大桥桥梁病害与维修.doc

1、爪村滦河大桥桥梁病害与维修摘 要本文首先简明扼要地论述了旧桥加固的意义、桥梁检测技术以及对旧桥评价的原则，并简要介绍了国内外有关旧桥加固的方法与技术及其在工程实际中的应用，然后介绍作者的研究工作。本文主要结合爪村滦河大桥突发病害和应急维修的设计与施工情况，首先介绍了该桥的简况，病害情况，通过运用桥梁博士软件对桥梁结构复核计算，得出桥梁的受力薄弱环节。对这些环节进行维修加固设计，根据原桥情况及交通量确定该桥维修加固的荷载标准为汽一超20级，挂一100。采取维修加固的主要方法是：对墩顶湿接头和横隔板进行补强，对支座改单排为双排，该横隔板钢板焊接为湿接，加强桥面铺装。在最短的时间内保证桥梁恢复通车，其经济效益和社会效益十分明显。本文不仅具有一定的理论意义，而且有实用价值，可供其他同类旧桥加固工程作借鉴。关键词：桥梁维修加固，T型梁，检测，设计，总结目 录第一章 绪 论 - 3-19 第一节 公路旧桥加固的意义-3-9 第二节 公路旧桥检测、评定与加固技术-9-18 第三节 本文所做的工作-18-19 第二章 桥梁工程概况-19-32 第一节 检测依据和内容 - 20-21 第二节 主要检测结

2、果 - - -21-32 第三章 原桥结构复核计算-33-46 第四章 桥梁维修设计 -47-68第一节 设计依据及采用的规范-47-48 第二节 原桥结构复核计算结果-48-49 第三节 结构设计计算结果-49-66 第四节 施工控制-66-67 第五节 养护建议-68 第五章 该桥维修工程的几点体会-68-69 参考文献-70-71 第一章.绪 论第一节 公路旧桥加固的意义公路日益成为经济运输的大动脉,良好的路况才能提供安全、快速的运输条件。而桥梁更是确保公路畅通的瓶颈，其承载能力和通行能力是公路运输发展的重要指标。近几年来，一方面公路交通量急速增长，大型重载车辆越来越多，需要更高标准的桥梁;另一方面原有的公路桥梁因使用期长，破损等原因难以满足现在公路运输的发展需求，这两方面形成矛盾。公路桥梁造价昂贵，在公路运输中发挥着重要作用，因此，人们在桥梁建设过程中，总是采取各种措施，千方百计确保工程质量。尽管如此，公路桥梁长期在自然环境(大气腐蚀、温度、湿度变化)和使用环境(荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳)的作用下，总会逐渐产生损坏现象，这是一个不可逆的过程。桥梁和其他建筑物一样，

3、其“生命周期”亦不外乎经历以下三个阶段:建造、使用和老化。在桥梁运营期间，由于车辆，特别是超重车辆行驶，以及外界各种因素的作用和影响导致桥梁结构迅速产生病害、出现缺陷，严重影响到桥梁正常使用。为了保证交通畅通，就需要对桥梁进行维修、加固和改造。20世纪50、60甚至70年代建设的桥梁，已经运营30-5O年，这些桥梁已不适应当今经济快速发展的需要，病害和缺陷累累，因此加固、维修便成为一个十分突出的函待研究解决的课题。我国在20世纪60一70年代修建的桥梁，设计荷载标准较低，而且这部分桥梁中一大部分仍在服役，已不适应交通量日益增长的需要，因此，旧桥维修、加固任务十分繁重。实践证明，采用适当的加固技术和拓宽措施，对恢复和提高旧危桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以满足现代化交通运输的需要，是可行的。这样一能节省大量投资，收到良好的社会经济效益，二是通过维修和改造旧危桥，是消除交通安全隐患，提高公路通行能力和服务水平的有效途径，亦是检验公路部门管养水平的重要标准。美国从1950年至1994年建设的大于6m的桥梁中，被定级为结构性缺陷的桥梁占13.9%之多。在其他一些国家如法国、挪威和

4、德国，缺损桥梁比例分别达到39%, 37%和26。我国在近20年建造了大量的公路桥梁，同时，大量的桥梁因使用期较长，交通量激增等原因而出现不同程度的损坏，危桥数量呈增长趋势。旧桥加固、维修工作应当说是一项技术上可行、经济上合理的举措。但也存在许多实际困难，如:旧桥原始资料难以查找、缺乏资金和成熟技术支持，使得旧桥维修加固工作难以开展。究其原因，一是对旧桥维修加固持有不同认识，一些人认为“维修加固老的，不如建座新的”，费力不讨好、体现不出政绩;二是维修加固旧、危桥比建新桥繁杂、技术难度大，而设计费和施工造价都偏低，由于旧桥维修加固就像给危重病人动手术，风险很大，且利润不高，而每座桥的情况又是千差万别，通用性差，使得有能力的勘察、设计、施工单位不愿介入，于是造成维修加固、改造旧桥成为有行无市的局面。然而，随着我国高速公路建设和发展，逐步建成全国干线、高速公路网络，其中原有的公路将发挥从干线到支线、再到各地分散物流的重要作用。因此，研究延长既有桥梁使用寿命的方法，力求加以充分利用，使有限的建设资金用于当前急需的工程，这是一项十分重要的任务，应当提到各级公路管理部门的议事日程。所以，在今后一段

