中小跨径桥梁典型病害防治研究
浙江省交通规划设计研究院
浙江金丽温高速公路有限公司 浙江省公路管理局 浙江省交通厅工程质量监督局
第1章 概述
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第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
概述 桥梁病害调查 桥梁病害综合性原因分析 预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害 钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害 小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害 空心板铰缝病害 连续桥面病害 墩台盖梁负弯矩区裂缝病害 试验监测 结论及建议
材料
60-70年代
图3.3.1 空心板截面形式 和铰缝的演变
90年代
2000年后
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
3.4 施工方面
• 国民经济和基础建设增长迅速，工程规模也急剧 增长，施工质量管理力量严重不足。施工单位的 质量保证体系流于形式，实际并未运行，未起作 用。
管理
素质和水平
• 工人、操作人员的素质、技术水平，也都没有跟 上质量保证上的需求，工程施工的实际情况，与 施工规范的要求有较大的差距。比如空心板铰缝 底部填塞水泥包装纸和布条，板壁未凿毛。
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第2章 桥梁病害调查
2.1 浙江省内桥梁病害
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计 高速公路 沪杭甬 杭宁 杭金衢 杭州绕城 乍嘉苏 金丽温 甬台温宁波一期 甬台温宁波二期 甬台温台州一期 甬台温台州二期 甬台温温州段 甬台温温州大桥 里程 中桥 （km） （座） 252 436 98 66 288 239 105 47 54 73 236 62 46 46 72 43 40 25 43 48 140 82 17 4 1391 1171 小桥 （座） 516 21 490 51 15 175 72 127 29 55 28 1579 合计 （座） 952 87 729 98 88 237 118 170 54 103 110 4 2750 有病害 （座） 498 32 46 52 78 126 17 15 9 51 24 4 952 无病害 （座） 454 55 683 46 10 111 101 155 45 52 86 0 1798 1类 病害 205 1 4 3 0 32 5 11 1 7 11 0 280 2类 病害 141 34 42 22 2 151 20 14 3 41 7 0 477 3类 病害 4 0 0 0 0 0 2 0 0 0 2 0 8 4类 病害 127 7 0 29 156 5 4 0 2 3 15 3 351 5类 病害 128 21 0 25 6 17 0 0 4 5 2 0 208 6类 病害 14 24 0 10 0 97 1 1 1 2 0 3 153 病害 合计 619 87 46 89 164 302 30 26 11 58 35 6 1477
有裂缝,980块 48.9%
图2.2.8 底板横向裂缝类型和比例
裂缝贯通,宽度0.1-0.25mm 2% 9% 裂缝贯通,宽度<0.1mm 7% 裂缝未贯通 宽度0.1-0.25mm
桥 梁 无裂缝 座 44座 数 34.1%
有裂缝 85座 65.9%
空 心 板 块 数
无裂缝,1026块 51.1%
82% 裂缝未贯通,宽度<0.10mm
有裂缝 21座 22.6%
空 心 板 块 数
无裂缝,884块 83.7%
52% 出现裂缝长度未超过L/2的 未超限裂缝的梁板 出现裂缝长度未超过L/2的 超限裂缝的梁板 4% 25% 出现裂缝长度超过L/2的 未超限裂缝的梁板
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第2章 桥梁病害调查
钢筋混凝土空心板底板横向裂缝病害
图2.2.7 钢筋混凝土空心板底板横向裂缝比例
车辆总重
140 130 120 110 100 2009年1～11月，杭州萧山治超站。 90 超限超载车共692辆,其中超载车638辆。 80 70 车辆总重超100吨的22辆， 60 50 最重的达129.05吨。 40 30 20 10 0 0
车辆总重(吨)
时序 100 200 300 400 500 600 700 17
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第2章 桥梁病害调查
空心板铰缝病害
桥 梁 座 数
无渗水 157座 70.7%
有渗水 65座 29.3%
铰 缝 条 数
有渗水,679条 24.1%
跨中渗水,91条 13.4% 仅端头渗水 588条 86.6%
无渗水 2135条 75.9%
图2.2.12 空心板铰缝渗水(裂缝)比例
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第2章 桥梁病害调查
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
200904,107国道漯河市南澧河大桥 260吨超载挂拖车
200708,208国道太原东柳林桥 被一辆183.2吨超载6轴车压跨
200907月,津晋高速公路匝道桥坍塌事故 5辆超重货车队,最重146t,其余4辆都140t左右
200902,济青高速公路黄山收费站 查获的16辆超载车队
墩台盖梁负弯矩区裂缝病害
桥 梁 座 数
无裂缝 218 座 92.0%
有裂缝 19 座 8.0%
盖 梁 个 数
有裂缝,33 个 43.4%
无裂缝,43 个 56.6%
图2.2.14 盖梁负弯矩区裂缝病害比例
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第2章 桥梁病害调查
桥面连续病害
桥 梁 座 数
无裂缝 130座 54.9%
有裂缝 107座 45.1%
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第2章 桥梁病害调查
预应力混凝土空心板梁底板纵向裂缝病害
图2.2.2 底板纵向裂缝比例
有裂缝,172块 16.3%
图2.2.3 底板纵向裂缝类型及比例
出现贯通未超限裂缝的梁板 2% 出现贯通超限裂缝的梁板 2% 15% 出现裂缝长度超过L/2的 超限裂缝的梁板
桥 梁 座 数
无裂缝 72座 77.4%
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
3.1 规范和荷载标准
荷载等级不断提高，反映出交通荷载不断增大的事实
车辆荷载等级 汽-13、拖-80 汽-10、拖-60 1951年 《公路工程设计准则》 汽-8、拖-30 汽-6、拖-30 汽-18、拖-80 汽-13、拖-80 1954-1956年 《公路工程设计准则》 汽-10、拖-60 汽-8、拖-30 汽-6、拖-30 汽车-26、拖车-100 《公路桥涵车辆荷载及净空标准暂行规 1967年 汽车-15、拖车-60 定》 汽车-10 汽车-20级、挂车-100 1972年 《公路工程技术标准》（试行） 汽车-15级、挂车-80 汽车-10级、履带-50 汽车-超20级、挂车-120 汽车-20级、挂车-100 1981年 《公路工程技术标准》JTJ01-81 汽车-15级、挂车-80 汽车-10级、履带-50 2003年 JTG B01-2003 《公路工程技术标准》 公路-I级、公路-II级 时间 设计标准
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
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第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
概述 桥梁病害调查 桥梁病害综合性原因分析 预应力混凝土空心板梁纵向裂缝病害 钢筋混凝土空心板梁横向裂缝病害 小半径曲线钢筋混凝土箱梁横向裂缝病害 空心板铰缝病害 连续桥面病害 墩台盖梁负弯矩区裂缝病害 试验监测 结论及建议
基于概率思想，横向多车道折减、纵向折减 而交通拥堵越来越多，多车道满布重载车 2009年7月，唐津高速天津段
2009年3月，京藏高速内蒙段
研究水平限制，规范与实际有偏差
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
3.2 公路超载
2006年，河北省 张同公路调查结果 车辆总重最大134t，单轴最大43t。 2001年，广东省超载运输调查 车辆总重最大131.8t，最大单轴重达31t。
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第1章 概述
六大典型病害
预应力混凝土空心板梁底板纵向裂缝 钢筋混凝土空心板梁横向裂缝 小半径钢筋混凝土现浇箱梁横向裂缝 空心板桥梁铰缝 墩台盖梁负弯矩区裂缝 连续桥面裂缝
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第1章 概述
全省公路桥梁病害调查、汇总，
确定桥梁典型病害比例及总数。
理论分析和试验检测，
分别从设计、施工、养护、管理等方面对病害 成因进行分析研究。
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
201102上虞春晖互通立交桥坍塌
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第3章 桥梁病害综合性原因分析
3.3 设计方面
设计理念
• 新结构、新材料、新工艺面世后，不可能立刻完全了解和掌握它们的力学 特性，需要一个渐进过程，需要大量的工程实践，在实践中不断发现问题， 再解决问题。例如空心板结构形式的演变。
桥 面 连 续 条 数
有裂缝,223条 52.3%
无裂缝,203条 47.7%
裂 缝 位 置
下行线,67条 30% 上行线,156条 70%
图2.2.16 桥面连续病害比例
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第2章 桥梁病害调查
2.3 其他省份桥梁病害
其他省市并未提出“典型病害”的 概念，各地的桥梁病害统计口径也 不同。但其他省市的中小跨径桥梁 病害基本都集中在空心板等桥型。 根据调研和交流结果，空心板相关 病害约占桥梁病害的60~70%，与本 课题调查结果基本一致。
各类典型病害所占比例 6 类病害 5 类病害 (桥面连续) (盖梁) 10% 14%
1 类病害 (PC板纵裂) 19%
4 类病害 (铰缝) 24%
3 类病害 (曲线箱梁) 1%
2类病害 (RC板横裂) 32%
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第2章 桥梁病害调查
2.2 金丽温高速公路桥梁典型病害详细调查研究
• • • • • • • 运营5年以上路段：金丽段和温州西过境段 共有237座中小桥，其中: 预应力混凝土空心板梁桥93座， 钢筋混凝土空心板梁桥129座， 拱桥6座， 现浇板桥7座和箱梁桥2座。 桥梁上部结构主要类型为空心板、T梁和小箱梁。