1、江西理工大學應用科學學院教 案20112012 學年第二學期分院(系、部)：建設工程系教 研 室：土木工程教研室課 程 名 稱：橋梁養護與加固授 課 對 象：土木（路橋）主 講 教 師：桂 勇聯系電話： 使 用 教 材：橋梁養護與加固打印說明1、 A4紙雙面打印。2、 左邊裝訂。第一章 緒論章節題目第一章 緒論教學學時2教學目的1、了解國內外橋梁養護的現狀2、掌握橋梁養護加固的基本概念3、了解橋梁加固改造特點教學重點1、橋梁養護加固的基本概念2、橋梁加固改造滿足的基本條件教學難點1、橋梁加固改造特點2、橋梁加固改造計算原則教 具 和媒體使用多媒體課件教學后記教學內容與過程第一章 緒論第一節 概

2、述一、國外公路橋梁養護現狀1、公路橋梁普遍存在的問題：承載能力降低、通行能力不足，不能滿足迅速發展的交通事業的需求，原設計標準低、結構構件老化，各種材料強度降低2、橋梁養護方面的問題：如何正確評價現有橋梁的實際承載能力與安全度如何及早檢查發現橋梁產生的損壞及異常現象，正確地檢定結構物的損壞程度，從而采用合理的維修加固方法橋梁損壞與維修加固的實際應用橋梁維修加固新技術橋梁設計與維修管理的關系橋梁維修加固的展望。3、成就：1）橋梁檢測：美國。無損檢測（NDE）：渦流儀，磁試驗透入試驗，X射線試驗，超聲試驗砼（半）探傷檢測技術：如撥拉（間接抗剪、抗拉強度）、拉伸（抗拉強度）、折斷（抗折模量）、WIN

3、DSON 試驗（抗貫入）、TESCON試驗（應力應變關系）、CORES試驗（強度）、成熟度法（溫度與時間關系）和滲透性試驗（氯離子、電和氣體滲透）等。超導材料技術檢測砼結構鋼筋銹蝕度2）橋梁評定：各國制定模糊分級排序的國家標準。美國主要采用橋梁缺陷分級標準；英國主要采用橋梁檢測優先級標準；日本、加拿大主要采用了荷載效應的修正法進行承載能力評定法。3）橋梁技術改造：發達國家發展已趨成熟：專業化、標準化方向發展4）橋梁養護管理系統：美國、日本、丹麥等發達國家先后建立了完善的橋梁養護管理計算機系統，并通過系統研究形成了一套完整的橋梁檢測、評定與技術改造體系。二、我國公路及橋梁現狀我國公路橋梁主要技術

4、缺陷：設計荷載標準偏低，承載能力不足；通行能力不足；人為及自然因素引起結構的損壞；超期服役；超負荷使用；設計、施工的先天不足；養護維修或加固措施不當。我國橋梁檢測、評定與加固方面同西方發達國家差距：1、橋梁檢測手段和儀器設備的開發研制；2、橋梁檢測、評定、加固的系統化及標準化；3、加固維修材料和工藝設備；4、相關技術標準、應用規程及施工指南的制定。橋梁養護的工作內容主要有以下幾方面：1)技術狀況檢查；2)建立和健全完善的橋梁技術檔案；3)橋梁構造物的安全防范；4)橋梁構造物的經常保養、維修和加固。第二節 橋梁養護維修與加固的基本概念一、橋梁的養護維修1、定義：指為保持橋涵及其附屬物的正常使用而

5、進行的經常性保養及維修作業，預防和修復橋涵災害性損壞與提高橋涵質量、服務水平而進行的改造。2、分類：按工程性質、規模大小、技術難易程度劃分為小修保養、中修、大修、搶修工程四類。1）小修保養工程：對公路橋涵及其工程設施進行預防性保養和修補輕微損壞部分使其經常保持完好狀態的工程項目。由基層管理機構在年度小修保養定額經費內，按月（旬）排計劃，經常進行。2）中修工程：對公路橋涵及其工程設施的一般性磨損和局部損壞進行定期的維修與加固，使其恢復原狀的小型工程項目。由基層管理機構按年（季）安排計劃并組織實施。3）大修工程：對橋涵及其工程設施的較大損壞進行周期性綜合修理，以全面恢復到原設計標準,或在原技術等級

6、范圍內進行局部改善和個別增建，以逐步提高通行能力的工程項目。4）搶修工程:當橋涵因水毀等自然災害及超載、意外事故造成交通中斷或者嚴重影響通行的破壞而采取迅速恢復交通的工程措施。小修保養、中修工程，主要是對危害橋梁正常運營的部分進行修繕。大修工程主要針對病害嚴重、技術狀況較差的橋梁。二、橋梁的加固1、定義：對有缺陷的橋梁主要承重構件進行補強，改善結構性能，恢復和提高橋梁結構的安全度，提高其承載能力通過能力，以延長橋梁的使用壽命，使整個橋梁結構可滿足規定的承載力要求，并滿足規定的使用功能需求。2、對象：三五類橋梁，臨時需要通過超重車的橋梁3、目標：強度、剛度、穩定性、耐久性三、橋梁的技術改造1、定

7、義：是一個綜合性的概念，包括橋梁的加固補強、橋梁拓寬、橋梁抬高、橋梁平面線形改善等多項工作，凡是利用原有橋梁結構，通過特定的技術措施，使原橋梁結構荷載等級提高、通行能力增強、使用性能得到改善的，統稱為橋梁技術改造。第三節 橋梁加固改造特點一、橋梁加固改造中的技術分類1、加固補強薄弱構件2、增設輔助構件3、改變結構體系4、更換構件5、橋梁拓寬6、其他上部結構的特殊改造方法7、墩臺基礎處治8、橋臺加固處治9、橋墩加固處治二、加固改造的一般特點1、盡可能少地擾動原結構，特別是主要承重結構，以策安全。2、交通要求：施工工藝簡單且容易操作便、施工速度快、工期短。3、加固改造的施工面狹窄、擁擠，常受原有結

