橋梁病害根據(jù)危害程度將其劃分為三類,即:常見使用病害、自然環(huán)境病害、結(jié)構(gòu)性病害。 

一般使用病害:主要為橋梁使用時(shí)產(chǎn)生的病害; 

自然環(huán)境病害:主要為自然作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)表面病害; 

裂縫及結(jié)構(gòu)性病害:主要為對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)生重要威脅的嚴(yán)重病害。 

三種病害對(duì)于結(jié)構(gòu)的使用性與耐久性都有不同程度的影響,且存在遞進(jìn)、轉(zhuǎn)換的可能,因此橋梁設(shè)計(jì)、施工、管養(yǎng)過程中應(yīng)該盡 量規(guī)避導(dǎo)致病害形成的因素,盡早修復(fù)、完善,避免病害發(fā)展。

01

一般使用病害

一般使用病害最為常見,主要為結(jié)構(gòu)正常使用時(shí),橋面鋪裝、伸縮縫、欄桿、防撞墻、搭板梁體涂裝等橋梁附屬設(shè)施損傷,影響橋梁 使用舒適度或美觀,對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)安全影響較小。

02

自然環(huán)境病害

在役橋梁結(jié)構(gòu),隨著時(shí)間的延續(xù),使用條件變化、環(huán)境侵蝕的因素的影響,加之設(shè)計(jì)和施工不當(dāng),使材料不斷老化,甚至造成結(jié)構(gòu)損 傷,這是一個(gè)不可逆的過程,隨著損傷積累,逐步導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能劣化,承載力下降和耐久性下降。

1、混凝土結(jié)構(gòu)碳化 

混凝土結(jié)構(gòu)碳化是指混凝土中的Ca(OH)2與滲透進(jìn)混凝土中的CO2或其他酸性氣體( SO2 、SO3 等)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。 

碳化實(shí)質(zhì)是指是混凝土的中性化,水泥在水化的過程中生成大量的Ca(OH)2 ,使混凝土孔隙中充滿了飽和Ca(OH)2溶液,堿性環(huán)境中的鋼 筋容易發(fā)生鈍化作用,通常稱為鈍化膜。它能阻止混凝土中鋼筋的腐蝕。當(dāng)CO2和水氣通過孔隙進(jìn)入混凝土內(nèi)部時(shí),將和混凝土中的堿性物 質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng),導(dǎo)致混凝土中的堿性降低,當(dāng)PH值小于9時(shí),鋼筋表面的鈍化膜將組建破壞,在水和其他有害物質(zhì)侵入的情況下,鋼筋就 會(huì)發(fā)生腐蝕。

影響碳化的主要因素:混凝土本身的密實(shí)性、堿性儲(chǔ)備的多少。 一般認(rèn)為混凝土孔隙率越小,滲透型越差;密實(shí)性越好, Ca(OH)2含量越大,則混凝土的抗碳化性能就越好;反之則越差。

2、氯離子侵蝕

混凝土遭受氯化物侵蝕,形成大量可溶性鹽類,并在混凝土的空隙和毛孔中反復(fù)聚集,引起膨脹反應(yīng),使得混凝土的空隙加大,導(dǎo)致裂縫 發(fā)生;而裂縫的發(fā)生又開通了氯化物滲入混凝土內(nèi)部的通道,進(jìn)一步有加快了鋼筋的腐蝕。

3、混凝土堿集料反應(yīng) 

混凝土中某些活性礦物集料與混凝土孔隙中的堿性溶液之間發(fā)生的反應(yīng)。堿集料反應(yīng)的類型與集料的活性成分有關(guān),最常見的是堿-硅酸鹽 反應(yīng):SiO2在集料顆粒表面溶解,組建形成硅酸鹽凝膠,生成的硅酸鹽凝膠具有黏性。溪水后體積膨脹3~4倍,于是引起混凝土開裂破壞。

4、混凝土集料膨脹反應(yīng) 

當(dāng)混凝土中殘?jiān)醒趸V和硫酸鹽集料或生石灰碎塊時(shí),在水分的緩慢作用下,這些集料吸水膨脹,體積增大2~4倍,會(huì)造成混凝土破 壞。集料膨脹引起的破壞特征與堿集料反應(yīng)破壞十分相似。

