毕业论文桥梁病害的分析

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，尤其是重型车辆日益增多，再加上设计及施工不当、设计标准过低、运营期间维护不当等因素，很多桥梁出现了不同程度的病害，严重影响了桥梁的使用性能，带来极大的安全隐患。本文就高速公路桥梁常见病害类型及其产生原因做归纳分析，并对桥梁病害的系统防治提出一些建议。1 桥梁常见病害类型及成因分析我国修建的高速公路上的桥梁多为中小跨径的混凝土简支梁桥，有些通车年限较长，已经出现较严重的病害，按其成因归类分析如下： 混凝土开裂从目前钢筋混凝土桥梁使用的情况看，有很多桥梁体开裂和桥面铺装混凝土损坏等，使桥面产生坑槽，影响车辆的正常行驶，甚至影响到结构的正常使用和耐久性。混凝土桥梁裂缝的成因复杂、繁多，有时多种因素互相影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。混凝土桥梁裂缝的种2耀就其产生的原因，大致可划分以下几种：（1）荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝；次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 通常裂缝方向与主拉应力方向大致是正交的。（2）温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。（3）收缩引起的裂缝。在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：水泥品种、标号及用量、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。（4）地基变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别大；地基冻胀；分期建造的基础；桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。（5）施工工艺质量引起的裂缝。在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向、横向等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。防治措施对于以上原因引起的桥梁开裂，其处理方法通常有一下几种：（1）表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴寂（木工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。（2）填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（），作业简单，费用低。宽度小于，深度较浅的裂缝、以及小规模 裂缝的简易处理可采用开V型槽，然后作填充处理。（3）灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。（4）结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。 伸缩缝损坏伸缩缝损坏的病害分析根据目前的调查和研究认为，造成伸缩缝破坏的原因主要有以下几个方面:（1） 由于设计不周或选型不合理，以及施工误差等原因引起的伸缩缝损坏；（2） 由于桥墩台施工及梁（板）预制尺寸误差导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起的伸缩缝损坏；（3） 板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起的伸缩缝处严重跳车；（4） 板式橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。防治措施对于伸缩缝损坏的桥梁应注意日常保养，及时清除碎石、泥土等杂物，拧紧螺栓，必要时可加油保护。若有损坏或功能失效需要修理或更换时，应先查明破损原因，依据缺陷程度确定是进行部分修补、部分更换还是全部更换。