8、構物的制約。4、補強加固施工往往相鄰結構構件也產生影響。5、要求施工人員更加注意操作安全與施工質量，嚴格進行施工管理。6、加固改造的方案擬定與設計計算要充分考慮新、舊結構的強度、剛度與使用壽命的均衡，以及新、舊結構共同工作，特別應注意新增砼部分在達到一定的齡期前僅僅只能作為恒載來考慮。7、加固改造方案應盡可能周密考慮增加和減少對原結構的影響，舊結構的拆除與新結構的補加在有些橋梁結構形式中應考慮減載加載程序；對大多數橋梁結構，以增加最少的荷載為宜。三、加固改造的技術要求1、技術改造方案及實施應盡量減少對原有結構的損傷，并充分利用原有的結構構件的承載能力，且應保證原有結構保留部分的安全性與耐久性。

9、對于確無利用價值的構件則予以報廢、拆除，但其材料應盡可能考慮量回收。2、加固改造應做到可靠、安全、耐久，滿足使用要求，這實際上是對橋梁進行技術改造的基本要求與目的。3、加固改造工程在施工過程中應盡量中斷或少中斷交通，改造工程的技術經濟指標應包括由于交通受阻等所帶來的經濟損失。4、加固改造工程的施工應是技術上簡易可行，施工上方便，所要求的機具設備盡量簡單易操作，且應重量輕，體積小。5、加固改造應盡可能地采用輕質材料，也應盡可能的探索使用新材料。6、基礎不均勻沉降、其它偶然因素等原因而導致的上部結構的損傷，在進行補強加固時應同時考慮采取消除、減小或抵御為這些不利因素的措施四、加固改造工程必須滿足的

10、基本條件1、橋梁經技術改造后，其結構性能、承載能力與耐久性等都能滿足使用上的要求。2、具有較明顯的經濟效益和社會效益。對各種技術改造方案進行技術經濟比較，指標：1）結構改善系數：就是表示經加固改造后橋梁承載能力（通過活荷載的能力，轉換為設計荷載作用下的撓度值）提高的百分率，即k=Q2-Q1Q1100%，k=f2-f1f1100%2） 成本效益系數：單位成本所得的結構改善系數。F=k/S五、技術改造的設計計算原則1、應按現行公路橋涵設計規范進行設計，改造后的橋梁的使用荷載作用下，原有結構及新增加結構各部分的強度、剛度及裂縫限值等均應符合規范要求。2、應明確加固改造的具體目標，以確定加固改造設計計

11、算方法。3、當僅要求提高原橋的承載能力時，改造工程可在原有結構保持恒載應力狀態下進行。此時，原有結構的全部恒載及補強加固所增加的恒載，可以考慮由原構件（截面）承受，活載則由原結構和新增構件（截面）共同承擔。4、若原有結構構件的應力已接近或超過容許限值，需要減少橋梁的恒載應力時，則應采取卸載措施，使橋梁在卸載部分恒載的狀態下進行加固改造工作。此時，新增構件（截面）除與原有構件共同承受活荷載外，還承受原有結構的一部分恒載，因此，新舊結構按整體受力計算。5、設計時應周密考慮并采取必要措施保證新舊結構、新舊砼的整體性并能共同工作。新舊結構的砼往往會由于收縮不同而導致結構內力重分布，從而引起新舊砼結合面

12、因較大的拉應力而開裂，這會影響結構的整體性。因此，在設計時應注意盡量減小砼收縮的不利影響而采取相應的措施，如可采用微膨脹砼。6、設計計算的力學圖式應充分考慮已損壞結構的實際受力狀態，這種力學圖式不能使設計結果偏不安全。7、恰當考慮利用原有結構的承載能力，不易過分對其進行挖潛。六、技術改造工程設計的工作程序1、根據橋梁管理系統的資料，初步確定需要進行加固改造的橋梁（主要是三、四類橋梁）。2、實地初步調查（一般檢查）上述橋梁的病害，并分析病害發生的原因；查找原橋技術資料。3、調查并確定加固改造的目的、要求及技術標準。4、原橋承載能力及技術狀況的評定與理論分析，確定是否進行特殊檢查，如動靜載測試。5

13、、確定測試方案，并進行特殊測試，進一步確定是進行加固改造還是將橋梁廢棄。6、技術改造方案的擬定與設計計算。7、施工圖繪制及工程數量與預算編制。8、加固完成后的驗收和測試。思考與習題：1、名詞解釋：橋梁的養護維修、橋梁技術改造、結構改善系數、成本效益系數2、簡述我國橋梁檢測、評定與加固方面同西方發達國家差距。3、橋梁的養護維修的種類有哪些？4、橋梁技術改造的技術要求和一般特點是什么？5、橋梁技術改造工程的設計原則和工作程序是什么？6、橋梁加固改造必須滿足的基本條件是什么？第二章 公路橋梁檢查章節題目第二章 公路橋梁檢查教學學時2教學目的1、了解橋梁檢查的分類2、熟悉橋梁各種檢查的概念和基本程序3

14、、掌握橋梁各種檢查的方法、成果教學重點1、橋梁各種檢查的概念和基本程序2、橋梁各種檢查的方法、成果教學難點1、各種橋梁上部結構檢查的重點部位2、橋梁裂縫檢查的方法教 具 和媒體使用多媒體課件教學后記教學內容與過程第二章 公路橋梁檢查1、經常檢查：日常檢查，主要指對橋面設施、上部結構、下部結構和附屬構造物的技術狀況進行日常巡視檢查，及時發現缺損并進行小修保養工作。2、定期檢查：指為評定橋梁的使用功能，制定管理養護計劃提供基礎數據，按規定周期，對橋梁主體結構及其附屬構造物的技術狀況進行定期跟蹤的全面檢查。3、特殊檢查：指查清橋梁結構的病害原因、構件破損程度、承載能力、抗災能力，確定橋梁技術狀況的工

15、作。分為應急檢查和專門檢驗。4、應急檢查：指當橋梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞擊、滑坡、地震、風災和超重車輛自行通過等自然災害或事故后，應立即對結構作詳細檢查。查明破損狀況，采取應急措施，盡快恢復交通。5、專門檢查：指對需要進一步判明損壞原因、缺損程度或使用能力的橋梁，要求針對病害進行專門的現場試驗檢測、檢算與分析等鑒定工作，以便進行有效的養護。第一節 經常檢查一、定義：經常性檢查又叫日常檢查或例行檢查，以直接目測為主，配合簡單工具量測。二、負責單位：縣級公路管理機構專職橋梁養護工程師（或技術員），每月至少進行一次。進行掃視性檢查，當場填寫橋梁經常檢查記錄表。三、注意事項： 1、橋面鋪裝是否

16、平整，有無裂縫，局部坑槽、積水、沉陷、波浪、碎邊，砼橋是否有剝離、滲漏，鋼筋是否銹蝕，橋頭有無跳車。2、排水設施是否良好，橋面泄水管是否堵塞和破損。3、橋面是否清潔，有無雜物堆積，雜草蔓生。4、伸縮縫是否堵塞卡死，聯接部件有無松動、脫落、局部破損，支座是否完好5、人行道、緣石、欄桿、扶手和引道護欄（柱）有無撞壞、斷裂、松動。錯位、缺件、剝落、銹蝕等。6、河床是否受到沖刷而下切以至低于設計標高。7、墩臺的基礎是否受到沖刷變形、下沉。8、墩臺是否受到船只或漂浮物撞擊而受損。9、翼墻（側墻、耳墻）有無開裂、風化剝落和異常變形。10、錐坡、護坡有無局部塌陷，鋪砌面是否塌陷、缺損，有無垃圾成堆。灌木雜草

17、叢生。橋頭排水溝和行人臺階是否完好。11、交通信號、標志、標線、照明設施是否完好。12、當在定期檢查中發現橋梁重要（部）構件存在明顯缺陷，達到三五類技術狀況（詳見第三章）的病害時，應向地（市）級公路管理機構專職橋梁養護工程師及時匯報。第二節 定期檢查一、目的：建立結構管理和養護檔案，為橋梁養護管理系統采集結構技術狀況動態數據。二、負責單位：地（市）級公路管理機構的專職橋梁養護工程師負責，制定年度定期檢查計劃。縣級公路管理機構的橋梁養護技術人員協同實施。制訂年度檢查實施計劃。三、文件：橋梁檢查清單，橋梁基本狀況卡片。四、方式：目視觀察為主，必要輔以測量儀器。市級檢查組應配備專用小型檢查車（車頂裝

18、載伸縮人梯）五、現場工作：1、現場校核橋梁基本數據2、當場填寫“橋梁定期檢查數據表”，記錄各部件決損狀況3、根據調查作出技術狀況評分4、實地判斷缺損原因，估定維修范圍及方式。5、對難以判斷損壞原因和程度的部件，提出專門檢驗要求。6、對損壞嚴重、危及安全運行的危險橋梁，提出暫時限制交通的建議。7、根據橋梁的技術狀況，確定下次檢查時間。六、檢查時間1、新建橋梁竣工接養一年后必須進行定期檢查；2、一般橋梁檢查周期不得超過三年；3、非永久性橋梁每年檢查一次；4、橋梁技術狀況在三類以上的，必須安排定期檢查；5、定期檢查一般安排在有利于檢查的氣候條件下進行。七、定期檢查工作流程八、定期檢查的順序與缺損位置

19、描述規則1、定期檢查順序1）按路線里程增長方向和從右至左的順序檢查（注意防止漏檢）。2）從下往上順序檢查：首先檢查下部結構和基礎沖刷，同時檢查上部結構的底面和側面，然后順序檢查支座、箱梁內部，最后檢查橋面系統。3）橋梁主體結構檢查完成后，檢查調治構造物的狀況。4）在檢查結構缺損狀狀過程中，同時校對橋梁結構的基本數據是否與實際相符。2、缺損位置描述規則 1）先描述發生缺損構件所在的橋跨號和墩臺號，然后再在同一墩臺或橋跨中按里程增長方向從右至左對相同類型構件順序編號，起始號一般定為1。2）給定構件的的缺損位置，可以用右側面(R)、左側面(L)、高樁號側面(HX)、低樁側面(S)、上面(UP)、底面

20、(UD)等來描述損壞出現構件在哪一個面上。 3）對于構件任一面上的損壞位置，可以用“跨中”、“支點處”、“中部”、“端部”、“頂部”、“底部”等來詳細描述。九、定期檢查的要點1、橋跨結構觀察有否異常變形、聲音、振動、擺動。如上部結構豎向曲線是否平順，拱軸線變位狀況，橋跨有無異常的豎向振動或橫向擺動等；其次再檢查各部件的技術狀況，并查找異常原因。2、支座位移是否正常、功能是否完好，組件是否完好、清潔，有無斷裂、錯位和脫空現象；其固定端是否松動、剪斷、開裂。1）簡易支座的油氈是否老化、破裂或失效2）鋼板滑動支座和弧形支座是否干澀、銹蝕。3）擺柱支座各組件相對位置是否準確，受力是否均勻。4）四氟板支

21、座是否臟污、老化。5）橡膠支座是否老化、變形。6）盆式橡膠支座的固定螺栓有否剪斷，螺母是否松動。7）輥軸支座的輥軸是否出現不允許的爬動、歪斜。8）搖軸支座的輥軸是否傾斜。9）活動支座是否靈活，實際位移量是否正常。10）支座墊石是否破碎。3、墩臺基礎1）橋墩、臺及與基礎有否滑動、傾斜、下沉、凍拔或沖撞損壞。2）砼墩臺及臺帽有無凍脹、風化、腐蝕、開裂、剝落、空洞、露筋、變形等。3）臺背填土有無沉降、裂縫、擠壓、受沖刷等情況。4）空心墩的水下通水洞是否堵塞。5）石砌墩臺有無砌塊斷裂、通縫脫開、變形、砌體泄水孔是否堵塞，防水層是否損壞。6）墩臺頂面是否清潔，有無泥土雜物堆積、滋生草木，伸縮縫處是否漏水

22、。7）基礎下是否發生不許可的沖刷或淘空現象。8）擴大基礎的地基有無侵蝕；9）樁基頂段在水位漲落、干濕交替變化處有無沖刷磨損、頸縮、露筋，有無環狀凍裂，有無受到污水、咸水或生物的腐蝕。4、鋼筋砼和預應力砼橋跨結構1）砼有無裂縫、滲水、表面風化、剝落、露筋和鋼筋銹蝕，有無活性骨料硅堿反應引起的整體龜裂現象。2）預應力鋼束錨固區段砼有無開裂，沿預應力筋的砼表面有無縱向裂縫。3）梁（板）式結構主要檢查梁（板）跨中、支點、變截面處、懸臂端牛腿或中間鉸部位；剛構和桁架結構主要檢查剛構固結處和桁架節點部位的砼開裂和鋼筋銹蝕等缺損狀況。4）裝配式梁橋應注意聯結部位的缺損狀況。5）拱橋應主要檢查主拱圈的拱腳、L

