中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.全省高速公路桥隧养护工程师培训班我省公路桥梁常见病害分析及处治对策 （设计、施工与管理）讲解人：徐立成 桥梁副总工程师 （湖南省公路设计有限公司） 2015年07月提纲一、我省公路桥梁的主要病害及成因 二、桥梁设计知识简介 三、桥梁典型病害处治方案 四、桥梁施工常见问题 五、桥梁管理建议公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.一、我省公路桥梁的主要病害及成因公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.1、按桥梁结构部位归类：1.1基础 病害：基础河床冲刷超出设计深度；桩基础漏筋与缩颈，导致较大的安全隐患； 成因：桩基础有效设计深度偏小；桩基础水下砼灌注施工中泥浆在与钢护筒形成的 变截面交界处容易导致淤积形成不密实的薄弱部位；4#-3 张家界 12:00高220cm、深度30cm范 围的钢筋笼内部掏空下游9:00设计250cm，实际280cm 钢筋笼全部外露，有白 色夹泥，破损缩颈处 最小桩径为222cm 钢筋笼外 露位置上游3:00河床 立面图6:00 常德 平面图桩基病害示意图（单位：cm）公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.检测现场破损缩颈钢筋笼内掏空夹泥露筋夹泥公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.1.2 下部构造 病害：墩柱混凝土竖向或横向水平裂缝；墩台帽梁墩顶附近出现竖向裂缝；U 形桥台前墙与侧墙交接处开裂；预制安装空心板梁的支座脱空，空心板由四点支撑 变为三点支撑甚至二点加铰缝支撑，空心板承受活载冲击作用后极易损坏；少部分 桥梁支座破损很严重。
成因：墩柱水平箍筋或局部受拉钢筋含筋率不足或施工过程中水化热控制不严 或墩柱水平力作用较大；墩台帽梁含筋率偏少或超载车辆行驶；支座施工安装精度 存在严重的质量问题或施工图设计中支座垫石高程与板端底部的关系表达不清楚导 致板端预制施工无调平垫块；支座质量不满足要求。
盖梁竖向裂缝公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.墩柱竖向裂缝公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.U形桥台前墙与侧墙交接处开裂公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.支座完全脱空失效、可以轻松拿出支座破损严重公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.1.3 上部构造 ① 整体现浇或预制安装空心板： 病害：空心板底部或铰缝处出现纵向、横向裂缝，空心板间铰缝渗水钙化，板底混凝 土局部破损剥落、露筋； 成因：整体现浇空心板因横向钢筋设置不足导致底板容易产生纵向裂缝；预制安装空 心板铰缝开裂主要因为铰缝构造较浅、支座安装受力不均、铰缝钢筋与混凝土施工质量差 及铰缝设计构造固有缺陷；另外超载车辆也是影响因素。
空心板间铰缝开裂、板内积水公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.② 预应力混凝土现浇连续箱梁： 病害：预应力混凝土现浇连续箱梁在1/4跨径及3/4跨径位置附近腹板普遍出现较多 的斜裂缝；另外在跨中预应力束锚固齿块处底板下缘部分桥梁出现网状裂缝群；箱梁内 部墩顶横梁过人洞处部分桥梁出现裂缝； 成因：腹板出现较多的斜裂缝，主要由腹板主拉应力超限造成，与箱梁预应力钢束 布置形式有较大的原因，导致箱梁腹板结构被动传递附加剪力；另外底板下缘在预应力 锚固齿块处出现网状裂缝群与底板横向贯通齿块锚固较多纵向正弯矩预应力钢束使齿块 受力过大，局部拉应力超限有关；板底斜裂缝板底网状裂缝公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.腹板斜裂缝过人洞裂缝公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.连续箱梁腹板病害公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.1.4 附属构造 病害：伸缩缝、桥面铺装层等破损； 成因：伸缩缝止水带不定期清扫、伸缩缝安装时钢筋锚固不牢；桥面对应空心 板纵向铰缝及墩顶桥面连续构造位置极易形成反射裂缝；桥面铺装破损公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.1.5 通病 病害：钢筋混凝土及预应力混凝土构件最外层钢筋净保护层偏薄； 成因：施工过程或设计预留钢筋净保护层偏薄。
