混凝土桥梁病害诊断技术-刘仲训
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第38卷第9期 2 0 1 2年3月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.38 No.9 Mar. 2012 ・215・
文章编号:1009—6825(2012)09・0215-02
谈混凝土桥梁裂缝的安全评估
王庆宁
(北京铁路局北京铁建工程监理有限公司,河北石家庄050000)
摘要:对混凝土桥梁裂缝的类型、产生原因及影响进行了分析,从工程实际及理论角度进行了论述,并提出了裂缝安全评估等级
的方法,达到了保障工程质量,降低施工工程风险的效果。
关键词:混凝土桥梁,裂缝,安全评估,质量
中图分类号:U445.7 文献标识码:A
混凝土桥梁裂缝产生的原因复杂并且种类繁多。裂缝的出 现不仅会有损于桥梁的美观,减小混凝土的受力面积,使结构内
的钢筋暴露在空气中,加速钢筋的锈蚀,进而严重影响到桥梁的
承载性和耐久性,所以需要对混凝土桥梁裂缝综合进行分析并对
安全等级进行评估。
1 裂缝类型及产生原因
虽然钢筋混凝土结构在正常使用条件下,允许有一定限度的
细小裂缝存在,但也有一些结构是不允许有裂缝出现的,如全预
应力混凝土结构。但是如果出现较大的裂缝,就需要对其加以控
制,并找到产生的具体原因,必要时还需要采取相应的补救措施。
1.1 荷载引起的裂缝
由于荷载引起的裂缝按照应力作用方式的不同,可以分为直
接应力裂缝和次应力裂缝两种。
在外荷载的作用下因直接应力产生的裂缝称为直接应力裂
缝。其产生的主要原因有:在施工的时候,施工材料与机具杂乱
无章的堆放;起吊、运输和安装的不规范;另外,由于不依照设计
图纸进行施工,导致其受力模式的改变。
在外荷载的作用下因次生应力产生的裂缝称为次生应力裂
缝。其产生的主要原因有:在施工过程中经常需要在桥梁结构内
凿槽、开洞、设置牛腿等,构件在受力和开孔后,会产生应力流绕 射的现象,因此在进行大跨度预应力连续桥梁施工中,需要根据
跨中截面内力作用大小的不同,适当截断钢束并设置锚头,这样
混凝土桥梁结构裂缝检测方案红外热像仪与超声波技术
混凝土桥梁结构裂缝检测方案——红外热像仪与超声波技术
随着桥梁结构的不断扩展和使用寿命的延长,裂缝的问题逐渐成为混凝土桥梁结构中最常见的病害之一。及早发现、准确诊断和及时修复裂缝对于桥梁结构的安全运行至关重要。因此,混凝土桥梁结构裂缝检测方案具有重要的实际应用价值。
红外热像仪和超声波技术作为目前广泛应用于混凝土桥梁结构裂缝检测领域的两种常见技术手段,各自具备不同的优势和适用范围。本文将分析和比较这两种技术,并提出一种综合应用红外热像仪和超声波技术的混凝土桥梁结构裂缝检测方案。
一、红外热像仪技术
红外热像仪技术是利用物体表面表现出来的热分布图案来检测和分析材料内部的缺陷或异常情况的一种无损检测方法。它通过检测材料表面的热辐射,确定温度分布,从而识别出混凝土桥梁结构中的裂缝。
红外热像仪技术具有非接触、高效率、快速响应等优点。它可以在实际运行条件下,对桥梁结构进行在线实时监测,发现裂缝和其他缺陷。此外,红外热像仪可以提供高分辨率的热图像,使检测结果更加直观,并且相对成本较低,使用方便。
二、超声波技术 超声波技术是一种利用机械振动的方法来检测材料内部缺陷的技术。它通过在混凝土中传递超声波,并根据超声波在材料内的传播速度和幅值变化来确定材料的健康状态。
超声波技术具有高灵敏度、高分辨率和定量分析等优势。它可以检测到细微的裂缝和隐藏的缺陷,准确判断桥梁结构的裂缝情况。此外,超声波技术可以提供数据记录和分析功能,有助于深入了解裂缝的性质和演化趋势。
三、红外热像仪与超声波技术综合应用方案
为了更全面、准确地检测混凝土桥梁结构中的裂缝情况,综合应用红外热像仪与超声波技术是一个较好的选择。这种综合应用方案可以充分利用两种技术的优势,提高裂缝检测的准确度和可靠性。