23、/4、3/4 L、拱頂處和橫向聯系、拱上結構的變形，及砼開裂與鋼筋銹蝕等缺損狀況。5、雙曲拱橋1）拱腳有無壓裂；拱肋L/4、3/4 L處、頂部是否開裂、破損、露筋銹蝕；2）拱肋間橫向聯結拉桿是否松動、開裂、破損；3）拱波與拱肋結合處是否開裂、脫裂4）拱波之間砂漿有否松散脫落，拱波頂是否開裂、滲水等。6、圬工拱橋1）主拱圈有否開裂、滲水、砂漿松動、脫落變形；砌塊有無斷裂、脫落；拱腳是否開裂；腹拱是否變形；拱鉸功能是否正常，2）實腹拱的側墻與主拱圈間有無脫落，側墻有無變形，拱上填土有無沉陷或開裂。3）空腹拱的小拱有否變形、錯位，立墻或立柱有無傾斜、開裂。4）砌體表面有無苔蘚，砌縫有否滋生草木。7、

24、鋼橋1）構件（特別是受壓構件）是否扭曲變形、局部損傷。2）鉚釘和螺栓有無松動、脫落或斷裂，節點是否滑動錯裂。3）焊縫及其邊緣（熱影響區）有無裂紋或脫開。4）油漆層有否裂紋、起皮、脫落，構件是否腐蝕生銹。8、懸索橋和斜拉橋1）主梁按相應的預應力砼或鋼結構的要求進行檢查。索塔有無異常的沉降、傾斜，柱身、橫系梁和錨固區有否開裂、滲水和銹蝕。2）吊橋錨錠及錨桿有否異常的拔動滑移，錨錠砼有無開裂、滲水，錨（洞）室內的錨桿、主索錨固段和散索鞍等部件是否銹蝕、斷裂。3）吊桿、拉索的兩端錨固部位，包括索端及錨頭、主梁錨固構造有否浸水、銹蝕和開裂，吊桿上端與主纜聯結的索夾（箍）緊固螺栓有否松馳和銹死。4）主纜、

25、吊桿束和拉索的防護層是否破損、老化和漏水。5）斜拉橋索顫震是否明顯，減震措施是否失效。6）吊橋的索鞍是否工作正常，有無銹蝕、輥軸歪斜、卡死等現象。主纜索有無明顯擠偏現象。9、鋼管砼拱橋1）檢查砼是否填充密實（通常可用敲擊法檢查）2）鋼管部分的檢查參見檢查相關內容3）翼墻、側墻、耳墻應檢查其是否有開裂、傾斜、滑移、沉陷等降低或喪失擋土能力的狀況。錐坡、護坡應檢查其是否有沖刷、滑坍、沉陷等現象，造成坡頂高度顯著下降。土質錐形護坡表面覆蓋草皮是否損壞，有無溝槽和坍塌現象。鋪砌面是否開裂，有無勾縫砂漿脫落、隆起或下陷、灌木雜草叢生和下滑，坡腳是否損壞。埋置式橋臺臺前溜坡基礎埋置深度是否足夠，有無沖刷損

26、壞。10、橋面系構造1）橋面鋪裝層是否有坑槽、開裂、車轍、松散、不平、橋頭跳車等現象；有無嚴重的裂縫（龜裂、縱橫裂縫）；縱橫坡是否順適；防水層是否漏水。2）伸縮縫：是否破損、結構脫落、淤塞、填料凹凸。跳車、漏水等。3）人行道、欄桿：人行道有無開裂、斷裂、缺損；欄桿是否松動。撞壞、銹蝕、變形。4）排水設施（防水層）：橋面橫坡、縱坡是否順適，有無積水；泄水管有無損壞、堵塞。泄水能力情況；防水層是否工作正常，有無滲水現象等；5）橋上交通信號、標志、標線、照明設施是否腐蝕、老化需要更換，是否適用。6）河床及調治構造物：河床是否變遷，有無漂浮物堵塞河道，調治構造物是否發揮正常作用，有無損壞、水毀等。十、

27、定期檢查提交內容1、橋梁定期檢查數據表。每天檢查的橋梁現場記錄，應在次日內整理成每座橋梁定期檢查數據表。2、典型缺損和病害的照片及說明。說明應對缺損的部位、類型、性質、范圍、數量和程度等加以闡述。3、兩張總體照片。一張橋面正面照片，在低樁號側引道中心拍攝。另一張為橋梁立面照片，在橋梁右側拍攝。4、橋梁清單。5、橋梁基本數據表。定期檢查完成后，應將本次檢查的橋梁各部件技術狀況評定結果登記在橋梁基本數據表內。十一、定期檢查報告內容、本次定期檢查涉及到的所有橋梁的小修保養情況。、需要大中修或改善的橋梁計劃。、要求特殊檢查的橋梁報告，說明需要檢驗的項目及理由。、需限制交通或中斷交通的橋梁建議報告。十二

28、、定期檢查結果的評定一般從缺損狀態、結構與構件的技術狀況和改進工作這三個方面，進行綜合評定，確定橋梁的技術等級，提出各類橋梁的改進工作措施。第三節 公路橋梁的細部檢查一、細部檢查的前期工作收集橋梁主要技術資料和相關檢測儀器的準備二、橋梁現狀的細部檢查1、橋頭引道、河床及橋址的檢查）先根據設計資料，了解沒計時的要求，然后再通過測量檢查弄清：橋頭引道的構造、河道變遷及河床有無沖刷淤積等情況。）檢查引橋時，應查明引橋路面結構、坡度及引橋路堤擋土墻的情況；記錄路堤邊坡和錐形護坡的狀況。尤應在每端引橋上打開23處路面查看正橋與引橋的銜接處是否正常。）檢查河床時應查明兩岸的斜坡有無沖刷成淤積，以及護岸建筑

