桥梁病害方面论文范文集,与桥梁工程病害相关毕业论文提纲

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摘 要：本文通过对桥梁病害种类及其引起病害的主要成因等方面展开了具体分析,并提出了相应的维修加固方法及处理措施.

关 键 词：桥梁病害成因分析处理措施

1.桥梁病害种类及成因分析

1.1由环境作用引起的病害

1.1.1混凝土的碳化

混凝土的碳化是指混凝土中NaOH与渗透进混凝土中的CO2或其他酸性气体发生化学反应的过程.一般情况下混凝土呈碱性,在钢筋表面形成碱性薄膜,保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀,起到了“钝化”保护作用.碳化的实质是混凝土的中性化,使混凝土的碱性降低,钝化膜破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀.

1.1.2氯离子的侵蚀

氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入进已硬化的混凝土造成的.海水是氯离子的主要来源,另外北方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中.氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀,对结构的危害是多方面的,最终表现还是钢筋的锈蚀.

如何写桥梁病害硕士学位论文
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1.1.3碱-骨料反应

碱-骨料反应一般指水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应,生成碱-硅酸盐凝胶,并吸水产生膨胀压力,造成混凝土开裂.碱-骨料反应引起的混凝土结构破坏程度,比其他耐久性破坏发展更快,后果更为严重.碱-骨料反应一旦发生,很难加以控制,所以有时也称碱骨料反应是混凝土结构的“癌症”.碱-骨料反应破坏的最重要特征之一是混凝土表面开裂,裂缝的形态与结构中钢筋形成的限制和约束状态有关：钢筋限制、约束力强的混凝土形成顺筋裂缝；钢筋限制约束作用弱的混凝土形成网状裂缝,在裂缝处有白色凝胶物渗出.

碱-骨料反应裂缝与其他原因裂缝的主要区别是：

1）碱-骨料反应引起混凝土局部膨胀,裂缝的两个边缘出现不平是碱-骨料反应裂缝的特有现象；2）碱-骨料反应与环境湿度有关,在同一工程中潮湿部位出现裂缝,而干燥部位却安然无恙,是碱-骨料反应裂缝区别与其他原因裂缝的外观特征差别之一；3）从裂缝出现的时间来判断,碱-骨料反应裂缝出现的时间较晚,而混凝土收缩裂缝出现的时间较早,一般在施工后若干天内出现.

1.1.4冻融循环破坏

渗入混凝土中的水在低温下结冰膨胀,从内部破坏混凝土的微观结构.经多次冻融循环后,损伤积累将使混凝土剥落,强度降低.冻融循环破坏的混凝土剥落,开始时在混凝土表面出现粒径为2～3mm的小片剥落,随着使用年限的增加,剥落量及剥落块直径增大,剥落由表及里,发展速度很快.一经发现冻融引起的混凝土剥落,必需密切注意剥落的发展情况,及时采取修补措施.

1.1.5钢筋锈蚀

混凝土中钢筋腐蚀的首要条件是钝化膜破坏,混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏,加之有水分和氧的侵入,就可能引起钢筋的腐蚀.钢筋腐蚀伴有体积膨胀,使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝,造成钢筋与混凝土之间的黏结力破坏,钢筋截面面积减少,使结构构件的承载力降低,变形和裂缝增大等一系列不良后果,并随着时间的推移,腐蚀会逐渐恶化,最终可能导致结构的完全破坏.需要注意的是,上述所有侵蚀混凝土和钢筋的作用都需要有水作介质.另一方面,几乎所有的侵蚀作用对混凝土结构的破坏都与侵蚀作用引起的混凝土膨胀,最终导致混凝土的开裂有关.而且当混凝土结构开裂后,腐蚀速度将大大加快,形成导致混凝土结构的耐久性进一步退化的恶化循环.因此,对新建结构,提高混凝土结构耐久性的基本途径是增强混凝土的密实度,防止和控制混凝土开裂,阻止水分的侵入；加大混凝土保护层的厚度,防止由于混凝土保护层碳化引起钢筋钝化膜破坏.对于在役结构,提高混凝土结构耐久性的基本思路是在清除病害根源的基础上,封堵裂缝,修补破损混凝土；增设防水层,防止水分的侵入.