5、时间，大力开展旧危桥维修加固、改造利用工作，将是全国各级公路交通部门义不容辞、光荣而艰巨的任务。为了使旧危桥的维修加固改造工作顺利展开，应当采取行之有效的技术措施，防止那些不切合实际的做法，这就需要认真总结过去的旧桥维修加固的实践经验，认真研究旧桥维修加固、维修技术，扎扎实实，对症下药。二、旧桥检测、评价和加固技术研究的重要意义旧桥维修加固改造技术，是针对正在使用的旧桥进行检测、评价、维修、加固或改造等技术对策的总称。据日本有关统计资料表明，对于结构建筑物(包括公路桥梁)承载能力和使用性能进行检测、评价，在投入使用后一般有两次高峰期，一是投入使用后约20年，称为小周期，二是约60年左右，称为大周期。小周期对结构进行检测的目的是:确保结构建筑物处于完好的技术状态;大周期是对结构建筑物进行鉴定，判定其使用状态，以便作出相应的对策。近十几年来，我们进行旧桥检测、评价和加固技术的研究，主要是针对20世纪50一80年代修建的公路桥梁，其中大部分是钢筋混凝土梁桥和双曲拱桥，目的是对这些桥梁使用状况作出符合客观实际的判断，从而制定出相应的技术加固或改造措施。自20世纪70年代以来，我国着手对旧维修桥

6、加固改造技术进行研究。在“六五”计划期间，对公路旧桥的检测、评价和维修加固方法进行了广泛的研究和工程实践，并取得了良好的社会效益和经济效益。“七五”期间，交通部适时地将“旧桥检测、评价、加固技术的应用”列为1989一1990年科技进步“通达计划”项目，交通部科技情报所具体组织推广。此举极大地推动了公路旧桥维修加固、改造技术研究，因此，在公路梁桥和拱桥等旧桥承载力的检测、评定、加固改造技术和施工工艺等都取得了许多宝贵经验，推荐出不少座旧桥加固、改造成功的范例。 三、旧桥加固、改造与桥梁建设可持续发展 桥梁是公路的主要组成部分，修路架桥总是相伴相随，对当地和周边地区经济发展起着十分显著的作用。尽管建设桥梁时，充分考虑了当时当地远景经济发展和社会诸多方面的需求，采取时代最先进技术和材料，但仍然难以摆脱历史的局限性。随着科技进步、社会工业化水平提高，车辆载重量增大，车速相继提高，人们对道路服务水平也提出新的要求。但是，早期建设的桥梁，标准低和承载力不足，逐步阻碍交通畅通，成为公路交通“瓶颈”。特别是大型、重型车与日俱增，致使公路交通安全与畅通受到严重影响，为此，维修、加固、改造、拓宽改建，提高

7、现有桥梁的通行能力和服务水平，以缓解日趋紧张的交通压力，从而使桥梁建设可持续发展问题日显重要和突出。因此，我们在考虑公路桥梁建设的有关问题时，应当充分认识和正确理解在国民经济的可持续发展中公路桥梁的地位和作用。既要实现公路桥梁的建设目标安全、畅通、高效益和低成本，又要对新建成的桥梁加强维修保养，预防发生病害，及时根治缺陷，确保其持续安全运营，维持较高服务水平和通行能力，并满足交通持续增长的需要。这就是说，新建桥梁和旧桥加固改造二者不可偏废。公路桥梁建设可持续发展，不仅是建设新建项目，同时对已建成的桥梁来说，意义也很深远的。截至1998年底，全国共有公路桥梁210822座，其中临时性桥梁3053座，危桥4105座，而且位于国、省道上的临时性桥梁和危桥数目分别达到405座和1253座，占临时性桥梁和危桥总数的13%和31%。交通部公路科学养护与规范化管理纲要(1991至2000年)中提出:“到本世纪末，基本消灭国省干线公路上的危桥，并初步达到通行国际标准集装箱车辆的标准”。历史已进入21世纪，目前来看，要达到纲要上制定的这个目标，还有相当的差距。综上所述，在短时间内重建国、省道上的危桥，不

8、仅需要大量投资，必然影响到重点工程建设，这有悖于桥梁建设的可持续发展。即使世界上最发达的国家，现在也竟相投入人力和物力，从事旧桥加固技术研究，在兴建新桥的同时，仍然十分重视旧桥的使用价值。据美国联邦公路管理局(FHWA)统计，目前美国每年约有5000座桥梁退化为缺损桥梁，联邦桥梁维修基金也相应增加到每年30亿美元。欧洲桥梁管理(BRIME)项目统计表明，目前欧洲各国每年用于桥梁维护的费用占既有桥梁重建费用的0.5 1.0;而就美国纽约交通局所辖桥梁而言，这个比例高达8.5 。所以，交通部要求各级交通主管部门在公路建设中要积极贯彻“建养并重”方针，切实纠正“养路不养桥”的倾向，将桥梁检查、维修、加固和改造工作列入议事日程，及时发现桥梁病害和出现的缺陷，并及时采取相应措施予以消除，确保桥梁安全运营，这是防患于未然的最实际的措施。从国民经济发展总体考虑，通过对旧桥维修加固、改造与利用，是维护公路交通正常运营的积极措施，任务虽然艰巨，但其意义和影响是深远的。因此，应当引起各级公路主管部门充分重视，积极引进和开发旧桥维修加固、改造的先进技术、材料和设备，合理确定加固、改造方案，使旧危桥仍可能长期发挥作用，让有限资金发挥更大的效益，使我国桥梁建设真正步人“建养并重”的可持续发展道路。根据80年代和近年来几次公路调查结果，我国己有相当数量的桥梁发生了不同程度的损坏、老化，危桥的数量逐年增长。据不完全统计在2000年底全国约有危桥5000座，13万延米。这些桥梁不能正常使用，必须限重、限载通行，有些桥梁

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