29、的狀況。察看河床時應記錄河流航道的改變，以及船只或木筷通過橋下時的特征。）檢查導流物時應查明它們在平面和橫斷面的形狀是否正確，它的高度是否足夠，壩的表面和它們的護坡的狀況如何以及有無沖刷或淤積。）檢查時應進行必要的測量。測量項目有；引橋上應確定行車道及人行道寬度，路堤高度，邊坡的坡度，擋土墻的尺寸，路面面層及基層的厚度，橋的全長，橋面車行道及人行道的寬度等。在橋下，應測定橋孔中河床的位置以及通航橋孔中的橋下凈空。）檢查橋位時，應進行河流宣泄斷面的主要水位的各種測量。此外，還要測量連同引橋在內的橋址總平面團，并繪制橋址的縱斷面圖，其中也包括兩頭的引橋。在必要的情況下，還應做流速的測定，并確定河流

30、水勢。2、上部結構檢查重點（表2-7）檢查圬工有無風化、剝落、破損及裂縫，注意變截面處、加固修復處及防水層的情況。對圬工剝落、裂縫處，應注意鋼筋銹蝕的狀況。）鋼筋砼梁應重點檢查寬度越過0.3mm豎向裂縫，并注意檢查有無斜向裂 縫及順主筋方向的縱向裂縫。）預應力鋼筋砼梁要觀測梁的上拱度變化，并注意檢查有無不容許出現的垂直于主筋的豎向裂縫。）拱橋應測量實際拱軸線和拱圈(或拱肋)尺寸并檢查拱圈(或拱助)有無橫向(垂直路線方向)的裂縫發生。）測量上部結構嚴重裂縫的具體位置及尺寸，并繪制裂縫圖（詳見第四節）橋梁上部結構檢查的重點部位見表2-7。3、下部結構檢查重點（表2-8）檢查墩臺結構有無風化剝落、破

31、損及裂縫。對嚴重的裂縫應測量其具體位置及尺寸，并繪制裂縫圖（詳見第四節）對有下沉、位移、傾側變位等情況的墩臺，應查清地基情況，并檢查梁端部、支座及墩臺的相對位置關系。4、材質及地基的檢驗）鋼材應切取標準試件進行強度試驗，決定其極限強度、屈服點、延伸率、沖擊韌性等。）砼的實際強度宜采用非破損檢驗法測定，在必要時，亦可從構件上挖取試樣，然后在實驗室內測定出砼相關力學性能，基底地質情況根據工程復雜程度和實際要求，可查考原設計時的工程地質資料或采用鉆孔取原狀土樣檢驗、鉆探或觸探等方法確定。 三、公路橋梁常見裂縫檢查一、橋梁裂縫分類（一）從安全性分類1正常的工作裂縫：在設計控制范圍內的裂縫2非正常裂縫：

32、超出規定范圍的裂縫（二）從客觀成因分類1、先天裂縫:由于設計不當，不可避免的在結構中產生的裂縫。2、原生裂縫:由于施工工藝不當，造成的結構中原本可以避免的裂縫。3、后天裂縫：正常使用荷載造成的累積損傷裂縫，及非正常荷載造成的突損傷裂縫。（三）從力學機理來分類彎曲裂縫，剪切裂縫，局部承壓及伴隨的劈裂和崩裂，拼接縫的分離和擴展，差動裂縫(由于外部約束或內部變形反應滯后而造成的一種砼裂縫)。裂縫成因有下：1、老基礎（或承臺）上澆筑長條砼時，由于老基礎的約束作用使新澆筑砼產生降溫和收縮的裂縫；有時分層澆筑的砼構件也會發現這種裂縫；2、連續臺座上長期存梁或長期不拆模，由于臺座或模板約束了砼的收縮和溫差變

33、化，會導至普通鋼筋砼梁和未及時張拉的預應力梁開裂；3、先張預應力砼梁放張次序或速度不當，先放松短束，或過快地放松全部預應力鋼束，由于臺座的約束和梁體砼變形反應滯后都可能造成梁體砼開裂；4、懸臂澆筑時，掛籃合攏段的澆筑，隨著砼澆筑過程，懸臂撓度不斷變化，下部先澆的砼產生裂縫；如果沒有充分考慮掛籃拆除的反作用力，會使正彎矩預應力過大，導致上部砼裂縫；5、連續澆筑節段之間溫差也可能導致裂縫。（四）從產生因素上來分類從外因來看，裂縫產生的外界因素包括：荷載和變位；成橋內力；溫度變化；材料時效(如收縮、徐變)；先天和后天的截面削弱；化學、物理作用(鋼筋銹蝕；預應力筋錨頭銹蝕；砼老化；酸堿腐蝕等)。（五）

34、從產生的時序來分類早期裂縫、強度成長期裂縫和使用期裂縫。早期裂縫（在終凝之前產生的裂縫）一般在澆筑后第二天才能發現，主要有沉降縫（塑性砼沉降引起），早期收縮縫，模殼變形縫，振動和荷載縫等。二、公路橋梁常見裂縫及成因總結1、砼與鋼筋砼簡支梁橋常見裂縫及產生原因見表2-102、預應力砼梁橋、懸臂梁橋及連續梁橋常見裂縫及產生原因見2-113、拱橋、桁架拱橋及剛架橋常見裂縫及產生原因見2-124、橋梁墩臺結構的常見裂縫及產生原因見2-13三、裂縫的檢查及觀測（一）裂縫檢查與觀測的內容包括：1、裂縫發生的部位、走向、寬度、分布狀況以及大小和長度等；2、裂縫的變化發展情況。（二）裂縫檢查與觀測的方法：、儀

35、器：塞尺，手持式讀數顯微鏡（刻度放大鏡），長標距裂縫應變片，千分表引伸儀，電子裂縫寬度儀、現場觀測裂縫變化發展情況的簡單方法：）在裂縫兩邊設置小標桿，兩桿間的距離用卡尺測量，或用讀數放大鏡直接測量裂縫的寬度。）設置兩塊金屬板來量測，一塊金屬板蓋過裂縫并與另一塊刻有尺寸的金屬板相接觸，量測并記下裂縫變化的尺寸。）利用水泥漿或石膏做成薄片狀的標記貼在裂縫處，或用玻璃片、較牢固的紙糊在裂縫上，觀察其是否繼續開裂。）觀測裂縫的變化情況，除長度可觀察裂縫兩端是否超出前一次油漆劃線外，對裂縫是否沿寬度方向繼續擴展，可做灰塊或玻璃測標進行觀測。第四節 特殊檢查一、定義：特殊檢查包括應急檢查和專門檢驗，主要根

