1、桥梁检测相关基本知识编者:刘伟1. 何 谓净 跨径、 计算跨径、桥梁全长、桥下净空高度、净矢高、计算矢高、矢跨比?、净跨径:对于设在支座的桥梁为设计洪水位线上相邻两桥墩台内缘之间的水平净距,不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距,用 Lo 表示。、计算跨径:对于设支座的桥梁为相邻支座中心的水平距离;对于不设支座的桥梁为上、下部结构的相交面之中心间 的水平距离,用 L 表示。、桥梁全长:对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间 的距离,对于无桥台的桥面系行车道板长度。、桥下净空高度:是为满足通航的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限。、净矢高:是拱桥以拱顶截面下缘至相邻两
2、拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离。、计算矢高:是以拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离。、矢跨比:指拱桥中拱圈(或拱肋的计算矢高与计算跨径之比 f 比 l)也称拱矢。2. 桥梁分类(如承重体系,上部 结构的行车道位置,承重结构所用的材料等)?按其主要承重结构体系分为哪几类?是比较其特点?桥梁分类:按承重体系分:梁式桥、拱式桥、刚式桥、吊桥;按上部结构的行车道位置:上承式、中承式、下承式;按承重结构所用的材料:圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、木桥梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构;拱式结构在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力,与同跨径的梁相比,拱 的弯矩、
3、剪力和变形都要小的多;刚式桥是梁与柱的整体结合,梁和柱的连接处具有很大的刚性,以承担负弯矩的作用;吊桥的主要承重结构是缆索,结构自重较轻,有较大的跨越能力,刚度较小,易产生较大变形。3. 现行公路桥梁规范设将桥梁设计作用分为哪几类?准永久值、标准值、 频遇值4. 何谓永久作用,可变作用,偶然作用?永久作用:在结构使用期间,其量值不随时间而变化,或其变化值与平均值比较可忽略不计的作用;可变作用:在结构使用期间,其量值随时间而变化,或其变化值与平均值比较不可忽略不计的作用;偶然作用:量值在结构使用期间出现的概率很小,一旦出现,其值很大且持续时间很短的作用。5. 现行公路桥梁规范将行车道荷载如何分级
4、?试描述其基本参数和布载规定。6. 现行公路桥梁设计中有那两种极限状态?每种极限状态存在哪些荷载组合形式并简述其内容?(不含公式)两种极限状态:承载能力极限状态、正常使用极限状态;承载能力极限状态:基本组合,永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应组合偶然组合,永久作用的标准值效应与可变作用代表值效应,一种偶然作用标准值效应相组合正常使用极限状态:作用短期效应组合,永久作用的标准值效应与可变作用频遇值效应组合作用长期效应组合,永久作用标准值效应与可变作用准永久值相结合。7. 路面布置应根据什么确定?混凝土梁式桥的桥面布置有哪些方式?桥面布置应根据道路等级,桥面设计宽度、行车要求等条件确定混凝土
5、梁式桥布置的形式:双向车道布置、分车道布置、双层桥面布置。8. 桥面铺装有何作用?对桥面的铺装的性能有何要求?桥面铺装的作用:保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分散作用。桥面铺装应达到抗车辙、行车舒适、抗滑不渗水和与桥面行车道板结合良好等要求。9. 设置桥面纵坡有何好处?桥面横坡的作用是什么?桥面横坡有哪些设置方式?设置桥面纵坡的好处是有利于排水。桥面横坡的设置方式:对于板桥式就地浇筑的助板式梁桥,将墩台顶部做成倾斜的,再将其上盖桥面板,可节省铺装材料并减轻永久荷载作用;对于装配式助板式梁桥,可采用不等厚的铺装层;桥宽较大时,直接将行车道
