公路桥梁病害诊断与养护技术
河北省高速公路桥梁概况
公路桥梁分类
桥梁组成构件
桥面系
上部结构
承重结构
支座
下部结构
桥墩台 基础
锥坡翼墙
桥面铺装、排水、护栏、照明 伸缩缝、桥头搭板、标志标线 主梁、横隔板、拱圈、索塔、吊杆、
主缆、拉索等 板式橡胶支座、盆式橡胶支座、
钢支座等
重力式墩台、轻型墩台、肋板台、 柱式墩台、Y型墩等
扩大基础、桩基础、沉井基础等
(6)、用手指或布擦拭,观察和指感 1) 用手指或布容易擦掉不留痕迹 2) 用手指或布容易擦不掉仍留痕迹 3) 指感: 粘感 不粘感
(7)、 裂缝真伪判别 观察裂缝:远望,但不够,只有靠近观察才能确定 关键:界面分析和部位分析
裂缝的检查方法 界面分析
界面清晰
界面模糊,主要为 漏浆所致
裂缝的检查方法 界面分析
1)混凝土组成: 粗骨料(石子) 细骨料(砂砾) 胶结料:水泥+水→水化→水泥凝胶体→水泥石
2)混凝土收缩实为水泥石收缩,有三种原因: ① 化学收缩-水化过程中体积缩小 ② 物理收缩-自由水蒸发、干燥引起体积缩小
③ 碳化收缩-空气中CO2与混凝土中Ca(OH)2发生化学反应, 产生CaCO3析出水分蒸发,促使体积缩小。
(2)氯离子锓蚀引起锈蚀 氯离子(Cl-1)存在于盐中,如Nacl
1/2O2+H2O+2e→2(OH)— (2) 阴阳极共同反应的结果是:
Fe+1/2O2+H20→Fe(OH)2 (3)
钢筋锈蚀主要原因
(1)混凝土保护层碳化 钢筋混凝土保护层起保护钢筋作用的机理是因为混凝土保
护层具有弱碱性,与钢筋表面产生一层钝化膜(Fe3O4或 Fe3O3) ,从而保护钢筋不被锈蚀,俗称碱性保护。
公路桥梁养护—安全
行车安全 结构安全 养护人员安全
交通组织方案 设计方案 安全防护措施
公路桥梁养护—方便快捷 合理的设计方案 功能齐全高效的养护设备 成型快、质量好的养护材料 经验丰富操作熟练的工人
公路桥梁养护—精细化
科学、精细的养护管理制度 标准化、系统化的操作手段
公路桥梁养护—创新 新的管理制度 新设备、新工艺、新材料 环保、和谐、可持续发展
公路桥梁养护发展方向
1、快速修复养护设备和材料 2、桥梁整体快速置换技术 3、预防性养护时机决策制度 4、桥梁全寿命周期分析与决策 5、工程材料再生技术
第二部分 桥梁典型病害与成因分析
混凝土桥梁病害主要表现形式
裂缝
塑性变形
材料缺损
荷载裂缝、结构裂缝、受力裂缝
裂缝病害分类
非荷载、非结构、非受力检查方法
(2)裂缝的标示: 在裂缝边约3~5mm处用粉笔或记号笔或毛笔勾画线,
以示醒目和照相记录。
裂缝的检查方法 (4)用手触摸裂缝
裂缝两侧无高差 裂缝两侧有高差
裂缝的检查方法
(5)、观察裂缝处颜色 1) 裂缝处有白浆渗出 2) 裂缝处有其它颜色粘液渗出(如铁锈色姜黄色等) 3) 钟乳液
材料缺损
※虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久性来评价, 但结构损坏乃致倒塌往往是从裂缝的扩展开始的,由安全状 态随着时间的延伸而逐渐转化为不安全状态,因此结构耐久 性问题实质也是安全问题,必须引起重视。
裂缝的检查方法
(1)目测:裂缝界面、走向、部位、裂缝宽度。 为了清楚判断裂缝形态,一般要求眼睛到裂缝的最佳
(10) 裂缝宽度检测仪器 1) 20~40倍刻度放大镜 2) 裂缝宽度对比卡 3) 游标卡尺(测量裂缝宽度变化值)
裂缝的检查方法 裂缝调查口诀 一:看—看裂缝走向、部位、测量裂缝宽。 二:摸—摸裂缝两侧高差。 三:敲—敲裂缝两侧混凝土,听声响。 四:分析—分析裂缝性质和产生原因。
混凝土收缩原理
无界面,表面凹凸不平,主要为模板制作不平整
裂缝的检查方法 (8)裂缝宽度的检测
裂缝宽度应指主筋重心部 位的裂缝宽度。
裂缝宽度真伪辨别
裂缝的检查方法
(9)在裂缝部位用小锤敲击 在裂缝部位用小锤敲击若声响轻脆,则内部未起壳,估 计内部没有胀裂现象产生。若声响沉闷和明显起壳声,则 内部有胀裂现象产生。
但混凝土与空气中的二氧化碳CO2由水通过毛细孔与混凝土中 氢氧化钙起作用(化学反应)Ca(OH)2 +CO2=CaCO3 +H2O转 化为中性的碳酸钙和水使这部分混凝土由碱性变成中性,也即PH 值由原来的13降低到8~10,这就是混凝土碳化,当保护层全被碳 化,也就是失去碱性保护,在钢筋表面不能继续生成钝化膜,当 外界有腐蚀物质时,通过毛细孔渗入到钢筋表面而锈蚀,从而胀 裂混凝土保护层。
公路桥梁病害诊断 与养护技术
报告人:相宏伟 -试验检测室
联系方式: 2015年12月
第一部分 第二部分 第三部分
主要内容 公路桥梁概述 桥梁典型病害与成因分析 桥梁加固养护技术
第一部分 公路桥梁概述
我国公路桥梁概况
截止到2014年底,中国公路桥梁达75.71万座、 4257.89万米,比上年末增加2.18万座、280万延米。 其中,特大桥梁3404座、610.54万米,大桥72979 座、1863.01万米。
桥梁理论与工程经验
安全系数
可靠度
工程理论
科学统计分析 假设条件
指导工程 并检验理论
工程经验
04规范设计原则 技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理。
新版规范设计原则
安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、 环保节能。
耐久性与安全
耐久性
结构在正常使用和维护条件下,随时间 的延续仍能满足预定功能要求的能力。
安全性
结构在正常施工和正常使用条件下, 承受可能出现的各种作用的能力, 以及在偶然事件发生时和发生后, 仍保持必要的整体稳定性的能力.
耐久性与安全 桥梁耐久性表观 混凝土破损、退化、裂缝、钢筋锈蚀等 桥梁安全性表观 桥梁受力结构塑性变形、承载能力严重
不足,结构不稳定,结构存在其它安全隐患
耐久性与安全 不耐久的结构不是安全结构。 桥梁在保证安全的前提下重视耐久性问题。
钢筋锈蚀原理
混凝土中钢筋产生锈蚀后,由于锈皮会吸湿产生化学反
应而膨胀,其体积将增大2~4倍,从而胀裂混凝土保护层。
钢筋在大气中锈蚀的电化学性质。
大气中有氧和湿气存在时,在钢筋表面形成许许多的微电
池,即出现许多阳极区和阴极区。在阳极区铁被锈蚀,其反
应式为:
Fe→Fe2+2e
(1)
在阴极区是氧和水吸取电子的过程: