钢管混凝土拱桥主要病害与分析

钢管混凝土拱桥主要病害与分析摘要：钢管混凝土结构具有优良的性能，是一种比较理想的建造大跨度拱桥的材料。

钢管混凝土拱桥在我国发展迅速，设计施工都达到了很高的水平，但是理论研究还远远不能满足使用要求。

钢管混凝土拱桥在实际使用过程中出现了各种病害，威胁人身、财产安全。

本文对钢管混凝土拱桥在使用过程中的病害进行总结，并在此基础上对病害的产生原因进行了初步的分析。

关键词：钢管混凝土；拱桥；病害0 前言钢管混凝土结构充分发挥了了钢管和混凝土的优点，具有高强、轻质、刚度大、施工方便等突出特点[1]，较好的解决了桥梁结构所要求的用料省、安装重量轻、施工简便、承载能力大等诸多矛盾，是迄今为止公认的建造大跨度拱桥的比较理想的结构材料[2]。

我国对拱桥的设计、施工能力已经达到了较高的水平，但是对钢管混凝土理论的研究滞后于工程实践，在实际工程中，无论是设计还是施工还依然存在不少问题，严重制约了这类桥梁的健康发展[3]，有相当一部分此类桥梁在使用过程中出现了不同程度的病害。

目前，桥梁界对钢管混凝土拱桥病害已经进行了一些调查和研究。

邓海泉等[4]结合某钢管混凝土拱桥及相应的结构检查，详细介绍了钢管混凝土拱桥的病害特征及其原因。

顾安邦等[5]分析了中、下承式拱桥短吊杆的受力行为以及破坏机理，并提出改进短吊杆设计的意见。

华仁庆[6]重点分析了拱桥吊杆的常见病害，在此基础上提出了改善措施来减少吊杆的病害。

易壮鹏[7]通过研究几何缺陷对拱结构力学性能的影响，更加深入和全面地了解存在几何缺陷情况下拱结构的力学特性。

何刚[8]以湖南益阳茅草街大桥为依托工程，对大跨度钢管混凝土拱桥的拱轴线形偏差对内力以及稳定的影响进行计算分析。

根据理论分析以及计算结果，对大跨度钢管混凝土拱桥的拱轴线形偏差提出针对性建议。

忻嘉昆[9]对钢管混凝土拱桥管内混凝土与钢管脱粘进行了分类，然后从各个方面分析了拱肋脱空的原因。

本文将对钢管混凝土拱桥的主要病害进行总结分析。

钢管混凝土系杆拱桥病害分析与维修加固王强【摘要】The concrete-filled steel truss arch bridge has a complex structure,and many components on the arch bridge are prone to local diseases.The impact of local diseases on the safety of the whole structure of the bridge can not be neglected.Due to the serious economic loss and casualties caused by the collapse of the bridge,should be timely on the occurrence of disease repair and reinforcement.This paper summarizes the common disease characteristics of concrete-filled steel tubular tie-arch bridge by analyzing the relevant literature and field investigation,and analyzes the causes of the disease.The finite element model of the tied arch bridge is established,the stress performance analysis of the structure is carried out,the monitoring index system of the tandem arch bridge is constructed,and the location of the arch bridge should be determined,which can provide reference for the bridge supervisory unit on the on-line monitoring of the tandem arch bridge;for the tie arch bridge common disease summary of the effective maintenance and reinforcement method;through the example of the bridge through the disease inspection and analysis,implementation of maintenance reinforcement program to ensure the safety and efficient operation of the bridge.%钢管混凝土系杆拱桥具有复杂的结构,拱桥上多个构件易产生局部病害,局部病害对桥梁整体结构安全性造成的影响不容小视,因桥梁损坏坍塌造成重大经济损失及人员伤亡的事故频频发生,应及时对病害发生处进行维修加固.通过查阅相关文献以及现场调研,总结了钢管混凝土系杆拱桥常见的病害特征,分析了病害产生原因;建立系杆拱桥有限元模型,对结构进行受力性能分析,构建系杆拱桥监测指标体系,并确定该类拱桥应重点监测的部位,可为桥梁管养单位进行系杆拱桥在线监测提供借鉴;针对系杆拱桥常见病害总结有效的维修加固方法,通过实例介绍了该大桥通过病害检查分析,实施维修加固方案以确保大桥安全、高效运营的成功实践.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】6页(P185-190)【关键词】系杆拱桥;病害分析;钢管;混凝土;维修加固;监测指标【作者】王强【作者单位】河海大学力学与材料学院,江苏南京 211100【正文语种】中文【中图分类】U446系杆拱桥是集拱桥和梁桥优点为一体的特殊结构桥梁，由于拱脚间水平系杆的存在，平衡拱脚水平分力，使得基础不承受水平方向的荷载。