6、板做成双向倾斜的。10. 桥面伸缩缝的作用?它应满足哪些要求?桥面伸缩缝的作用满足的要求:保证上部结构的自由伸缩能承受各种车辆荷载的作用具有良好的平整度良好的防水性能良好的防尘性能便于养护、修理、更换经久耐用。11. 目前较常用的伸缩缝有哪几类?对接式伸缩缝、钢制支承式、橡胶组合剪力式、无缝式、模数支承式12. 混凝土梁式桥的常见分类(依据施工方法,横截面形式,静力体系等)?按施工方法划分:整体式浇筑式、装配式、组合式按横截面形式分:板桥、箱梁桥按静力体系划分:简支梁、连续梁、悬臂梁桥13. 梁式桥承重结构常见哪些截面形式?T 型、二型、箱型14. 装配式板桥的横向联结方式?15. 横隔梁的作
7、用与布置要求?作用:把各主梁连接成整体使它们共同受力,增加横向的刚性防止出现个别主梁受力过大改善单根主梁自身的受力。布置要求:跨内横隔梁随跨径增大可增设 13 道间隔采用 56m 为宜,高度为梁高的 3|4 左右,梁肋下部呈马蹄形加宽时横隔梁延伸至马蹄的加宽处,它的肋宽常采用 120160mm16. 按结构受力简化图式不同,行车道板是如何分类的?多跨连续单向板、悬臂板、铰接悬臂板17. 何为荷载横向分布影响 线,荷载横向分布系数?常见的荷载横向分布系数计算的方法有哪些?横向分布影响线:单位荷载沿桥面横向(y 轴方向)作用在不同位置时,其梁所分配的荷载比值变化曲线称作横向分布影响线荷载横向分布系
8、数:它表示某跟主梁所承担的最大荷载时各个轴重的倍数(通常小于 1)计算方法:杠杆原理法、偏心压力法、横向铰结板法、横向刚结梁法、比拟正交异性板法。18. 杠杆原理法的简化计算模型和适用场合是什么?杠杆原理法的简化计算模型:把横向结构视作在主梁上断开面简支在上的简支梁适用场合:适用于计算荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数,也可用于双主梁桥或横向联系很弱的无中间横隔梁的桥梁。19. 偏心压力法的基本假定和适用场合是什么?偏心压力法的基本假定:把横隔梁看作是刚度无穷的的刚性梁,且横向无挠的变形适用场合:适用于桥上具有可靠的横向联结,且桥的宽跨比 BL 小于或接近0.5m 跨中或四分点截面荷载横向分
9、布系数 mc 的计算。20. 你所知道的拱桥分类方式还有哪些(按拱上建筑形式,主拱圈,静力体系,桥面位置划分) 按拱上建筑形式:实腹式拱桥、空腹式拱桥 按主拱圈静力体系:三铰拱、两铰拱、无铰拱 按桥面位置:上承式、中承式、下承式21. 主拱圈的横截面有哪几种类型?板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、钢管拱、 劲性骨架混凝土拱22. 桥梁墩(台)有哪几部分组成?桥墩,桥台有何作用?组成:墩(台)帽、墩(台)身基础、桥墩的作用:承受结构的荷重,承受流水压力,水面以上的风力以及可能出现的流水压力,船只、漂浮物、汽 车的撞击作用桥台的作用:支撑桥跨结构,衔接两岸接线路堤,档土护岸,承受台背填土压力及填土上车辆
10、荷载所产生的附加土测压力。23. 桥台有哪些类型?分别适用于哪些条件? 重力式桥台:适用于填土高度为 810m 的中等以上跨径的 桥梁,要求桥台中间填料宜用渗水性较好的填筑 轻型桥台:只限于桥台高度较小的情况 框架式桥台:适用于地基承载力较低,台身高度大于 4m,跨径大于 10m 的梁桥 组合式桥台 埋置式桥台:适用于桥头为浅滩、溜坡受冲刷 较小,填土高度在 10m 以下的中等跨径的桥梁24. 简述桩柱式桥墩的构造?由钻孔灌注桩与混凝土墩帽组成,柱与桩直接相连,柱即是地面以上的桩,当墩身桩柱的高度大于 1.5 倍的桩距时,通常就在桩柱结合部位布置横系梁,以增加墩身的侧向刚度。25. 叙述排除
11、u 型桥台前墙后积水的措施为排除桥台前墙后面的积水,应于侧墙间略高于高水位的平面上铺层向路堤方向倾斜的夯实粘土作为防水层,并在粘土层上铺一层碎石,将积水引向没于桥台后横穿路堤的盲沟内。26. 梁式桥墩的主要类型有哪些?按构造可分为:实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等按受力特点分为刚性墩和柔性墩按施工工艺可分为就地砌筑式或浇筑桥墩、预制安装桥墩按其截面形式可分为矩形、圆形、圆端形及各种截面组合而成的空心桥墩。27. 埋置式桥台在构造和受力上有何特点?其适用范围有哪些?台身为圬工实体,台帽及身墙采用钢筋混凝土,台身常做成向后倾斜的,这样可以减少台后的土压力和基底偏心距,台身埋置于台前溜坡内,利于台前
