城市桥梁的病害分析与管养技术研究.pdf

'工程应用文章编号：1009-9441（2015）03-0027-03城市桥梁的病害分析与管养技术研究□□曲云（太原市市政公共设施管理处桥梁养护管理所，山西太原030009）摘要：根据调查与文献分析，总结了城市桥梁常见的病害，形式有T形梁、空心板、箱梁等。引起桥梁病害的对形成病害的机理进行了分析，以期得到合理的养护方案；原因是多种多样的，有的是对材料的腐蚀破坏，有的对城市桥梁的管理与养护提出了开发桥梁管理系统的建议。则是直接对结构的损伤。准确判定桥梁的病害，合关键词：城市桥梁；病害；管理理分析病害的产生原因，是进行桥梁管护工作的基中图分类号：U445.7文献标识码：B本组成部分之一。以下分析城市桥梁由于其自身特引言点，在运营使用阶段常见的病害。1.1梁体混凝土裂缝市政工程的建设水平是一个城市社会与经济发由于混凝土材料自身的特点，裂缝是混凝土桥展水平的直接体现，随着我国经济水平的日益进步，梁中经常发生的病害，如图1所示。混凝土桥梁的人们对市政工程的功能要求也越来越高。市政桥梁裂缝主要是由于混凝土收缩徐变和温度变化的原因的建设是市政工程的基本构成部分，桥梁在运营状导致的，在裂缝出现之初一般不会对桥梁造成危害。态下的结构安全是人们生活与经济生产的重要保但随着荷载的继续施加，裂缝逐渐扩大，水和空气便障。城市桥梁的兴建丰富了城市功能，促进了生产会侵入结构内部造成钢筋的腐蚀，这将造成桥梁承与生活的进步。20世纪80年代，世界各国的城市载能力的快速下降，缩短桥梁的使用年限。桥梁都经历了从大量建设过渡到既有桥梁的养护与维修阶段。当前我国也处于这种进程当中，市政工程的大规模兴建热潮逐渐褪去，市政设施的管理与养护问题日益受到业界专家与管理部门的重视。由于受环境因素与使用条件的双重影响，致使桥梁在使用过程中会发生各种病害和不同程度的结构损伤，致使其结构状态与服务水平不断下降，这是我国城市桥梁现在面临的普遍问题。由于桥梁管养制度的不完善、养护技术的局限性和经费的使用不合理等原因，致使城市一部分在役桥梁不能得到有图1梁体常见的混凝土裂缝效地养护与维修，造成桥梁极限承载能力的下降，甚1.2梁体混凝土剥落与露筋者导致桥梁垮塌，给国家经济和人民生命带来严重梁底混凝土的刮落主要是由于超高超限车辆通的威胁。例如2012年6月，哈尔滨明滩大桥引桥严行引起的。由于破损之处的钢筋会与空气发生化学重垮塌，4辆大货车坠桥，造成3人死亡、5人受伤的作用，造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性循环，最终可严重事故。分析其垮塌原因，除了超载之外，管理养以导致梁片混凝土的大面积剥落。另外，剥落是从护措施不到位也是桥梁垮塌的原因之一。因此，研混凝土的外观破坏形态定义的，是对混凝土桥梁结究与分析城市桥梁的病害并制定相应的管养措施是构表面混凝土发生蜂窝麻面、露石、酥松起皮和剥落十分必要的。等病害的统称，如图2所示。根据不同的机理，也可以分为冻融剥蚀、水质侵蚀、风化剥蚀等。对由于各1城市桥梁常见的病害种原因引起的剥蚀，应对露筋处及时进行维修，以防桥梁由主梁与桥墩组成，城市桥梁常见的结构止病害的继续发展造成不可挽回性的破坏。建材技术与应用3/2015·27· 1.4横隔板破坏横隔板是混凝土箱梁内部的构件，其破坏不易被发现，需要人工定期对梁体内部进行检查与检验。横隔板破坏的主要原因是受力上的损害，由于桥梁运营中偏载和扭转产生的垂直剪力所造成。另外，端横隔板的裂缝一般与支座不平整和活动支座的转动不灵敏有关。温度是混凝土结构破坏不可忽视的因素，梁体的内外侧由于受太阳辐射的程度不同，向阳的梁体因为温度上升而膨胀，致使横隔板承受弯图2混凝土剥落与露筋矩，会导致混凝土结构的剥落和露筋。如果施工质1.3结构构造性破坏量的控制较差，也会造成横隔板混凝土结构的破损在城市桥梁中，由于使用年限太久、施工时隐藏和露筋等问题。的问题以及不可预料的破坏因素等，常常会造成桥造成桥梁结构病害的原因往往不是单一的，而梁构件的错位、失稳或者位移过大等结构性问题，这是多种因素共同作用导致了桥梁的损伤。因此，在类问题已经影响到桥梁的安全性能，必须予以重视。防治与维修病害时也要多种手段并用，通过合理的在地震作用下，梁体一般会相对于墩台错位，在自然评估与设计治理桥梁病害，以此保障城市公共交通灾害过后，应及时进行维修复原。另外，由于地基不的畅通。均匀沉降，也会造成对桥梁上部结构的损害，往往会造成梁体倾斜、墩台错位等问题。梁体之间的伸缩2桥梁养护对策及管理措施缝也是易引起破坏的部位，如设计不合理造成的伸2.1建立完善的规章制度缩缝不满足构造要求；伸缩缝选用不当引起的结构桥梁结构的安全性对城市的重要性不言而喻，损伤；桥梁墩台与梁尺寸误差导致的伸缩缝不能按因此非常有必要制定合理的规范与规章制度，并明照设计要求对接，因留有空隙而埋下隐患；车辆行驶晰管理部门的职权。桥梁的养护与管理是一项系统到梁体连接处不能平稳过渡，如果行车速度过快，往工程，当前预防性养护与维修性养护是桥梁管养的往会造成连接处的伸缩缝结构损伤；日常清洗与维两种主要方式。当结构发生的损伤影响到桥梁的正护过少导致的伸缩缝阻塞以及排水不畅，也是造成常使用时就需要进行维修性养护，其通常含大修、中伸缩缝损坏的重要原因之一。图3为城市桥梁常见修与小修；如果结构还未表现出明显的结构性损伤，的梁体轻微错位。并且未对正常的使用功能造成显著的影响，为保持桥梁的健康状态，延长桥梁使用寿命，需进行日常的定期养护。目前，我国制定并颁布了《城市桥梁检测和养护维修管理办法》和《城市桥梁养护技术规范》。