总之，桥面伸缩缝的维修、更换应在保证质量的基础上，尽量缩短工期，减少对交通的影响。桥面铺装损坏桥面铺装损坏的病害分析桥梁桥面铺装是厚度为15-20cm的复合结构层，病害是多种因素共同作用的结果，铺装层直接承受高速行车的冲击、剪切与磨耗，并直接受风霜雨雪及气温变化的作用，同时又受主梁的约束，因此其受力状况十分复杂。造成桥面铺装破坏的原因主要有以下几个方面：（1）高程控制不准或梁体拱度控制不准导致铺装层厚度不足或厚薄不均匀，混凝土铺装层内钢筋网保护层厚薄不均使其在荷载作用下厚度不足部分首先破碎。（2）铺装层施工前梁体顶面浮层处理不彻底，导致混凝土铺装层与梁体混凝土结合不密贴，在车辆冲击作用下出现滑动破坏。（3）防水层施工不精细出现漏水或渗水现象，雨水、化冰盐和含有空气中多种有害化学物质的水渗入混凝土铺装层内引起钢筋锈蚀，导致混凝土开裂、破碎。（4）泄水管、伸缩缝、施工缝等薄弱环节处理不当，造成先局部破损，然后扩展成大面积破碎。防治措施桥面铺装过早破坏主要是施工阶段的问题，因此要求我们在桥面铺装施工时控制好如下几个环节：梁体施工阶段，采取有效措施将预制（现浇）梁的拱度控制在误差允许的范围内，梁体安装要确保桥面铺装的最小厚度；同时控制钢筋网的保护层，偏大或偏小都将影响铺装层的使用寿命。施工中处理好泄水管、伸缩缝、施工缝等细小环节。另外就是积极引进新材料、新工艺，比如使用钢纤维混凝土代替普通高标号混凝土、用冷轧带肋钢筋代替普通钢筋都是很好的尝试。 其它病害及防治措施桥梁结构中其它常见的病害包括：支座破坏、混凝土保护层不足、混凝土失效、疏松、胀鼓、裂纹甚至脱落、混凝土碳化速度快（碳化深度达到钢筋表面）、防震挡块损坏、桥头跳车严重、桥面排水不畅、栏杆及人行道系损坏等。这些病害不仅影响桥梁的美观，也影响桥梁的使用。在桥梁的养护过程中，对于不同的病害我们应当结合各桥的实际情况采取不同的维修加固方法，以达到减少投资，缩短工期，减少对交通影响的目的。2 结语桥梁的病害防治是一项系统工程，首先要进行病害调查，弄清混凝土病害的真正状况，在对病害产生的原因进行正确诊断分析的基础上，配合科学合理的设计和维修材料的选择及正确使用，严格按照施工程序控制施工质量，可大大延长维修周期，提高混凝土的耐久性，延长桥梁的使用寿命。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

近些年随着我国经济建设的高速发展，高速公路建设速度十分迅猛，过很多省份多山多水，公路中所包含的桥梁数目也十分可观。公路桥梁的特点在于：车速快，流量大，对桥梁的冲击力大；很多公路桥梁是交通要道，一旦封桥造成严重堵车，甚至使周围地区交通陷入中断状态。这些特点给桥梁的定期检查和维护造成了困难。一、桥梁常见的病害及原因分析桥梁裂缝公路桥梁的裂缝主要包括主拱圈裂缝、主梁裂缝、墩台裂缝以及牛腿裂缝等。主拱圈裂缝是指在桥梁的主拱圈中波波顶处、拱肋处、拱波与拱肋连接处以及横系梁处出现的裂缝，其形成原因多样化，比较复杂；主梁裂缝是指在桥梁悬臂梁与锚跨梁上形成的裂缝。这类裂缝般都是由于重型车辆的超载运输，从而引起主梁的受拉区开裂；墩台裂缝是指桥墩上出现的竖向裂缝，多是由于桥梁施工时混凝土浇筑不严格所致；牛腿裂缝是指在悬臂孔主梁牛腿上出现的裂缝，它一般是由于支座钢板外移，使钢筋混凝土结外露所致。伸缩缝受损公路桥梁的伸缩缝出现损坏现实中比较常见，其出现受损的原因一般有以下几个方面:(1)随着交通量的增加及重型载重车的增大，对伸缩缝的撞击及反复的荷载作用也增大，因材料的磨损和疲劳，以及混凝土面板或梁的结合强度不够，造成伸缩装置损坏。(2)伸缩缝接头为对接时，环氧树脂砂浆的剥落、断损、填缝材料硬化与部分脱落是伸缩全面破坏的原因，所以必须彻底清洁伸缩缝的各种垃圾。(3)大跨径、斜桥、弯桥的伸缩缝因结构形式、固定方式与梁不吻合造成破坏。(4)由于安装不到位，伸缩装置和桥面板或桥台胸墙产生垂直错位，增大了车轮的冲击破坏。钢筋锈蚀由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2―4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈蚀渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝，加据钢筋锈蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降，钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。