科技信息
博士・ 专家论 坛
拱矫常 见病害分析 及防治措旋
许 昌学院城 市与环境 学院 焦 玲 许 昌 东城 开发 建设有象并分析其形成原 因， 出了相应 的预防措施 ， 提 减小其对拱桥 的危 害 ， 并为在役拱桥 的评 估
４墩 台不 均匀 沉 降 ， 起桥 面永 久 性变 形 （ 斜 、 ） 引 倾 波浪形 不平 整
等 ） ； ５桥 台后倾 转动 ， ） 引起无 铰拱马 鞍形变 形 ； 中区下挠 ， 跨 四分点 区
上拱 。
双曲拱桥 为例 ， 介绍拱桥中常见的裂缝。
１１１ 桥 径 向 裂 缝 ．．拱
拱桥 径向裂缝经常发生在拱脚 和拱顶两个部位 ，其方 向与拱轴线 垂 直。 拱脚 附近的由负弯矩引起 的 ， 上宽下窄 ， 垂直于拱轴线 向下延伸 。 当拱 背 布 置 有纵 向 钢 筋 时 ， 拱 脚 截 面 上 缘 开 始 ， 出现 几 条 大 致 平 行 从 可 的裂缝 。当拱 背无 钢筋时 ， 裂缝的宽度往往较大 ， 但缝数较少 ； 拱顶附近 的由正弯矩引起 。裂缝 下宽上窄 ， 沿竖直方 向向上延伸 。裂缝宽度拱顶 较 大， １ 向 ／ 方向逐渐减小以至消失。产生径 向裂缝 的原 因： ４跨 １ ） 截面整体性差 在 拱桥设计 中， 拱圈 均按整体 的组合截 面计 算 ， 但 为了便 于施 工 ， 又常采用预制装配 、 化整 为零的方法 。特 别是运营之 后， 由于汽 车荷载 的反 复作用 ， 圈截面整 体性差 了 ， 拱 而荷载等级 又不 断地增 大 ， 圈必然 产生超过允许宽度的径向裂缝。 拱 ２温度下降 、 ） 混凝土 收缩和墩 台变位 的影 响 设计 时温度升 降及 混凝 土收缩 、 徐变的记取 与实际存在 一定 的差 异 ， 若考 虑不足 ， 可能导 致拱顶下沉 ， 使拱脚 负弯矩 和拱顶正弯矩增 大 ， 当截面应力 大于材料抗 裂强度 时， 裂缝 随即产 生。 在设计施 工中应 当合理取值 、 低温合拢 ， 并采 用 正 确 的施 工程 序 。 １１ ．． 圈 的纵 向裂 缝 ２拱 这种裂 缝通常在拱 圈宽度 较大（ ｏ 以上 ） ８～ｌｒ ｅ 的污工 拱桥和双 曲拱 桥 中出现 。在桥 面中线 附近顺跨 经方 向延伸 ， 重时有贯通全桥 、 严 将拱 圈“ 一分为二 ” 之势 。当拱 圈宽度很 大（ ０ ２ ｍ时） 可能出现第二条纵向 ， 还 裂缝 。产生这种裂缝 的主要原 因是： １ 圈截面 的形式不 够合理 ， ） 拱 截面不 能适应 热胀冷 缩 的变 化规律 在双 曲拱桥 中，当拱桥采 用填平式拱板时 ，拱波 顶部容易 出现纵 向裂 缝 。在温度变化时 ， 圈宽度 方向需要膨胀和收缩 ， 拱 而填平式拱板在横 桥方 向拱圈厚度变化较大 ， 波顶 部是最薄弱 的截 面 ， 拱 因为拱圈顶 面是 平的 ， 没有胀缩 的余地 ， 当温度 下降或混凝土收缩超 过拱波顶部混凝土 的弯拉应力时 ， 波顶 出现纵 向裂缝 。如果采用波形或 折线形截面 ， 当温 度变化时 ， 以通 过波顶半 径的微小变 动 ， 可 而改 变拱圈 的宽度 ， 故可避 免 在 波 顶 产 生 纵 向裂 缝 。 ２横向联系 比较薄弱 、 ） 荷载横 向分布不均匀 在拱桥 的设计 中， 一 般不考虑荷载横向分布的影响 ， 即认 为荷 载在横桥方 向是均匀分布 的。 在双 曲拱桥 中 ， 向联系一般 比较薄弱 ， 横 荷载横 向分布不均匀 ， 加之拱 波在 横桥 向有连拱作用 ， 造成波顶开 裂 ， 而以拱顶截 面最 为严重。桥越 宽（ 热胀冷缩越突出）拱波 的矢波 的矢跨 比越小 （ 、 连拱作用愈显 著）横 向 、 联 系越 弱 ， 出现 纵 向 裂 缝 的 可 能 性 越 大 。 ３拱圈的砌筑 质量 在 石拱桥 中 ， 圈的砌 筑质量影响很大。 ） 拱 早期 的石 拱桥 ， 很注 意错缝 咬马 、 丁顺 相 向 ， 且灰 缝饱 满 ， 类裂 缝十分 罕 此 见。 后期部分片石拱桥 ， 不注意错缝 咬马 ， 砂浆（ 或小石 子混凝 土） 含水量 大， 质量差 ， 灰缝不饱满 ， 圈产 生了纵向裂缝 。 使拱 １１ ．＿ ３拱肋与拱波结合面上 的环 向裂缝 此类仅发生在双 曲拱桥 中。 最大 的环 向裂缝 一般 在拱脚 和拱顶 ， 从 拱脚 和拱顶 向两 １ ／ ４跨裂缝 逐渐减小 以至消失 。拱脚 附近的环 向裂缝 主要是 由肋 、 之间的抗剪 能力很弱 、 波 拱脚剪力 较大所 引起 的 ， 而拱顶 附近的环 向裂缝 ， 则是 由于拱肋受 拉时产生 了径 向拉力 ， 而肋波 问抗拉

154YAN JIUJIAN SHE混凝土拱桥的病害分析及加固措施Hun ning tu gong qiao de bing hai fen xi ji jia gu cuo shi张宇婧 刘泽森在长期的荷载、偶然荷载、不利环境等作用下，以及材料的老化、施工质量缺陷等不利因素影响下，桥梁会出现各类病害，本文对混凝土拱桥病害及其成因展开分析，并介绍常用的加固措施。