36、據橋梁破損狀況和性質，采用適當的儀器設備，以及現場勘探、試驗等特殊手段和科學分析方法，查明橋梁病害原因、破損程度和承載能力，依據橋梁技術狀況評定標準確定橋梁的技術狀況，以便采取相應的加固、改善措施。二、檢查對象1、在地震、洪水、滑坡、超重車輛行駛和行船或重大漂浮物撞擊之后； 2、決定對單一的橋梁進行改造、加固之前；3、橋梁定期檢查難以判明損壞原因、程度及整座橋的技術狀況時；4、橋梁技術狀況為四類、五類者。三、橋梁特殊檢查的項目見表3-1。應急檢查洪 水滑 坡地 震超重車行駛(改造前）撞 擊上部欄桿損壞橋體位移和損壞落梁、排水設施失效因橋臺推出而壓屈落梁、支座損壞、錯位梁、拱、橋面板裂縫、支座損

37、壞、承載力測定被撞構件及聯系部位破壞、支座破壞下部因沖刷而產生的沉陷和傾斜橋臺推出胸墻破壞沉陷、傾斜位移、圬工破壞、抗震墩破壞墩臺裂縫、沉陷墩臺位移專門檢驗結構驗算，水文驗算，橋梁靜載、動載試驗，用精密儀器對病害進行現場調查和實驗室分析四、應急檢查的目的：在于查明缺損狀況，以便采用應急措施，盡快恢復交通；專門檢查的目的：在于找出缺損的明確原因、程度和范圍，分析缺損所造成的后果以及潛在缺陷可能給結構帶來的危險，為進一步評定橋梁的耐久性和承載能力以及確定加固維修工作的實施提供依據。五、橋梁特殊檢查可分為現場檢查與實驗室測試分析兩部分。現場檢查可分一般檢查和詳細檢查兩個階段。一般檢查象定期檢查那樣對

38、結構及其附屬設施的所有構件或部位進行徹底、視覺和系統的檢查，記錄所有缺損的部位、范圍和程度。一般檢查的結果系是否進行詳細檢查的依據。詳細檢查主要是對一些重點部位或典型橋孔采用一些專門技術和檢測設備進行深入而細致的檢測。六、專門檢驗的內容：1、結構材料缺損狀況診斷：材料損壞程度檢測，材料物理、化學、力學性能測試，缺損原因的分析判斷等。2、結構整體性能、功能狀況鑒定:結構承載能力(強度、剛度和穩定性等)鑒定，橋梁抗洪能力的鑒定等。七、橋梁特殊檢查的一般流程如圖3-1所示。八、特殊檢查報告主要內容：1、概述檢查的一般情況，包括橋梁的基本情況、檢查的組織、時間、背景和工作過程等；2、目前橋梁技術狀況的

39、描述，包括現場調查、試驗與檢測項目及方法、檢測數據與分析結果和橋梁技術狀況評價等；3、詳細闡述檢查部位的損壞程度及原因，并提出結構部件和總體的修理、加固或改善的建議方案。思考與習題：1、名詞解釋：經常檢查、定期檢查、特殊檢查、應急檢查、專門檢查、2、簡述橋梁裂縫的分類。3、鋼筋混凝土主梁的常見裂縫、出現的位置及成因？4、鋼筋混凝土雙曲拱橋的常見裂縫、出現的位置及成因？5、簡述混凝土裂縫的檢查方法？6、簡述混凝土碳化深度的檢測方法及目的？7、橋梁靜載試驗時會用到效率系數和校驗系數，解釋之？第三章 公路橋梁檢測章節題目第三章 公路橋梁檢測教學學時4教學目的1、掌握橋梁結構混凝土現場檢測的各種方法和

40、注意事項2、掌握橋梁結構鋼筋銹蝕檢測的方法和注意事項3、了解橋梁靜力、動力荷載試驗教學重點1、橋梁結構混凝土現場檢測的各種方法和注意事項2、橋梁結構鋼筋銹蝕檢測的方法和注意事項教學難點1、橋梁靜力、動力荷載試驗教 具 和媒體使用多媒體課件教學后記教學內容與過程第三章 公路橋梁檢測第一節 公路橋梁材料性能檢查一、砼強度的現場檢測方法：1、非破損檢測法：回彈法、超聲波法、超聲-回彈綜合法等；2、半（微）破損檢測法：拔出法、鉆芯法、拔脫法、射擊法等；3、最常用的方法有回彈法、鉆芯法、超聲-回彈綜合法、拔出法等。（一）鉆芯法檢測砼強度1、定義：是指利用特點設備，從砼結構中鉆取芯樣，以測定普通砼強度的方

41、法。直觀準確。2、使用原則：1）對試塊抗壓強度的測試法具有懷凝時；2）因故發生砼質量問題；3）砼受到損害；4）需經檢測很多年使用的結構物如舊橋。3、注意事項：1）有些情況下不宜采用回彈、超聲等非破損方法檢測砼強度時，可采用鉆芯取樣法。如砼內外質量不一致；砼變化可腐蝕或火災；砼在硬化過程中凍傷等。2）結合非破損檢測技術，通過鉆取少量芯樣，以提高非破損檢測的測試精度。如非破損測強曲線技術條件差異較大，又如舊砼結構等。3）對于強度等級小于C10的砼，鉆芯過程易破壞砂漿與骨料的粘結力，測試結果不準，不易采用鉆芯法。4）對于正在工作中的結構，特別是經使用多年的舊結構應盡量采用非破損檢測技術，必須采用鉆心

42、法時，對取樣位置、取樣數量等應嚴格控制。5）鉆取芯樣后的構件應及時對孔洞進行修補，修補可采用樹脂完成微膨脹細骨料砼。4、鉆苡取樣的設備主要包括：1）鉆取芯樣的鉆芯機；2）加工芯樣或符合試驗尺寸要求的鋸切機；3）加工芯樣消面的研磨機；4）探測鋼筋位置的磁感儀、雷達等。5、芯樣鉆取應符合以下要求：1）芯樣鉆取位置應盡量選在結構或構件管力較小的部位；選取砼強度有代表性的部位；取芯位置應盡量避開鋼筋、管線；用鉆芯法與非破損法綜合測定強度時，應與非破損法取同一測區。2）按單個構件檢測時，每個構件的芯樣數不應少于3個，較小構件可取2個。3）芯樣直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍，并不得小于骨料最大粒徑的2倍。