5、混凝土凍害破壞 

處于寒冷潮濕環(huán)境的混凝土在凍融循環(huán)的反復(fù)作用下,將引起混凝土表層剝落和開裂,對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性危害很大。北方地區(qū)公路撒鹽除冰, 由于鹽類化合物與凍融循環(huán)共同作用引起的鹽凍破壞是一種最嚴(yán)重的凍融破壞,其破壞程度和速率比普通凍融破壞要大的多。 由于混凝土凍害問題的復(fù)雜,目前對(duì)其破壞機(jī)理的認(rèn)識(shí)還不夠統(tǒng)一,多數(shù)認(rèn)為水泥漿體中的孔隙水結(jié)冰膨脹,這是引起混凝土破壞的根本原因。

6、鋼筋銹蝕 

大量工程實(shí)踐表明,鋼筋腐蝕伴隨體積膨脹、使混凝土表面出現(xiàn)順筋裂縫(爆裂),造成鋼筋與混凝土之間黏聚力的破壞,鋼筋截面面積減少,構(gòu)件承載力降低, 變形和裂縫增大等一系列不良后果。隨著時(shí)間推移腐蝕逐漸惡化,最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的完全破壞。

03

裂縫及結(jié)構(gòu)病害

實(shí)踐表明,混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞 首先表現(xiàn)為混凝土出現(xiàn)裂縫,所以對(duì)病害的診斷,首先從對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查,檢測(cè) 與分析入手,裂縫是反應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)病害的晴 雨表,是橋梁養(yǎng)護(hù)、管理和維修加固工程師具 備的基本功。

結(jié)構(gòu)裂縫:

由外荷載引起的裂縫,成為結(jié)構(gòu)性裂縫,又稱為 荷載裂縫。其裂縫的分布特征及寬度與外荷載大 小有關(guān)。

非結(jié)構(gòu)裂縫 :

由變形引起的裂縫,成為非結(jié)構(gòu)裂縫,又稱非荷 載裂縫。如溫度變化,混凝土收縮等因素引起的 結(jié)構(gòu)變形受到限制時(shí),在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力, 當(dāng)自應(yīng)力大道混凝土抗拉強(qiáng)度極限值時(shí),混凝土 結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1、非結(jié)構(gòu)裂縫 

非結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,多是受到混凝土材料組成、澆注方法、養(yǎng)護(hù)條件和使用環(huán)境等多種因素影響所致。

2、結(jié)構(gòu)裂縫 

結(jié)構(gòu)裂縫是在結(jié)構(gòu)荷載作用下,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力大道抗拉極限產(chǎn)生的裂縫,由于橋梁結(jié)構(gòu)大多為受彎構(gòu)件,結(jié)構(gòu)裂縫主要表現(xiàn) 為彎曲裂縫和剪切裂縫兩種形式。

裂縫調(diào)查口訣 

一、看――看裂縫走向、部位、測(cè)量裂縫寬度。

二、摸――摸裂縫兩側(cè)高差。 

三、敲――敲裂縫兩側(cè)混凝土,聽聲響。 

四、分析――分析裂縫性質(zhì)和產(chǎn)生原因。

04

裂縫修補(bǔ)方案

1、裂縫修補(bǔ) • 寬度大于 0.15mm/0.20mm以 上的裂縫:XXXX灌漿法。

2、寬度小于 0.15mm/0.20mm以 下的裂縫:XXXXXX處理

05

裂縫修補(bǔ)材料選用

裂縫修補(bǔ)材料選用方法(分析裂縫成因很重要但是有針對(duì)性的選擇材料更重要)

06

修補(bǔ)案例展示

1、寧杭高速裂縫封縫處理 

2、橋梁墩柱裂縫封縫處理

3、某板梁裂縫修補(bǔ)處理

4、砂河橋裂縫修補(bǔ)處理

5、G312線橋裂縫修補(bǔ)處理

6、張掖S213線魯溝4號(hào)橋裂縫修補(bǔ)處理