市政管理部门与养护工作人员应按照管理办法与技术规范进行工作，制定详实的工作规程与实施细则，坚持科学管理的理念。应该发挥市政工程管理部门的主导作用，建立各区市政管理部门全力配合辅助的管理体系。对于处于交通要道的重要的城市桥梁，可以直接由市政管理部门管理，这样可以提高养护与管理的水平，有效调用优质资源，确保城市主动脉的运行。在市政设施的投资运营模型中存在“5倍定律”，在前期和维护时多投入1元，便能为日后的大中修节省5元。根据此定律，市政设施的建设与运营须统筹规划，合理预算，而且需要在政府预算中给图3梁体错位予市政养护专款。加强市政管理部门的管理水平是·28·Research&ApplicationofBuildingMaterials 市政设施管养的关键之一，可以在政府的牵头下，促供决策参考。同时，要根据日常检修的状况及时对进市政管养部门与高校或研究机构的合作，有效地数据库进行更新，以保证桥梁健康监测的准确性与促进管理与养护专业人员的业务提升。时效性。2.2开发桥梁管护系统参考文献：近年来，计算机技术的快速发展与大数据技术的兴起，促进了社会各行各业的进步，同时也促进了［1］陈维珍，徐俊，龙佩恒.现代桥梁养护与管理［M］.北京：桥梁养护技术的快速提升，为传统的市政管理提供人民交通出版社，2010.了新的、有力的技术支撑与服务。20世纪80年代，［2］JTGH10—2009，公路养护技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2009.我国开始研究桥梁的管理系统，初期在借鉴国外先［3］罗伦英.桥梁管理系统研究与应用［D］.长沙；湖南大进技术的基础上，四川省公路研究所、交通部公路研学，2010.究所与广东省公路研究所等单位率先开展了桥梁管［4］朱星虎.在役桥涵状况检测及量化评估研究［D］.西安：理系统的研制工作，并取得了丰硕的成果，先后研制长安大学，2010.出四川省桥梁数据库管理系统、广东省桥梁管理系统和河南省桥梁管理系统。作者简介：曲云（1985-），男，山西五台人，助理工程师，将桥梁的结构形式、构件材料、建设与竣工日2009年7月毕业于长安大学土木工程专业，现从事桥梁管理期、桥梁交通流量与周围天气环境等多种元素输入工作。桥梁管理系统，根据系统内程序的模糊优化计算，得收稿日期：2015-03-19（编辑盛晋生）出合理的养护时间与寿命预测，可以为管理部门提櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘（上接第21页）strengthchange，andusingultrasonicwavemethodtodetecttheultrasonicvelocity，itisconcludedthatwith参考文献：theincreaseofage，theintensityofmechanismsand［1］张敏，刘玉玲.浅谈高性能混凝土的应用与发展现状highperformanceconcreteincreasesgradually，andso［J］.公路交通科技：应用技术版，2012（5）：204-208.istheultrasonicvelocity.Thentheauthorfitsthe［2］孟魁，张芳玲.机制砂在公路施工中的应用前景分析relationbetweenmechanismsandconcreteultrasonic［J］.交通标准化，2007（4）：165-167.velocityandcompressivestrength.［3］李刚.浅谈机制砂在混凝土中的应用［J］.建材与装饰，Keywords：mechanismsand；highperformance2012（4）：81-82.concrete；age；compressivestrength；ultrasonictesting［4］刘其伟，程跃辉，王键，等.超声波无损检测的特点分析及其在混凝土缺陷评定中的应用［J］.华东公路，2003作者简介：姚新红（1981-），男，山西永济人，讲师，硕士，（4）：58-60.2004年7月毕业于太原理工大学土木工程专业，2010年7月［5］张建仁，王海臣，杨伟军.混凝土早期抗压强度和弹性模毕业于太原理工大学研究生院混凝土结构专业，现从事教育量的试验研究［J］.中外公路，2003，23（3）：89-92.教学工作。［6］张海平.超声波法检测混凝土强度的影响因素分析［J］.收稿日期：2015-05-25山西建筑，2008，34（10）：85-86.（编辑盛晋生）OnCompressiveStrengthofMechanism殏檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪SandHighPerformanceConcrete沟通信息的窗口传播技术的桥梁YAOXin-hong（ShanxiArchitecturalCollege，Taiyuan，Shanxi，030006，———建材技术与应用China）Abstract：Thispapertakesmechanismsandhigh邮发代号：22—49performanceconcreteasitsresearchobject.By檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏studyingthe3d，5d，7d，28d，56dcompressive建材技术与应用3/2015·29·'