底板漏筋涨锈破损公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.2、按病害成因分两类：2.1小概率突发事件：水毁、火灾、爆炸、撞击、地震等天灾人祸；火灾损坏部分 预应力砼箱梁公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.爆炸损坏盖板涵公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.2.2日常养护巡查、定期检查及特殊检测中发现的病害： ① 施工缺陷: 桩基础漏筋与缩颈、U形桥台前墙与侧墙交接处开裂、预制安装 空心板梁的支座脱空、空心板底部或铰缝处出现纵向裂缝、伸缩缝安装时钢筋锚固 不牢、钢筋净保护层偏薄； ② 设计缺陷：桩基础漏筋与缩颈、基础河床冲刷超出设计深度、U形桥台前墙 与侧墙交接处开裂、墩台帽梁墩顶附近出现竖向裂缝、预应力混凝土连续箱梁腹板 的斜裂缝、空心板底部或铰缝处出现纵向裂缝、伸缩缝安装时钢筋锚固不牢； ③ 超载问题：墩台帽梁墩顶附近出现竖向裂缝； ④ 养护管理问题：伸缩缝止水带不定期清扫、钢结构部位没有定期防腐导致 生锈。
公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.3、对病害的影响程度评估分类：（需充分了解掌握桥梁病害分布情况的前提下，根据设计与竣工图纸等技术 资料、综合分析确定病害的影响程度） 3.1 对结构安全产生影响的： ① 基础与下部结构病害: 上述除了支座脱空与损坏数量较少以外的其它病害，不同程度的对桥梁形 成安全隐患，一般均应进行处治； ② 上部结构病害: 钢筋混凝土梁桥和拱桥：在无活载作用条件下，主要承重构件正截面裂缝宽度 ≥0.15mm时，可以认为存在结构安全隐患，必须进行结构安全分析评估； 预应力混凝土梁桥：在无活载作用条件下，一般情况下主要承重构件不允许有 正截面裂缝产生；如发现裂缝，必须进行结构安全分析评估；如开裂原因属于预应 力钢束张拉吨位不足引起，理论上考虑开裂截面影响后的混凝土压应力及预应力钢 束的拉应力不大于材料允许限值，即承载能力极限强度满足要求时，是不会造成安 全隐患的，但必须按其结构耐久性能的要求进行处治，可以考虑按B类预应力混凝 土构件进行处治。
公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.③ 附属构造病害： 参与主梁共同作用的（钢筋）混凝土桥面铺装层出现破损，将对桥梁形成安全 隐患，应进行处治； 3.2 对结构耐久性能、使用年限降低的： 对于受力裂缝宽度超出钢筋混凝土及预应力混凝土构件相应规定宽度、钢 筋净保护层偏薄，根据病害程度不同，可以分期处治实施； 3.3 对使用性能引起下降的（影响桥梁外观、行车安全和舒适性能）： 伸缩缝、不参与主梁共同作用的桥面铺装层等其它附属构造破损，根据病害程 度不同，可以分期处治实施； 可见，上述桥梁病害的形成主要是与工程的设计、施工与管理密切相关。
公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.二、桥梁设计知识简介公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.设计是桥梁工程质量的灵魂，作为一名参与桥梁建设工作的管理者，也应该了 解桥梁设计工作的基本内容和设计流程，掌握必要的桥梁力学模型，以便工作中能 够抓住主要矛盾，更好地服务于桥梁建设工作。
1、一般大型桥梁设计阶段及设计内容工可阶段：主要确定桥位、桥梁建造规模及经济分析；初步设计阶段：主要确定桥型方案、相应的构造尺寸的拟定（包括进行必要的结构分析）及工 程概算；要有2～3个方案进行比较。
外业工作：桥位地形图及河床纵断面图的初步测量；地质初勘；水文调查与计 算，确定设计洪水位、通航水位，根据通航净空及泄洪断面（桥墩与接线工程压缩 河床断面不要大于5％立面积）确定桥梁设计高程； 内业工作：设想和初步计算 上部结构：小跨径尽量套用标准图（空心板、T梁、连续板、连续箱梁 等），采用标准跨径（8、10、13、16、20、25、30、35、40、45、50、60、 70）；大跨径可选择变高度连续箱梁、拱式结构桥｛钢筋混凝土拱（肋拱、板拱）、 钢管拱、系杆拱、拱梁组合体系｝、斜拉桥、悬索桥公路桥梁的设计、施工与管理中国中铁二院工程集团有限责任公司China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd.下部结构：根据不同地质，选择基础形式：扩大基础、桩基础（独桩、群 桩、单排桩）；U型桥台、埋置式轻型桥台、薄壁式轻型台、肋板式轻型台等。