构的力学性能参数和材料特性。
该方法适用于一些需要精确评估桥梁结构强度和承载能力的检测,但由于需要取样破坏结构,因此会对桥梁产生一定的影响,只适合在维修或重建阶段使用。
三、桥梁结构病害检测方案的制定1. 确定检测周期根据桥梁的使用年限、结构类型和环境条件等因素,制定合理的检测周期。
一般来说,较新的桥梁可以适当延长检测周期,而老化、破损严重的桥梁应缩短检测周期。
2. 确定检测内容和方法根据桥梁的具体情况,确定需要检测的部位和内容,选择适当的检测方法。
不同的桥梁可能存在不同类型的病害,如裂缝、锈蚀、混凝土剥落等,因此需要根据具体情况灵活选择合适的方法。
1、单板受力趋势特征:病害主要特征表现为铰缝砼被剪坏,并逐步松散而脱落。
在桥面铺装沿铰缝方向产生不规则纵向裂缝,严重时形成一条破碎带。
一旦出现桥面裂缝,雨雪水渗入后,在冲刷、化学、冻涨综合作用下,铰缝混凝土彻底破坏,钢筋锈蚀,并在板底留下明显的渗水痕迹。
当重型车辆通过“单板受力”的板时产生明显的弹性下挠,使其与两侧板上下错动,形成台阶。
待重车过后,这种错动消除,板恢复原状。
单板受力病害初期表现为勾缝砂浆和铰缝底部混凝土脱落;随后由于铰缝内部出现贯通上下的裂缝,出现渗水痕迹,此时下渗的水中不含灰浆杂质,只在板底形成水痕,这一时期持续时间较为不确定,长之2、3年,短之3个月;病害继续发展在桥面铰缝位置出现纵缝带,下渗的水夹带灰浆在板底形成大片的灰白或黄色浮浆,铰缝混凝土出现较大块脱落,这一阶段为病害快速加剧阶段,在降水较多或重载严重情况下发展更快,此阶段虽然横向联系尚未完全破坏,但已经消弱;经过多为1~4个月后最终铰缝完全失效,横向钢筋和钢板断裂、变形,形成单板受力。
出现单板受力病害桥梁破坏具有一定的突发性,一辆超载车就可以造成突然断裂,属于脆性破坏,其最终破坏形态属于斜截面破坏而非通常认为的受弯破坏。
适筋梁受弯破坏属于塑性破坏,有一定的发展过程,但斜截面相反,由于空心板或实心板在理论上一般受弯具有1倍左右的富裕承载力,但由于受结构高度限制,斜截面抗剪富裕度多在0.2~0.5。
这就验证了多次断板事先并无先兆,且破坏发生在板端支点到1/4L处的事实,同时说明了这种病害对于板梁比T梁危害要大的多。
2、桥面铺装病害原因(1)设计或构造原因沥青桥面铺装层厚度设计偏薄。
由于钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之混凝土厚度较薄,车辆荷载容易在铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,从而造成推移、拥包。
钢筋混凝土桥梁病害检测分析钢筋混凝土桥梁作为重要的交通基础设施, 承担着连接城市与乡村、密集村庄与偏远地区、重要交通枢纽与普通路段的重要任务。
长期的使用和环境的侵蚀会导致钢筋混凝土桥梁出现各种各样的病害,严重影响桥梁的安全性和使用寿命。
对钢筋混凝土桥梁进行定期的病害检测和分析是非常重要的。
一、钢筋混凝土桥梁病害类型1. 钢筋锈蚀钢筋锈蚀是钢筋混凝土桥梁最常见的病害之一。
在潮湿的环境中,桥梁内部的钢筋容易受到水蒸气和大气中的化学物质的侵蚀,从而导致钢筋产生锈蚀,影响钢筋的抗拉性能,加剧桥梁的劣化。
2. 混凝土裂缝混凝土裂缝是钢筋混凝土桥梁常见的病害之一。
混凝土裂缝的产生主要是由于混凝土受到温度变化、荷载作用和收缩等因素的影响,导致混凝土内部产生应力而发生裂缝,严重影响桥梁的承载能力和使用寿命。
3. 混凝土表面脱落混凝土表面脱落是指桥梁混凝土表面出现脱层、龟裂等现象,严重影响桥梁的外观和使用寿命。
4. 钢筋混凝土桥墩倾斜由于桥墩受到地基沉降、地震等因素的影响,可能导致桥墩出现倾斜,严重影响桥梁的安全性。
5. 桥梁结构疲劳长期的荷载作用和交通车辆的频繁通过会导致桥梁结构产生疲劳现象,从而影响桥梁的使用寿命和安全性。
1. 目视检测目视检测是最为常见和简单的桥梁病害检测方式,通过人员对桥梁进行外观检查,寻找裂缝、锈蚀、脱落等病害的迹象。
目视检测虽然简单易行,但必须依赖于检测人员的经验和观察能力,且无法发现深层次的病害。
2. 声学检测声学检测是利用声波在材料中传播的特性,通过对桥梁进行敲击或激振,来检测混凝土内部的裂缝、松动等病害。
声学检测可以发现深层次的病害,是一种比较常用的非破坏性检测方法。
3. 钢筋探伤检测钢筋探伤检测是利用电磁感应原理,通过对桥梁中的钢筋进行探测,来发现钢筋的锈蚀、断裂等情况。
钢筋探伤检测可以对桥梁的内部结构进行较为全面的检测,有助于及早发现钢筋的病害。
4. 高清晰度摄影和激光扫描技术高清晰度摄影和激光扫描技术是利用高清相机和激光扫描仪对桥梁进行全面的三维扫描,生成桥梁的数字化模型,通过对模型进行分析和比对,可以发现桥梁表面的龟裂、变形等病害。