桥面铺装的损坏桥面铺装病害是多种因素共同作用的结果，铺装层直接承受高速行车的冲击，剪切与磨耗，并直接受风霜雨雪及气温变化的作用，同时又受主梁的约束，因此其受力状况十分复杂，设计其合理的厚度和最佳组合方式以及采用何种材料施工都是有待研究的课题。在施工方面:一是高程控不准或梁体拱度控制不准导致铺装层厚薄不均匀，混凝土铺装层内钢筋网保护层厚度不均使荷载作用下厚度不足部分首先破碎；二是铺装施工前梁体顶面浮层处理不彻底，导致混凝土铺装层与梁体混凝土结合不密贴；三是防水层施工不精细出现漏水或渗水现象，导致混凝土开裂、破碎；四是泄水管、伸缩缝、施工缝等薄弱环节处理不当造成现局部坡缓然后扩展成大面破碎。在使用方面:有超载车辆的反复碾压使得铺装层不堪重负，过早破碎。桥面铺装破碎致使行车速度减慢、交通量减少，甚至可能中断交通。桥头跳车高速公路桥头处路基沉陷。路面出现凹陷，车辆行驶到桥头处时发生明显的颠簸。其主要原因:一是路桥结构刚度相差很大；而是路基施工没有达到设计要求，台后压实度达不到标准，高填路堤本身出现压缩变形；三是路面水渗入路基，使路基软化，水土流失造成桥头路基下沉；四是桥头路堤及锥坡范围内地基填筑前清洗不彻底，尤其是软土路基处理不好；五是台后填土材料采用不当，或填土含水量过大。二、病害处理裂缝的防治措施一是要加强对过桥车辆载重的控制，坚决杜绝超载车辆上桥。二是要重视桥面层的时机和施工，桥面的铺装层直接承受着过往车辆的碾压，如果对其不加以重视，就会为日后的早期损坏埋下隐患。三是要重视对桥梁的养护工作，一旦出现裂缝，要及时清理缝中杂物并予以修补，以免裂缝扩大造成更严重的破坏。伸缩缝损坏的防治(1)安装伸缩缝时要使主梁与伸缩缝连接牢固，这样外力作用就可以通过伸缩缝均匀的传递给主梁，有效的减小冲击力；(2)增强伸缩缝本身的刚度，使其与前后混凝土保护带刚度大体相当，这样可以有效地减少由于伸缩缝本身刚度不足而造成的前后混凝土保护带开裂；(3)养护管理要到位，及时清理伸缩缝内的杂物并更换损坏严重的伸缩缝。钢筋锈蚀的防治措施在出现锈蚀的区域，首先清除所有锈蚀区域的混凝土，然后对钢筋采用喷砂法和超高压水进行喷射除锈处理，如果钢筋严重锈蚀，根据验算结果确定修复部位并增加钢筋数量，然后浇筑高强混凝土。同时还可以采用物理方法除锈:即在钢筋表面增加环氧树脂涂层，在发达国家，带有环氧树脂涂层的钢筋被广泛应用于桥梁等工程建设中。良好的涂层能有效防止钢筋锈蚀，大大延长结构使用寿命。桥面铺装病害的防治措施对于桥面铺装病害，可以采用新近开发的冷轧带肋钢筋和钢纤维混凝土材料防护。冷轧带肋钢筋与普通钢筋相比，设计强度大幅度提高，与混凝土粘结握裹力强。同时，冷轧带肋钢筋网有良好的整体刚度，不易变形，在桥面混凝土施工时不会出现局部钢筋网陷落的情况。采用了钢钎维混凝土这一新型高强复合材料来对桥面处理、补强，既可提高桥面的抗裂性、耐磨性、耐久性，有可延长桥梁的使用寿命和减少维修。桥头跳平的处理措施一是对跳车较轻、沉陷面积不大、凹陷小于4cm、路面基层没有破坏的桥头，可采用沥青混凝土填补找平；二是对跳车较重、沉陷面积较大、路面基层出现破坏的桥头，清除以破坏的就路基，采用刚性、半刚性基层、重铺沥青混凝土；三是对路面基层未破坏、整体范围下沉较大、变形较快的桥头，经查确实是桥头路基地基软弱的，可采用钢花管注浆加固基底，然后面层找平；四是对因防护不当、水毁造成的基础掏空等情况产生的沉陷，应视具体情况先将破坏根源处理好，采取相应措施后，再处理基层面层。三、结束语桥梁病害有很多种，但在养护过程中发现以上五种病害比较常见，分析其产生原因，知道设计缺陷或施工不当是引起桥梁病害的主因，如果在设计中进一步完善，施工中加强过程或方式控制，则可减少桥梁病害，减少养护费用，即桥梁使用成本降低。所以从养护过程中不难知道，造成桥梁病害不能一味推卸给车辆荷载引起的。设计、施工还有待进一步完善。这种设计完善或恰当施工，给养护带来巨大效益，公路使用成本大为降低。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：