1.2由荷载作用或设计施工不当造成的病害

1.2.1桥梁设计荷载偏低

旧桥大多是在过去的经济环境下建设的,已不适应当今国民经济快速发展的需要.当年,在修建公路桥梁的时候,对于仅作为人行桥或马车使用的古代和近代的桥梁未作任何改造就加以利用,尽管大都有一定潜力可挖,对于当时荷载等级要求不高,行车密度较稀的交通状况是能够适应的.但是,随着交通事业高速发展,相当部分老桥面临荷载等级偏低,承载能力不足的状况,导致病害日益严重,成为危桥.另外一个很重要的原因则是设计规范不完善.

1.2.2结构不合理

桥梁设计方案的选择,是由当地的水文地质条件,施工技术和方法,经济指标和使用要求等诸多因素所决定的.桥梁结构形式,构件施工方式,桥梁截面形式,还有桥梁跨径的划分和墩高的处理等,如果这些结构选择或布局不合理,都会使桥梁在运营过程中出现这样那样的缺陷.

1.2.3施工原因

施工是设计的实现过程,设计正确性与否,是否完善,在施工中都会得到检验.同时,施工的质量优劣,也将影响桥梁的整体性能.在桥梁建设中,尽管设计正确,但施工方法不当,施工质量控制不严,施工过程中遇到一些非预见性灾害,如洪水、地震等,常常导致桥梁承载能力降低,不能达到设计的预期目的.由于施工原因,导致日后桥梁承载能力不足.

1.2.4材料质量问题

施工中使用的混凝土,钢筋,沙砾等材料质量达不到规范要求是导致结构产生各种质量缺陷的内因.

1.2.5其他原因

车流量加大,重车增多,交通碰撞事故,地震,洪水的破坏,环境恶劣,化学腐蚀,周边出现不均匀沉降等都会使桥梁产生损坏.

2.桥梁主要病害分析

我国早期修建的高速公路上的桥梁多为中小跨径的混凝土简支梁桥,存在的一些常见病害有：桥面铺装开裂、钢筋锈蚀、伸缩缝损坏、支座破坏和桥梁墩台基础的病害等.

2.1桥面铺装开裂混凝土桥面铺装层的病害随处可见,主要表现为较规则的纵、横向裂缝,不规则的网状裂缝及较严重的破裂等病害.产生病害的主要原因是桥面板刚度不足,在重载或冲击荷载作用下产生较大变形,从而导致桥面板的铺装层出现裂缝,且发展较快.其次,铺装层与桥面板和主体结构变形不协调,产生附加内力也会引起纵、横向裂缝.另外,早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋量偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题.

铺装层的病害在高速公路上的危害性非常严重.首先,铺装层破损会使车辆冲击荷载进一步增大；其次,防水功能失效后,雨水渗入主梁中,使主梁受力钢筋锈蚀,这一点对于钢筋混凝土结构而言,危害尤其严重；最后,铺装层的破坏会改变设计荷载的横向分布状态,使得横向刚度变小,各梁板受力不均,并使主梁实际高度变小,纵向刚度减弱,挠度增大.

2.2钢筋锈蚀

引起钢筋锈蚀的主要原因是混凝土的密实性不够以及钢筋保护层厚度不足或遭到破坏.另外,海洋环境、大气中的酸性气体及潮湿环境等,都是促进钢筋锈蚀的客观因素.我国南方地区,因工业污染形成的“酸雨”普遍存在,加上气候潮湿,为桥梁钢筋的锈蚀提供了合适的外部环境.北方地区冬季普遍采用撒盐的方法防止桥面冰冻,富含氯离子的盐水渗入结构混凝土体内,大大加速了钢筋的锈蚀.

钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降.锈蚀的直接后果是钢筋断面积减小,对于以钢筋作为抗拉材料的桥梁来说,断面积的

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