拱桥造型优雅，简单大方、受力明确，是桥梁工程中常见的形式。

混凝土拱桥共分为三大部分，分别是桥面系及附属以及上、下部结构，主拱圈和拱上结构属于上部结构，下部结构为墩、台、基础，桥面系及附属主要是铺装、护栏、排水设施等。

早期建设的钢筋混凝土拱桥经过多年的运营，出现各类的病害，影响桥梁的承载力和使用性能。

本文在大量调查的基础上，介绍混凝土拱桥常见的病害，并对病害进行归纳分类，分别分析病害形成的机理，最后介绍常用的治理措施，以及复合加固的基本思想，为类似工程提供参考。

一、混凝土拱桥常见病害与裂缝分类1.桥面病害及成因分析（1）对于面板式桥面铺装，在面板接缝、伸缩缝等部位，以及拱式桥梁，则在腹拱的拱脚部位出现开裂、不均匀沉陷等，此类病害多是在车辆长期反复的碾压造成的，在铰接部位横向刚度不足。

（2）在桥梁伸缩缝部位，主要是止水带出现老化开裂、渗漏水、锚固构件失效，车辆通过时出现异响，此类病害多是由止水带老化，伸缩缝两侧存在高差。

2.主拱圈病害及成因（1）拱顶开裂，在底面出现横向发展的裂缝，而在拱圈侧部出现自下而上的垂直裂缝，而在拱脚则在结构的上部出现横向裂缝，而在结构侧面出现自上而下的裂缝，造成开裂的原因是由于拱圈的抗弯性能不满足要求、设计时拱轴线欠佳、墩台的差异沉降、交通荷载过大（超载）等。

（2）拱圈有纵向发展的裂缝，在墩台帽处出现竖向开裂，若裂缝在中间部位，原因可能是墩台的不均匀沉降，若出现在边拱箱接缝处，多是由于横向整体性较差。

（3）拱圈部分位置出现砼破碎、剥落等，若在边角、拱脚等应力较大部位出现，则是由于材料的强度低、局部的砼被压碎；若破损无规律，可能是由于钢筋锈蚀膨胀或者施工碰撞所致。

钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施（一）钢管焊接缺陷钢管焊接缺陷有：对接焊冷裂纹、贴角焊冷裂纹、对接焊变形冷裂纹、对接焊缝热裂纹及对接焊缝的重热裂对接焊冷裂纹1.现象发生在热影响区和焊缝金属处的根部裂纹，纵向裂纹、横向裂纹、焊道下方的裂纹。

危害影响焊缝的强度。

2.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。

⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。

⑶约束应力和应力集中引起。

3.治理方法⑴进行预热或热处理施工。

⑵使用烘干的低氢焊条。

贴角焊冷裂纹1.现象在热影响区产生的焊缝边缘裂纹，贴角焊缝根部裂纹。

2.危害影响贴脚焊缝的强度。

3.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。

⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。

⑶因为咬边，造成形状不连续，而引起的应力集中，或因热变形，使基材出现错动，引起的应力4.治理方法⑴进行预热及热处理施工。

⑵使用烘干的低氢焊条。

⑶修整焊缝端部或选择适当的焊接条件防止基材错动。

对接焊变形冷裂纹1.现象发生于热影响区的变形冷裂纹。

2.危害产生焊接变形及损伤焊缝强度。

3.原因分析⑴由于咬边等造成形状不连续引起应力集中。

⑵由于随后进行焊接所引起的角变形。

4.治理方法⑴修整焊缝边缘。

⑵采用合理的焊接顺序。

对接焊缝热裂缝1.现象在焊缝金属中出现弧坑裂纹和梨状变形焊道裂纹。

2.危害焊缝的质量达不到要求。

3.原因分析⑴前者是由于焊接热，钢中的S、P等杂质，在弧坑中心处析出，引起或由于收缩产生的空孔引起⑵后者是低熔点杂质的析出。

4.治理方法⑴前者处理弧坑。

⑵后者选择适当的焊接条件以高速焊缝的截面形状。

⑶约束应力和应力集中引起。

对接焊缝的重热裂纹1.现象在热影响区消除应力的裂纹。

2.危害影响对接焊缝的强度。

3.原因分析进行消除应力处理时，在开关不连续处的塑性变形集中引起。

4.治理方法⑴选择消除应力的条件。

⑵防止应变的集中。

⑶控制残余应力的数值。

（二）拱脚钢管与混凝土相交处，混凝土表面产生纵向裂缝1.现象在拱脚钢管与混凝土相交处，沿拱轴线方向产生纵向裂缝。

市政桥梁工程的常见病害与处理技术市政桥梁工程是城市建设中非常重要的一部分，它承载着交通运输的重要任务，但是随着使用时间的延长，市政桥梁也会出现各种病害，如果不及时进行处理和维护，将会对交通安全和市政工程的使用寿命造成影响。