在具体实施方案中,可以首先使用红外热像仪技术对整个桥梁结构进行扫描,获取全局的热分布图像。通过分析图像中的温度变化,可以初步确定桥梁结构中的异常区域。然后,对这些异常区域进行更详细的检测,采用超声波技术进行裂缝的定量评估和归类。通过两种技术的相互补充,可以提高桥梁结构裂缝检测的准确性。
高速铁路混凝土梁体裂纹、空洞病害分析
摘要:高速铁路中桥梁占据大多,是跨越山河湖海将线路连为一体的重要角色。而桥梁常常会因为各种因素而出现许多病害问题。本文讨论的核心内容是存在于混凝土梁体中的常见病害:梁体裂纹和空洞。提出几点思考,仅供参考。
关键词:高速铁路;梁体裂纹;梁体空洞;施工方法
一、混凝土梁体裂纹、空洞形成原因
梁体是桥梁的重要组成部分,自2015年开始我段连续接管了合福、宁安、杭黄、合杭4条高铁线,在高铁前期介入及后期静态验收过程中发现梁体常常会出现裂纹和空洞的病害。
1、梁体各部位裂纹及形成原因
①简支箱梁内四个上倒角出现裂纹
形成的原因:在梁场预制时养护不到位而产生的裂纹。
②现浇梁温差裂纹
形成的原因:为在混凝土浇筑过程中出现内外温度差距过大,在浇筑时由于梁体体积大,会出现散热不均匀的现象,内部散热慢而外部较快,长时间浇筑就会发生温差裂纹
③箱内吊装孔裂纹
形成的原因:大多在架梁和移梁过程中受力过大后形成裂纹
④箱梁顶部裂纹
形成的原因:箱梁顶部发现的裂纹一般为受外力影响产生的裂纹,在桥面系施工时重力对箱梁顶部产生突然的重力造成的裂纹
⑤箱内底板开裂
形成的原因:一般为桥梁施工过程中由于混凝土的抗拉力不足造成的。
⑥现浇连续梁在浇筑时出现冷缝
形成原因:分层浇筑混凝土时出现过长的浇筑间断时间,这就导致上层混凝土在下层浇筑混凝土初凝之后才会被浇筑,从而造成浇筑混凝土出现强度较低的夹层。
2、梁体表面空洞及形成原因
①现浇连续梁支座上部、腹板、横隔板混凝土空洞、蜂窝、麻面
形成的原因:在0#块支座上部、腹板及横隔板位置振捣相对困难
预应力连续刚构桥梁体开裂及跨中下挠病态问题分析
1 前言
大跨径预应力连续刚构桥因其施工简单、受力性能好、良好的行车舒适度及较少的伸缩缝等一系列优势在中小跨径桥梁中得到了广泛的应用。1988年我国建成了第一座连续刚构桥,此后该类桥便在全国范围内得到大量的普及。但在此类桥梁的大量使用过程中发现其存在梁体易发生开裂、跨中挠度过大的病害问题。随着使用周期的增长因预应力损失、混凝土的收缩、徐变及温度变化等原因加速了梁体裂缝的增加,进而造成主桥跨中挠度增大。东明黄河大桥竣工通车四年后发现其箱梁腹板开裂以及跨中挠度加大,近年来对其裂缝和挠度的监测结果显示其箱梁腹板开裂以及跨中挠度具有进一步增大的趋势。虎门大桥辅航道桥的连续七年监测发现,梁体主跨跨中挠度及裂缝逐年增加,2003年的观测数据发现其左幅、右幅累计下挠量均超过了20cm,远超过规范的容许限值。梁体裂缝和跨中下挠相互作用,加重了桥梁的病态问题,混凝土结构一旦开裂,其内部钢筋极易发生锈蚀,对结构耐久性极为不利。
本文从收缩徐变、预应力损失、温度、设计及施工等多尺度因素对造成万户沱大桥主跨挠度过大、箱梁易开裂的原因做细致的分析,为此类桥梁的类似病态问题提供借鉴,并针对性的给出了一些建议,可为此类桥梁的建设提供理论支持。
2 万户沱大桥检测成果
2.1 工程概况
万户沱大桥主桥结构采用55m+100m+55m三孔一联预应力连续刚构,上部结构为单箱单室三向预应力斜腹板箱梁,下部结构:0号台采用扩大基础,1、2号墩墩身为3×8m双孔空心薄壁墩,1号墩基桩采用单排三根直径3米的挖孔桩,2号墩桩基采用5根直径2.2米的挖孔桩,梅花型布置,施工过程采用衬砌法施工;3号台桩基采用四根1.8米的挖孔桩。
2.2 裂缝检测成果
大桥主梁表观及裂缝缺陷检测主要以目视观察为主,并携带裂缝宽度测量仪及皮尺、望远镜、卷尺和数码相机等检测工具,进行近距离检查。经检查,发现上部结构箱内裂缝病害问题较为突出:箱梁内部顶板出现纵向裂缝及横向裂缝、腹板出现斜裂缝及竖向裂缝;箱梁箱外部底板和腹板出现纵向裂缝,底板混凝土剥落、渗水、麻面、漏筋、错台、空鼓及夹杂杂物等。