43、芯樣直徑一般為100mm或150mm，芯樣的高度直徑比應在12的范圍內。6、影響芯樣強度的因素：1）芯樣尺寸（特別是芯樣高度）對其抗壓強度影響較大。一般來說芯樣高度與直徑均為100mm時與150mm立方體試件強度相當。2）芯樣含筋率對其強度有一定影響。有螺紋筋的芯樣會提高強度，有光圓鋼筋的芯樣會降低強度，故芯樣鉆取時應盡可能地避開鋼筋。3）芯樣的含水量對強度影響明顯。一般而言，含水量含多則強度含低故按自然干燥狀態試驗時，芯樣應在室內自然干燥3d；按潮濕狀態試驗時，芯樣應在水中泡4048h。7、芯樣強度的換算值：指芯樣將實測強度換算成150mm，立方體試件的抗壓強度值。fcuc=4Fd2式中：f

44、cuc 試件砼強度換算值（MPa），精確至0.1； F試驗時施加的最大壓力（N）； d芯樣平均直徑（mm）；高徑比換算系數，按表3-2采用。強度和直徑均為100mm或150mm的芯樣試驗值可直接作為其強度換算值。單個構件或其層部區域，芯樣強度換算值中的最小值為其代表值。（二）回彈法現場檢測砼強度1、儀器：回彈儀（機械式無損檢測儀器）2、原理：砼的抗壓強度與其表面硬度之間存在一定的關系，而回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在砼表面上；其回彈高度（即回彈值）與砼表面硬度有一定的比例關系。因此以回彈值反映砼表面硬度，從而推出砼的抗壓強度。3、具體步驟：1）測區、測點的選擇（1）單個檢測時，應在每個構件上

45、均勻布置測區；批量檢測時，抽檢數量不得少于同批構件總數的30，且不少于10件，每個構件測區數量不應少于10個。（2）測區應選在使回彈儀處于水平方向檢測砼澆筑側面，當不滿足這一要求時，可使回彈儀處于非水平方向的砼澆筑側面、表面、底面。（3）測區表面應清潔、平整、干燥，不應有接縫、飾面層、粉刷層、油垢、蜂窩、麻面等（否則所測回彈值會偏低）。（4）相鄰兩測區的間距應控制在2m以內，測區離構件邊緣的距離不宜大于0.5m。（5）測區宜在構件的可測表面上均勻分布，并直避開位于砼內保護層附近設置的鋼筋和預埋鐵件； （6）測區宜在構件的兩相對表面上有兩個基本對稱的測試面（測面），如不能滿足這一要求時，一個測區

46、允許只有一個測面；（7）測區的面積不宜大于0.04m2；（8）測點宜在測區范圍內均勻分布，相鄰兩測點的間距一般不小于20mm。測點距構件邊緣或外露鋼筋、鐵件的距離一般不小于30mm。測點不應在氣孔和外露石子上。（9）同一測點只能彈擊一次，每個測區應記取16個回彈值。2）測區平均回彈值的計算當回彈儀水平方向測試砼澆灌方向的側面時，應從測區兩個相對測試面的16個回彈值中，分別去除3個最大值與最小值，剩余的10個回彈值取平均。若方向有角度，則需要進行修正。3）平均碳化深度的計算原因：碳化深度會影響砼表面硬度，故應考慮砼碳化深度對砼強度的影響。測量方法：選取有代表性的位置測量碳化深度，測點不應少于構件

47、測區數量的30，且不應少于3次。計算方法：在測區中選取n個碳化深度測點，得到相應碳化深度測量值，即可進行平均碳化深度值的計算4）測區砼強度值的計算構件第i個測區砼強度換算值根據平均回彈值和平均碳化深度查表得到。構件砼強度平均值則取各個測區砼強度換算值的平均。構件砼強度推定值按以下公式確定：（1）測區少于10個，fcu,e=fcu,minc（2）測區大于10個，fcu,e=mfcuc-1.645sfcuc（3）測區強度出現小于10MPa，則fcu,e=10MPa5）測強曲線分類：統一測強曲線、地區測強曲線、專業測強曲線（1）統一測強曲線：是由全國代表性的材料、成型養護工藝配制的砼試件，通過試驗所

48、建立的回彈代表值與測區砼強度的關系曲線。（2）地區測強曲線：已通過本地區常用的材料、成型養護工藝建立的曲線。（3）專用測強曲線：是由與結構或構件砼相同的材料、成型養護工藝所建立的曲線。強度換算時應按專用測強曲線，地區測強曲線，統一測強曲線的次序選用。當檢測條件與測強曲線的適用條件有較大差異時，可采用同條件試件或鉆取砼芯樣進行修正，試件或芯樣數量不少于6個。（三）超聲回彈綜合法法檢測砼強度1、原理：當聲波在砼中傳波時，其縱波波速的平方與砼的彈模成正比，與密度成反比，而砼的強度又與其密度有關，一般言，聲波在砼傳波速度越快，其強度就越高。2、單獨采用回彈法和超聲法均有其缺陷。對回彈法來說，如果檢測條

49、件與測強曲線的適用條件差異較大，且又未能以鉆芯取樣法時，此時精度就不高。采用超聲法時，其精度也在很大程度上取決于檢測條件與測強曲線所適用條件之間的差異。所以工程中很少單獨采用超聲法來測砼強度。3、超聲-回彈綜合法：以超聲波穿透試件內部的聲速值和試件表面硬度的回彈值來綜合檢測結構砼的抗壓強度的方法。（四）拔出法檢測砼強度（微破損檢測） 1、特點：精度高，破損程度小、使用方便適用范圍廣等。2、原理：在硬化砼表面鉆孔、磨槽、嵌入錨固件，使用拔出儀進行拔出試驗，測定極限拔出力，并根據預先建立的拔出力與砼強度之間的相關關系檢測砼強度。3、分類：其一是在澆筑砼時預先埋入錨固件，待砼硬化后進行拔出試驗，稱為