了解市政桥梁工程的常见病害及其处理技术是非常重要的，下面我们就来详细了解一下。

一、常见病害1. 裂缝市政桥梁工程中常见的裂缝有拱肩裂缝、拱脚裂缝、桥墩裂缝等。

裂缝主要是由于桥梁结构受到外界荷载作用而造成的，而且裂缝的出现也会导致桥梁结构的变形和破坏，严重影响了桥梁的使用安全和使用寿命。

2. 锈蚀市政桥梁使用时间久了之后，往往会出现金属锈蚀的问题，主要是由于氧化、潮湿、化学腐蚀等因素导致的。

桥梁主要构件的锈蚀会降低其承载力和使用寿命，严重者甚至会导致桥梁倒塌。

3. 钢筋混凝土病害市政桥梁中常见的钢筋混凝土病害有混凝土表面的剥落、龟裂、钢筋锈蚀等。

这些病害主要是由于镇江桥梁在施工过程中出现质量问题，或者是使用环境所致的。

4. 桥面结构病害市政桥梁的桥面结构病害主要包括路面开裂、路面变形等，这些病害会严重影响桥梁的车行性能和行车安全。

二、处理技术对于裂缝的处理，首先要通过工程测量对裂缝进行监测和评估，确定裂缝的类型、大小、分布情况等。

然后根据裂缝的具体情况采取相应的处理措施，如补充预应力、钢材补强、抹灰、加固等。

对于市政桥梁中的金属部件的锈蚀问题，首先要进行表面清理，去除锈蚀部分，然后进行保护性涂装或防腐处理，以延长金属构件的使用寿命。

对于钢筋混凝土病害，可以采取加固措施，例如在混凝土表面加贴碳纤维布、玻璃纤维布等材料，或者使用碳纤维、玻璃钢等新材料进行加固。

对于桥面结构病害，可以采取局部修补、改建、更换等措施，确保桥面结构的平整和稳固。

市政桥梁工程中常见的病害有裂缝、锈蚀、钢筋混凝土病害、桥面结构病害等，而对于这些病害的处理技术也有各种方法，如加固、表面处理、更换等。

由于市政桥梁的使用环境和荷载不同，因此在处理病害时需要根据具体情况进行评估和选择合适的处理技术，以确保市政桥梁的使用安全和使用寿命。

1、及时恢复伸缩缝正常使用功能，以免影响梁体自由变形。
锚固混凝土开裂、破损
1、伸缩缝锚固混凝土相对铺装层的沥青混凝土而言是刚性构件，车辆经由弹性沥青路面到刚性混凝土锚固块，介质发生突变时，锚固块容易受到车轮的冲击。特别是当铺装层与伸缩缝锚固混凝土有高差时（特别是高温季节），过往车辆就容易在该位置产生跳车现象，长期作用就很容易导致伸缩缝锚固混凝土出现纵向裂缝，以及破损变形。（建议仅对锚固混凝土破损严重的进行分析）
2、（板）梁底面保护层不足，沿着钢筋方向产生的裂缝。
1、当裂缝未超过规范限值时；采用环氧树脂进行封闭处理。
2、当裂缝超过规范限值时；采用注浆封闭。
板底出现孔洞、露筋及锈蚀
1、施工过程中，应振捣不充分等因素，使混凝土未能通过底板钢筋网或少量于底板，使底面不密实。
2、板底保护层偏薄。
1、先凿去锈蚀周围的结构保护层混凝土，去除钢筋锈迹，并涂阻锈剂，再采用高强混凝土砂浆进行修补至保护层厚度。
1、在车辆的长期作用产生振动效应，各拱肋受力不均，产生下扰。（通用）
2、桥台基础不均匀沉降所产生拱肋变形。
3、温度、内力效应产生的变形。
1、架设龙门架对桥梁进行初步限高限载处理；
2、设立永久性观测点对桥梁进行定期观测；
3、拆除桥梁进பைடு நூலகம்重建
主拱腿、次拱腿
横向裂缝
1、墩台位移，造成拱腿弯曲受力，导致拱腿出现裂缝
2、施工时钢筋定位不准，导致保护层偏薄引桥。
1、对结构表面钢筋锈胀现象，先凿去锈蚀周围的结构保护层混凝土，去除钢筋锈迹，并涂阻锈剂，再采用高强混凝土砂浆进行修补至保护层厚度。（普遍适用）
台帽
桥台变位
1、桥台倾斜:多为台后土压力过大或基础沉降引起。
2、台后填土受水的干扰（特别是梅雨季节、长时间暴雨过后），稳定性降低。

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析混凝土梁桥作为道路交通的重要组成部分，承载了大量行车荷载和地震荷载，随着使用年限的增加，桥梁常见病害和安全隐患逐渐显露出来。

本文针对混凝土梁桥常见的几种病害及加固处理进行分析。

1.裂缝混凝土梁桥的裂缝是比较普遍的病害，主要分为龟裂、弯曲裂缝和纵向裂缝等。

龟裂是由于混凝土收缩和温度变化引起的，弯曲裂缝则是由于桥梁荷载和变形引起的，纵向裂缝是由于桥梁伸缩缝位移不足引起的。

2.钢筋腐蚀混凝土梁桥中的钢筋会受到氧化、碳化和化学侵蚀等因素影响，导致钢筋腐蚀，从而引起混凝土表面龟裂、脱落等病害。

3.混凝土表面剥落混凝土梁桥的混凝土表面可能会因为长期受到海浪、雨水、紫外线、温度等自然因素的侵蚀而发生剥落，一旦出现表层脱落，就会加速桥梁龟裂和钢筋腐蚀，导致结构失稳。

