分析桥梁劣化与损伤机理.doc

分析桥梁劣化与损伤机理，并针对在役桥梁质量和安全隐患问题，提出安全评估方法。介绍了国内外几种常用的桥梁加固技术，在对比分析了各种加固技术的主要特点基础上，探讨了桥梁补强加固方法的选用原则。
混凝土桥梁的劣化与损伤1．在加固与补强之前，应确定结构的劣化和损伤的原因，以便确定维修加固方案。在桥梁的建造过程中，设计不合理、截面尺寸和钢筋配置不符合力学要求、施工质量问题达不到设计要求、建筑材料使用不当、品质不良等等。这些方面如果出现问题将使桥梁在使用伊始就存在质量隐患。桥梁在使用过程中，混凝土的干缩、徐变现象以及预应力构件的预应力损失不可避免，造成裂缝产生、构件强度降低；同时，环境中有害的化学物质会对结构造成侵蚀，导致混凝土强度降低，钢筋产生锈蚀。此外，交通超载、车辆与船舶的撞击损坏、桥面磨损等人为因素的破坏是经常发生的；严寒酷暑的温度影响、洪水的冲击、地震造成的破坏也不可避免。2．混凝土桥梁的劣化现象。多种原因相互作用，恶性循环，形成桥梁的劣化与损伤。常见的劣化现象有裂缝、撞损、剥落、蜂窝、冲刷、钢筋锈蚀等。裂缝是混凝土桥梁最常见的劣化现象。裂缝是影响桥梁的承载力和耐久性的重要因素，混凝土裂缝引起钢筋保护层破坏，致使空气侵入，导致钢筋锈蚀现象；钢筋锈蚀是钢筋混凝土构件破坏的主要原因。3．地震对混凝土桥梁的破坏地震因其发生的突然性和巨大破坏力而被列为各种自然灾害之首。我国位于环太平洋地震带和欧亚大陆地震带之间，地震频繁发生。地震对道路交通的破坏是巨大的。道路交通是国民经济大动脉也是抗震救灾生命线工程之一。桥梁工程是道路交通的咽喉要道，在保障交通通畅中起着至关重要的作用。从历次破坏地震中，调查得到的桥梁震害产生的主要原因有以下几类：（1）支承连接件失效。由于上下部结构产生了支承连接件不能承受的相对位移，使支承连接件失效，上部与下部结构脱开，导致梁体坠毁。由于落梁的强烈冲击力，下部结构将遭受严重破坏；（2）下部结构失效。主要是指桥墩和桥台失效桥墩和桥台如果不能抵抗自身的惯性力和由支座传递来的上部结构的地震力，就会开裂甚至折断，其支承的上部结构也将遭受严重的破坏；（3）软弱地基失效。如果下部结构周围的地基易受地震震动而变弱，下部结构就可能发生沉降和水平移动。如砂土的液化和断层等，在地震中都可能引起墩台的毁坏。
二、混凝土桥梁的安全评估解决在役桥梁质量和安全隐患问题，首先要对在役桥梁的劣化与受损情况进行全面检测，依据受损现状进行安全性评估，确定结构物实际承载能力，判断损伤是否对桥梁承载力和耐久性构成威胁。承载力表示结构承受设计荷载的能力，耐久性是指结构的设计寿命。在桥梁维修加固之前，应详细评估其结构现有强度是否能够承受实际荷载，以判定桥梁承载能力的安全性。而在耐久性方面，应综合考虑结构损伤、材质劣化、施工缺陷等状况与周围环境条件，合理判断结构的使用寿命。除了探索桥梁维护加固补强的施工工艺与技术之外，研究桥梁检测与安全性评估方法，建立有效的桥梁检测与预警系统，都是桥梁加固工程中的重要内容。桥梁的承载力评估。我国目前主要采用检测与计算相结合的方法对桥梁安全的承载力进行评定。用计算方法对桥梁安全的承载力进行评定的过程如下:（1）用实际尺寸计算截面的承载力；（2）计算实际恒载，从截面承载力中减去实际恒载；（3）按设计要求计算实际活载；（4）按下式计算评定系数：其中，Rd结构抗力；SdG恒载组合设计值；SdQ活载组合设计值，下表是我国对在役桥梁技术状况的评定标准。项目一类二类三类四类墩台各部分完好；浅基已作防护处理，效果良好基本完好，仅表面局部缺陷；浅基未作防护处理，但无冲刷现象出现缺陷，有失稳现象发生，桥基出现局部冲刷墩台不稳定，有滑动、下沉、倾斜、冻害现象。坛工严重松动，裂缝有开合现象，变形大于计算值，桥基冲刷大于计算值并被严重冲空支座各部分完好；活动支座伸缩及转动正常支座有尘埃堆积，略有腐蚀；支座滑动面干涩钢支座螺栓松动；橡胶支座开始老化钢支座上下板开裂，锚栓折断，橡胶支座老化开裂，混凝土支座开裂压碎；活动支座坏死桥面上部结构完好，无渗水、无污染，裂缝宽度在容许范围以内上部结构基本完好，仅表面有部分缺损，裂缝宽度在容许范围以内钢筋混凝土梁有剥落、露筋，裂缝宽度已超过最大限值钢筋混凝土梁有永久性严重变形，顺主筋方向有纵向裂纹，钢筋已严重锈蚀，裂缝有开合现象
栏杆
人行道完整清洁有个别杆件脱落多处有明显损坏严重歪斜残缺，危及人身安全通过综合评估来判断某一座桥是否要加固，然后采取必要的措施。
混凝土桥梁补强加固方法1．加大截面加固法增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式，一种是加厚桥面板；另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