50、預埋拔出法；其二是在硬化的砼構件上嵌入錨固件后進行拔出試驗。二、砼缺陷損傷的檢測1、砼構件常見缺損：裂縫、碎裂、剝落、層離、蜂窩、空洞、腐蝕和鋼筋銹蝕等。鋼構件常見缺損：銹蝕、裂縫、機械損傷、局部變形、焊縫缺陷和防護層損壞等。2、缺陷和損傷的成因：施工不當造成內部孔洞、不密實區、蜂窩及保護層不足、鋼筋外露等；因砼非外力作用裂縫；外力作用形成裂縫；因長期腐蝕或凍融造成構件由表及里的層狀疏松。3、砼探傷：以無損檢測的手段，確定砼內部缺陷的存在、大小、位置和性質。手段有：超聲脈沖法；射線法；聲波檢測法；射線照相法；紅外線檢測法；雷達檢測法。4、超聲探傷法常用來探查鋼材、焊縫和砼中存在的裂縫、空洞、夾

51、渣及火災損傷等。5、砼超聲探傷的依據：因低頻超聲在砼中遇到缺陷時發生繞射，故可按聲時、聲程的變化，判別和計算缺陷的大小；因超聲波在缺陷界面上產生反射，故可按到達接收探頭時能量顯著衰減的現象判斷缺陷的存在及大小；因超聲脈沖各頻率成分在遇到缺陷時衰減程度不同，故可按接收頻率明顯降低，或接收波頻譜產生差異來判別內部缺陷；因超聲波在缺陷處波形轉換和疊加，故可按其造成的接收波形畸變現象判別缺陷。6、超聲法砼缺陷檢測主要內容:砼均勻性檢測；砼結合面質量檢測；砼表面損傷層檢測；砼不密實區和空洞檢測；裂縫檢測。三、鋼筋銹蝕的直（間）接檢測直接檢測鋼筋銹蝕技術主要有：1、半電池電位檢測法利用與一已知的、并保持常

52、量的基準電極的極電位相比較，有效地測量砼中鋼筋的極電位，從而判定鋼筋是否銹蝕。該法雖然不能提供銹蝕速率的具體數據，但它是目前唯一可用于現有橋梁直接檢測砼銹蝕程度的非破損技術。該檢測技術設備簡單，便于現場檢測，在鋼筋砼橋梁結構的耐久性評定中廣泛應用。2、重量損失法與截面損失法這兩種方法都需要在橋梁構件上截取已銹蝕鋼筋的試件進行檢測（局部破損檢測），缺點是僅能反映橋梁構件局部的銹蝕率。間接評定鋼筋銹蝕技術主要有：1、砼碳化深度的現場檢測用2%的酚酞酒精溶液噴灑在砼的新鮮斷口處。PH10時顯示紫紅色，說明未碳化；PH10時為無色，說明己碳化。若碳化深度到達鋼筋部位，砼失去保護作用，則鋼筋可能被銹蝕。

53、2、砼保護層厚度現場檢測利用保護層測定儀檢測鋼筋的砼保護層厚度是否足夠。當取芯或鉆孔時，也用來探測鋼筋位置。在評價缺乏資料的橋梁時，可用其估測鋼筋直徑。目前產品的檢測深度達220250mm，精確度為5%。3、砼電阻率檢測砼的電阻率與其含水量有關，是控制鋼筋銹蝕的因素之一，電阻率越高，銹蝕電流越弱。當電阻率超過 12000.cm時，鋼筋不大可能銹蝕；當電阻率低于 500.cm時，鋼筋肯定銹蝕。4、砼中氯離子含量檢測用來評定氯鹽對鋼筋的銹蝕。5、砼氣透性檢測通過其對碳化和有害離子侵蝕的抵抗力，間接評定鋼筋。第二節 公路橋梁荷載試驗結構承載能力（強度、剛度、穩定性等）鑒定是結構性能鑒定的主要內容，包

54、括承載能力檢測與承載能力評價兩方面。鑒定的主要途徑是荷載試驗，包括靜力荷載試驗與動力荷載試驗。出現以下情況之一需對橋梁進行結構性能鑒定：1、橋梁主要承重構件的材料缺損嚴重影響結構的承載能力；2、橋梁的荷載等級需要提高；3、橋梁需要通過超重車輛；4、橋梁經過重大的加固改建后需要驗收；一、靜力荷載試驗1、定義：將靜止荷載作用于橋梁上指定位置，以便測試出結構的靜應變、靜位移以及裂縫等，從而推斷橋梁結構在荷載作用下的工作狀態和使用能力2、加載方法：緩速行駛特定載重級別的車輛荷載，荷重（堆置鐵塊、水泥、預制塊件、水箱等），液壓千斤頂裝置施力3、目的：檢驗橋梁結構設計與施工質量，驗證橋梁結構設計理論和計算

55、方法，直接了解橋梁結構承載情況，借以判斷橋梁結構實際承載能力，為橋梁養護、維修及加固改造提供基礎技術資料，充實與發展橋梁養護技術（一）橋梁靜載試驗的方案1、加載方案一般按最大控制截面內力平均分為34級。當使用重車加載，車輛的加載、卸載、稱重有困難時也可分為23級。當前期工作不充分，或橋梁狀況較差時，應盡量增多加載分級。加載試驗時間以晚10時至晨6時為宜。加載方案最重要的工作是根據橋梁現有的狀況進行結構分析計算。加載的總量與加載位置即要保證橋梁的絕對安全，又要能測試出橋梁的實際受力和變形狀況。2、檢測方案公路橋梁荷載試驗主測點包括應變測點和位移（撓度）測點，分布在結構受力和變形較大的部位，如彎矩最大、撓度最大、主應力最大的部位。（二）橋梁靜載試驗的準備1、試驗孔（墩）的選擇多孔橋若結構相同，跨徑相等，可選擇12個具有代表性的孔（墩）。2、搭設試驗支架根據測試斷面、測試內容進行搭設。支架搭設要因地制宜、就地取材，需方便觀測儀表的設置、需保證安全。輕便活動吊架、橋梁檢測車3、試驗位置放樣靜載試驗前應在橋面上對加載位置和測點位置進行放樣。 4、其他其他工作包括準備試驗的安全設施、提供電照明設施、通訊聯絡設施。若檢測時需要交通管制的，應根據需要提前申報、準備。（三）橋梁靜載試驗的儀器設備橋梁靜載試驗時需測結構的反力、應變、位移、傾角、裂縫等物理量。靜載試驗前