4.桥梁承重墩沉降桥梁承重墩是支撑梁桥承载荷载的重要构件，承重墩沉降是混凝土梁桥的比较严重的病害之一，如果不及时修复，可能会导致桥梁结构严重变形、破坏。

1.钢板加固钢板加固是一种比较常见的加固方式，可以利用钢板加固桥梁裂缝和剥落部位。

将钢板焊接在桥梁的龟裂和脱落部位上，给桥梁增加强化、抵抗承载荷载以及抗震能力等。

但是这种加固方式对桥梁施工规范、钢板选择和加固方式等要求严格，否则会影响桥梁的正常使用。

2.用碳纤维增强复合材料加固碳纤维增强复合材料是一种适用于桥梁加固的新型材料，在桥梁加固方面具有优异的性能和优秀的加固效果。

这种加固材料可以有效地抵抗桥梁龟裂、剪切力和增加桥梁的延性。

同时，这种材料还可以使用在桥梁结构的部分加固，降低加固成本。

3.拉杆加固拉杆加固是一种经济、实用的梁桥加固方式，主要用于桥梁的弯跨和竖向加固。

通过在桥梁上下部添加拉杆，提高桥梁的强度和稳定性。

4.混凝土自养固化材料加固混凝土自养固化材料是一种适用于混凝土结构加固的新型材料，主要作用是在混凝土结构的损伤部位自行养固化，增强混凝土材料的强度和耐久性。

摘
要： 钢管 混凝 土 系杆拱 桥是一 种美 观 、 经济 的桥 型 ， 近年来 得 到了广 泛 的应用 。 国 内尚无 此桥 型 的设 计 、 但 养护规 范 ， 其
结构 设计 、 算理 论也不 成熟 ， 无成熟 的养 护 经验 可借鉴 。探 索该 桥 型 的常见 病 害及处 治 方法 ， 延 长桥 梁 的使 用 寿命 ， 计 更 对
迫 的。
可能造成管 内混凝 土 的不密实或与钢管结合不紧 密， 即空 隙 、 空鼓 。 空 隙 是 由于 钢 管 拱 内 混 凝 土 收 缩 引 起 的 ， 主 要分 布在钢管拱 顶部 。 原因为施 工中为方便施工 ， 增 加 混 凝 土 的 和 易性 ， 灰 比较 大 。 水 钢 管拱 内空 鼓 主 要 分 布 在 钢 管腹 板 与 下 部 圆 管 的结合处 ，特别是泵送施工 时出浆 嘴处形成 的 空鼓 比较普遍 。 由钻孔抽测 发现 ，混凝土收缩形成 的空隙量 较小 ， ｌ ｉ 内 ， 在 ｌ 空鼓 的空隙量在 ２ ｌ 内， 有 ｍｌ Ｔ 现 ｍｌ 空隙量对钢管拱的整体安全性没有不 良影响。 （ 钢 管 锈 蚀 ２） 钢管涂层 由于碰擦 或施 工质量 等原 因， 易 容 发 生表 面龟 裂 、 起皮 、 落， 而在雨 水 的侵 蚀下 剥 进 使 钢 管产 生锈 蚀 。 （ ） 接 裂 缝 ３焊 拱肋及联 结系的焊缝 ， 由于焊接质量 问题 ， 可 能产生开裂 、 脱落 、 锈蚀 。在焊接缺陷及局 部应力 集 中处均易诱发疲劳裂缝 。在应力及腐蚀介 质的 共 同作用下 ， 缝会迅速发展 ， 裂 如不及 时处理将危 及桥梁安全 。主要原 因为焊接质量达不 到质量要 求。 １２ 吊杆 及 锚 具 常 见 病 害 分 析 ． （） １ 吊杆 的 钢 护 套 锈 蚀 、 焊 、 漆 开 掉 经 多 年 的 观 察 发 现 ，吊 杆 的 主 要 病 害 为 钢 护 套锈蚀 、 开焊 、 掉漆 。原 因有施工质量以及 吊杆钢 护套所受集 中应力 。 若不及时处理 ， 水沿开裂处进 入 吊杆 内部 ， 可能使 吊杆钢丝束加速锈蚀 ， 而断 进 裂， 危及 桥 梁 安 全 。 （） ２ 吊杆两端的锚 固部位渗水、 锈蚀 、 开裂 、 松动 吊杆 上部为锚 固端 ， 锚具埋人钢管拱 内 ， 有盖 板盖住 。是 否产 生渗水 、 锈蚀 ， 由盖板周边 的焊 是 接质量决定 的 ， 只要焊缝质量达到要求 ， 是不会发 生渗水 、 锈蚀等病害 的。 吊杆 下 部 为 张 拉 端 ，锚 具 外 部 的保 护 盒 内填

桥梁常见病害原因及处理方法混凝土梁式上部结构常见病害原因及处理方法混凝土梁桥病害类型病害原因技术处理方法蜂窝一是结构不合理，如配筋太密，坍落度过小，混凝土粗骨料粒径太大等；另一个原因就是施工不当，如运输时混凝土产生离析，混凝土灌注中缺乏应有的振捣，模板缝隙不严，水泥砂浆流失等凿除表面松散混凝土，采用环氧树脂小石子混凝土或膨胀水泥混凝土等材料采用灌注、挤压、涂抹等方法修复。

麻面施工过程中用的模板表面不光滑，不够湿润，就会吸去构件表面混凝土内的水分，从而产生麻面。

混凝土老化、剥落在长期服役下，该桥部分梁板底面砼剥落、露筋锈蚀现象明显，初步判定产生该现象的主要原因为：混凝土保护层不足，加之品质不良，表面砼破损后，导致钢筋发生氧化反应；桥面雨水渗入侵蚀上部结构，梁板长期潮湿环境下，使其表面砼发生反应，从而导致砼起壳、剥落。

采用环氧树脂小石子混凝土恢复或增加混凝土保护层。

露筋A、由于混凝土保护层较薄，导致箍筋锈胀，使表面混凝土脱落，产生露筋；B、由于混凝土破损，产生露筋；C、在桥梁施工时，结构内的定位钢筋在混凝土脱模后露筋。

①建议对梁板及盖梁露筋区域进行除锈，对砼破损区域采用环氧砂浆进行修补。

②对外露钢筋应进行除锈处理，先用砂纸或砂轮对钢筋表面进行打磨，直至露出金属本色，然后对出露钢筋用丙酮清洗，进行二次除锈，并用结构修补剂对表面破损处进行修补，使之达到设计要求的保护层厚度。

③建议对露筋严重梁板进行更换，确保桥梁运营安全。

非结构性裂缝由于外界环境变化造成结构的非荷载变形或混凝土因不能满足自身的变形而产生的适应性裂缝；如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降，等因素引起变形，当此变形得不到满足时，在结构构件内部产生自应力，当此自应力超过混凝土允许拉应力时，产生裂缝。

采用环氧树脂或水泥浆表面封闭处理。

结构性裂缝由外荷载产生的裂缝，其裂缝分布规律与外力荷载作用相对应，预示结构承载能力不足或外力荷载过大。

1）小于0.15mm的裂缝采用甲凝（粘度小，有很好的渗透性，易于灌入细微的裂缝）表面封闭处理；2）对于数量较多、宽度在0.1mm～0.15mm的裂缝，采用环氧树自动低压渗注法处理，环氧树脂粘度大，需掺入适量稀释剂，提高流动性；3）大于0.15mm的裂缝，采用水泥浆灌注。

钢管混凝土系杆拱桥典型病害分析及处理方法摘要：钢管混凝土系杆拱桥是一种美观、经济的桥型，近年来得到了广泛的应用。

但国内此桥型结构设计、计算理论也不成熟，更无成熟的养护经验可借鉴。

通过实例对钢管混凝土拱桥进行了相应的结构检查及安全性评估，从而为该类桥梁的安全评估提供参考借鉴。

关键词：钢管混凝土系杆拱桥典型病害处理方法1、前言我国自1990年建成第一座钢管混凝土拱桥——四川旺苍大桥以来，已建和在建的钢管混凝土拱桥已有200余座。

然而由于钢管混凝土拱桥的理论研究目前还相对滞后，在钢管混凝土拱桥设计、施工和检查、测试和养护等领域，国内外尚无正式的规范，相关的理论方面的积累也极少，对此类桥梁的常规检查和测试、桥梁运营状态评定尚处于起步阶段。

因此，早期兴建的钢管混凝土拱桥或多或少地存在着设计、施工等方面的局限性，后期缺乏必要的养护和维修，本文结合依托工程，对钢管混凝土拱桥进行了相应的结构检查及安全性评估，从而为该类桥梁的安全评估提供参考借鉴。

某上承式系杆拱桥自2000年桥梁竣工通车以来，桥梁已投入使用十余年为评定桥梁的使用功能，为制定管理养护计划提供基础数据，检查各部件的功能是否完善有效，构造是否合理耐用，特进行全面检测。

2、典型病害经过检测，钢管混凝土系杆拱桥与其它桥型相比，病害主要集中在钢管拱、吊杆、锚具、系梁、横梁以及拱座处混凝土结构。

其余部分的病害同简支梁结构桥梁。

2.1 钢管拱常见病害分析2.1.1 钢管混凝土空隙、空鼓钢管混凝土拱肋为钢管混凝土结构，管内灌注混凝土，由于施工工艺及质量控制体系的问题，可能造成管内混凝土的不密实或与钢管结合不紧密，即空隙、空鼓。

用榔头轻敲拱肋可以断定是否空隙、空鼓。

空隙是由于钢管拱内混凝土收缩引起的，主要分布在钢管拱顶部。

原因为施工中为方便施工，增加混凝土的和易性，水灰比较大。

由钻孔抽测发现，混凝土收缩形成的空隙量较小，对钢管拱的整体安全性没有不良影响。

2.1.2 钢管锈蚀在检测过程中发现钢管涂层由于碰擦或施工质量等原因，发生表面龟裂、起皮、剥落，进而在雨水的侵蚀下使钢管产生锈蚀。

钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策摘要：对钢管混凝土系杆拱桥施工中经常出现的技术问题进行了剖析，并结合工程实践，汲取经验教训，详细地阐述了科学、实际、有效的防治对策。

关键词：钢管混凝土系杆拱施工难题对策1引言近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、省建材等优点，被广泛应用于公路工程。

但该桥型技术复杂，施工难度大，已经暴露和潜在的问题还很多，亟待广大工程技术人员在实践中不断探讨和完善，本文将结合工程实践就有关问题做简要阐述。

2钢管混凝土系杆拱桥施工技术难题及对策2.1支承系统2.1.1功能系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架，该系统具有支架竖向组合微调功能，主要以工具支架和特制微调座组成。

2.1.2地基处理WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5〜0.8m,做好防水，避免雨季浸泡。

在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度220cm的混凝土或厚度市10cm的钢筋混凝土或厚度市5cm的木板。

2.1.3预压支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。

静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上，沉降稳定标准：24h沉降不超过1mm。

2.2主拱肋拱轴线控制系统2.2.1以激光照准和精密测标组成定位系统;监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。

2.2.2建立测量控制网在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。

施工放样及检查都采用全站仪进行，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要进行观测。

此外，对拱座的偏位进行观测。

钢管拱对温度，特别是日照影响非常敏感。

为了减少温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。

2.2.3施工控制(1)在扣索塔架顶部设有扣、锚索调整装置千斤顶，通过改变扣索的张力，并采用在拱段之间的内法兰盘接头处抄垫钢板的方法，来实现拱段接头标高的调整(跨径较小的拱肋可利用WDJ支撑系统高度及其竖向微调功能实现)。

钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施(1)钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施来源：互联网发布时间：2009-12-11钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施吴明峰（福建省交通科学技术研究所，福建福州350004）摘要：二十世纪九十年代以来，我省陆续修建了十余座钢管混凝土拱桥，今后在许多地方还将陆续兴建。

这些桥梁经过十余年的运营后，出现了较多的维修和养护问题。

本文针对钢管混凝土拱桥的自身结构特点，钢管混凝土拱桥各关键部位的常见的病害检查和养护方法进行初步的探讨，提出一些检查和养护的思路和方法供桥梁养护部门参考。

关键词：钢管混凝土拱桥日常检查养护1 引言九十年代初，在国外应用较广的钢管混凝土拱桥开始引入我国。

这种复合结构具有安装施工方便，用料经济合理，承载能力大的优点，是大跨度拱桥的一种比较理想的型式。

1990年在四川旺苍建成了第一座主跨115米的钢管混凝土拱桥后，迅速在全国推广，在十年间建成了数十座这类拱桥，如主跨200米的广东三山西大桥和主跨270米的广西三岸大桥。

1998年建成的主跨360米的广州丫髻沙大桥是一个代表作，标志着钢管混凝土拱桥在中国已走向成熟。

但在这十余年里，由于对钢管混凝土拱桥的建造质量检测手段和养护方法的不足，造成该体系桥梁出现重大问题的报道屡屡发生，直接影响到人民的生命和财产安全，在社会上造成不良的影响。

重庆綦江桥和重庆南门大桥就是显著的例子。

为此，针对钢管混凝土拱桥的结构特点以及常见的病害，提出检查和养护的思路和方法。

2 钢管混凝土拱桥的结构特点钢管混凝土拱桥由钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、行车道系、下部构造等组成。

钢管混凝土拱肋是主要的承重结构，承受桥上的全部荷载，并将荷载传递给墩台和基础。

钢管混凝土拱桥的拱肋为钢管混凝土结构，钢管内灌注混凝土。

拱桥吊杆采用高强镀锌平行钢丝束，冷铸镦头锚具，热挤高密聚乙烯（俗称PE）套管防护。

吊杆上端固定于拱肋，下端固定于梁底。

拱桥病害处治措施1.1 一般规定1、拱桥按照拱圈（肋）结构的材料类型大致可分为：圬工拱桥、钢拱桥、钢筋混凝土拱桥等。

按照静力图式可分为：无铰拱、双铰拱、三铰拱等。

按照结构分类可分为：上承式、中承式、下承式拱桥。

2、本次对钢管混凝土拱桥、混凝土拱桥、圬工拱桥主拱圈、桥台、桥墩的裂缝、砌缝脱落及风化现象进行病害识别及处治。

3、典型病害主要为：1）钢管混凝土空隙、空鼓。

2）钢管锈蚀。

3）钢管混凝土拱桥吊杆护套污垢、破损等（可参照斜拉桥执行）。

4）混凝土拱桥主拱圈裂缝（非结构性裂缝）。

5）圬工拱桥主拱圈、墩台的砌体局部裂缝病害（非结构性裂缝）。

6）圬工砌体的风化现象等。

1.2 钢管混凝土空隙、空鼓1、病害识别钢管混凝土拱肋为钢管混凝土结构，管内灌注混凝土。

可用榔头轻敲（敲击法）判断是否存在空隙、空鼓。

2、病害成因导致钢管混凝土拱肋空隙、空鼓的主要原因有：1）钢管拱内混凝土收缩徐变。

2）浇筑时为便于施工，增加了混凝土的和易性，水灰比较大。

3）在日照作用下引起的内外温差和季节温差造成管内混凝土的不均匀收缩。

3、处治措施一般采用二次灌浆法，在脱空处对钢管钻孔，压入高强度水泥浆或改性环氧砂浆填充空隙处。

适用于钢管混凝土空隙、空鼓范围较小的情况。

其余情况应开展专项检测评估和勘察设计。

1.3 钢管锈蚀1、病害识别钢管混凝土拱桥中钢管或其它钢构件锈蚀较普遍，主要为钢构件涂层脱落、锈蚀。

2、病害成因拱肋钢管的锈蚀主要为原涂层施工时基层处理不佳，导致脱落后锈蚀；桥位处气候特性等。

3、处治措施及时对钢管拱进行涂刷油漆养护。

在涂刷前应对锈蚀部位进行除锈防护，对锈点、锈迹彻底擦除后，涂抹防锈漆及面漆等。

1.4 混凝土拱桥主拱圈裂缝1、病害识别混凝土拱桥主拱圈常见裂缝为具有规律性的横向、纵向裂缝或无规律性裂缝。

1）横向裂缝拱顶开裂，在底面出现横向发展的裂缝，而在拱圈侧部出现自下而上的垂直裂缝；而在拱脚结构的上部出现横向裂缝，在结构侧面出现自上而下的裂缝。

浅析拱桥典型病害及快速加固维修措施拱桥是一种非常古老的桥型，它以其优美的线形、合理的受力特性及潜在的跨越能力而被大量运用。

本文以两座典型拱桥为例，对较常见的圬工拱桥及肋拱桥典型病害进行介绍分析，并提出在安全允许条件下如何对桥梁进行快速加固维修，恢复承载力，延长使用年限的常用措施。

标签：拱桥；病害；快速；维修桥梁作为公路的重要组成部分，直接影响行车安全和畅通。

而拱桥是我国最常用的一种桥梁形式，拱桥的形式多种多样，为各种桥型之冠。

随着时间的推移，许多桥梁由于施工时质量控制不够严格、使用年限较长、交通量的倍增、超重车辆通行和地震、水毁等自然灾害的影响，出现不同程度的安全隐患，时有桥梁坍塌事故发生，造成人员伤亡和经济损失，在民众中引起巨大反响，桥梁安全问题已成为社会关注的焦点，如何安全有效、经济快速的对现有病害桥梁进行加固维修，保通保畅，恢复其承载力，延长使用年限，将桥梁的社会效益发挥到最大，是桥梁专业技术人员必须思考的问题。

本文列出兩座常见拱桥桥型的病害和加固维修方案，供讨论学习。

1 圬工拱桥圬工拱桥由于易于就地取材，构造简单，外形美观，载重潜力大，所需技术工种少，不需要钢筋和混凝土，是早期常用的一种拱桥桥型；由于其不苛求支承条件和伸缩装置以及养护费用低等特点，目前，许多公路上有大量圬工拱桥仍在使用。

1.1 桥梁概况打枪湾桥，始建于20世纪70年代，桥面净宽12.4m，全长85.0m，桥梁上部为3×25m空腹式圬工拱桥，下部为重力式桥墩、重力式桥台。

1.2 病害情况根据现场检测：全桥石块风化较严重；主拱圈出现裂缝大面积渗水，腹拱有石块掉落现象；桥墩局部渗水；墩台基础局部受到冲刷外露；钢筋混凝土桥面铺装有横向开裂，伸缩缝破损，钢筋外露，护栏不同程度损坏。

经综合评定，该桥为四类桥梁，需要加固维修。

1.3 病害原因分析根据现场踏勘及沿路走访，调查分析得出桥梁病害产生的原因有以下几方面：（1）由于桥梁使用时间在20年以上，圬工桥石块风化属于正常老化现象，风化造成表面缺陷，从而影响其耐久性。

分析桥梁工程的常见病害及施工处理技术桥梁工程是交通工程中非常重要的一部分，它承载着行车和行人的重量，因此在使用过程中会出现一些病害。

下面将对桥梁工程的常见病害及施工处理技术进行分析。

1. 沉降：桥梁长期使用后，由于地基不稳定、沉降等因素，桥梁会出现沉降现象。

处理技术主要有两种，一是对桥梁进行加固，例如增加支座、加固梁段等；二是对地基进行加固，例如进行注浆、加固土体等。

2. 裂缝：桥梁在施工过程中或长期使用后，由于温差、荷载等因素，会产生裂缝。

处理技术包括注浆、局部修补、扩大裂缝并填充等。

3. 锈蚀：桥梁钢结构长期受到环境氧化、湿度等因素的作用，会出现锈蚀现象。

处理技术主要是进行钢结构的除锈和防护涂层的涂装。

4. 鼓包：桥面铺装材料与桥面混凝土层之间存在空隙，长期受到荷载和气候变化的影响，会导致桥面松动、鼓包等现象。

处理技术包括重新铺装、桥面结构加固等。

5. 螺栓断裂：桥梁中的螺栓连接紧固件，由于材质、施工质量等因素，会发生螺栓断裂。

处理技术包括更换断裂的螺栓、加固相邻的螺栓等。

7. 混凝土剥落：桥梁混凝土表面受到风化、水蚀等因素的作用，会发生剥落现象。

处理技术包括修补剥落部位、加固桥体等。

8. 桥墩倾斜：桥墩由于地基不稳定等原因，会发生倾斜现象。

处理技术主要包括对地基进行加固、设置支撑等。

桥梁工程的常见病害主要有沉降、裂缝、锈蚀、鼓包、螺栓断裂、氧化、混凝土剥落、桥墩倾斜等。

针对不同病害，需要采取相应的处理技术，包括加固、注浆、填充、涂装等。

通过及时的维护和修复，可以延长桥梁的使用寿命，保障交通安全。

钢管混凝土拱桥病害分析及养护加固史文兴【摘要】本文以西宁北川河桥这一典型的钢管混凝土拱桥为依托,分析了钢管混凝土拱桥常见病因,并且阐述了北川河桥的养护加固方案.【期刊名称】《青海交通科技》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P87-90)【关键词】钢管混凝土;拱桥;病害原因;养护加固【作者】史文兴【作者单位】青海省高等公路建设管理局西宁810000【正文语种】中文近年来，随着交通量快速增长，超载车辆的增多，钢管混凝土目前养护技术不完善，部分钢管混凝土拱桥出现了不同类型的病害，因此有必要开展钢管混凝土拱桥养护维修技术的研究，以提高桥梁耐久性和结构可靠性。

本文以北川河桥养护加固工程为基础，对其检测结果、常见病害原因分析及养护加固进行了较为详细的阐述，对类似工程提供参考。

北川河桥位于西宁市西湟一级公路上，采用单孔跨径90m中承式钢管混凝土系杆拱桥。

桥梁拱肋由四根16Mnqφ650×10mm高3.0m、宽1.5m钢管桁架构成，管内填充C50混凝土;腹杆及联杆采用16Mnqφ250×8mm钢管。

系杆选用φ5高强钢丝束，锚固在拱脚处，采用LM5－223型墩头锚具;吊杆选用φ5高强钢丝束，上下两端采用LM5－163型墩头锚具。

桥梁下部结构采用群桩承台式桥台，承台顶设门式框架墩与祁连路高架连接。

桥梁于2003年9月竣工通车。

该桥原设计荷载为汽－超20级，挂－120。

桥面宽度:净宽18.6m(拱肋间)，地震设防烈度:Ⅶ度。

桥梁情况实际如图1所示。

随着我省经济的发展，交通荷载不断增加，北川河桥逐渐出现了不同程度的病害，为全面了解该桥的受力状况，2014年我局委托专业检测单位对北川河桥进行了全面外观检测，检测结果如下:2.1 拱肋及腹杆检测结果桥梁北侧拱肋，从拱脚数起第2、3、4、5道斜腹杆与下弦拱肋连接处开裂、防腐涂装层开裂剥离;其中第4道斜腹杆与拱肋间裂缝宽度5mm，在车辆经过时，裂缝宽度变化约4mm;第2、4、5道斜腹杆与拱肋间裂缝宽度1～5mm。