12、溜坡填土产生的土压力抵消部分台后填土的主动土压力,它适用于浅滩、溜坡受冲刷较小,填土高度在 10m 以下的跨径的多跨桥梁。28. 何为整体式板桥?与装配式板桥相比,它有哪些优缺点? 答:桥梁主体结构式整体浇注的板,一般为现场搭建支架就地浇筑施工与装配式板桥相比 a 桥梁结构整体性好,受力性能优越 b 配筋节省 c 需要大量的施工支架 d 施工期较长等29. 试解释拱轴线,合理拱轴线的概念?拱轴线:合理拱轴线:与拱上各种截面作用下的压力线相吻合,拱圈截面只受轴向压力而无弯矩作用。对三、四、五类桥梁,交通流量大、重载交通集中的桥梁,山区桥梁,桥下通航桥梁,浅基础桥梁,系杆拱、双曲拱、钢管拱、刚架拱
13、、斜拉桥等特殊结构桥梁等进行重点检查,做好检查记录保证锥坡无勾缝脱落、坍塌变形,桥下无淤积和杂物堆积,排水系统完善无损害堵塞现象对已查明的病桥危桥采取设置限载、限速标志,五类危桥封闭通行和采取绕行措施检查设施钢直尺、卷尺、放大镜、望远镜、手电筒、记号笔、数码相机。二、 桥梁现场病害的检查1、 桥面系的检查、桥面铺装的检查沥青桥面铺装的病害主要有:纵、横向裂缝、坑槽、车辙、拥包、沉陷等;沥青桥面铺装的病害往往昭示了桥梁深处的病害,例如:纵向裂缝相应位置处饺缝一般有破损;横向裂缝相应位置处桥面连续或桥头搭板处一般有破损;坑槽相应位置处水泥混凝土铺装甚至梁板一般有破损。、伸缩缝的检查伸缩缝的病害主要
14、有:伸缩缝本身的破坏损伤、锚固件损坏、缝隙填塞、缝边混凝土开裂、破损及防水材料老化、脱落等。如有伸缩缝砼反复维修反复损坏的,需记录在案,待维修时仔细检查背墙混凝土和梁板顶部是否有破损。、桥面排水设施检查桥面排水设施主要是泄水孔,应确保泄水孔能正常排水,不引起桥面积水。、桥面护栏的检查护栏的检查主要看栏杆是否锈蚀、脱漆;防撞墩是否剥落、开裂。2、 桥梁上部结构的检查桥梁上部结构是桥梁的主要承重构件,它由梁、板等组成,常见病害为裂缝、蜂窝、麻面、空洞、露筋、剥落等。检查时,应根据桥梁结构形式、受力特点检查是否有影响桥梁结构的关键病害。例如:预应力混凝土梁纵向裂缝允许0.2mm,竖向裂缝则是不允许存
15、在的;使用过一段时间的桥梁在裂缝表面往往会形成渗水结晶,比较易于辨识。部分空心板浇筑时气囊上浮,造成空心板顶板厚度不够,经行车反复碾压,顶板混凝土易破碎,该病害表观体现为沥青混凝土反复维修、反复破损。桥梁的横向联系保证了桥梁上部结构的整体性,对它们的检查应包括它们的本身状况及它们与基本构件连接的状况。例如:检查饺缝是否渗泥、漏水,防震挡块是否被挤压开裂。3、 桥梁墩台的检查桥梁墩台的检查主要是墩台身缺陷及裂缝检查,墩台变位(沉降、位移、倾斜)的检查。对于钢筋混凝土的墩台身来讲,比较常见的缺陷是混凝土的冻胀引起剥离、混凝土的风化、掉角、露筋、支座下混凝土局部承压而造成损坏;比较常见的裂缝形态是墩
16、台身沿主筋方向的裂缝或沿箍筋的方向的裂缝(这些裂缝一般数量不多) 、盖梁上与主筋方向垂直的竖向裂缝;部分桥台会因沉降不均匀产生纵向裂缝。对于墩台的沉降、位移和倾斜情况的检查,一般可以先由目测并结合桥梁上部结构检查进行初步判断。例如对于简支梁桥,当上部结构检查发现主梁在墩顶倾斜、伸缩缝顶死的情况,可以初步判定桥墩可能有倾斜或不均匀沉降。对位于河流中的桥墩,应重点检查桥墩是否冲刷截面变形、脱落、通航河流中注意检查是否刮蹭、冲撞病害等。对于墩台基础的检查,主要是墩台基础的冲刷情况和缺陷情况的检查。4、 支座的检查、在经常性检查中,受条件限制,大部分的桥梁支座不易检查,此时,可以根据经验确定怀疑区域,
17、待有条件时再进行部件的详细检查。总之,桥梁现场病害的发生是多种因素综合影响的结果。一种病害的发生往往引起连锁反应,其它病害也会随之而来。因此,在对桥梁进行养护管理时,时常检查,对出现的细微异常现象引起注意,细致观察,详细记录。不失是一种防微杜渐的好方法。第十五条 桥梁经常性检查应包括的内容为:1、外观是否整洁,有无杂物堆积,杂草蔓生。构件表面的涂装层是否完好,有无损坏,老化变色,开裂、起皮、剥落、锈迹。2、桥面铺装是否平整,有无裂缝、局部坑槽、积水、沉陷、波浪、碎边;混凝土桥面是否有剥离,渗漏,钢筋是否露筋、锈蚀,缝料是否老化、损坏,桥头有无跳车。3、排水设施是否良好,桥面泄水管是否堵塞和破损
18、。4、伸缩缝是否良好,连接部件有无松动、脱落、局部破损。5、人行道、缘石、栏杆、扶手、防撞护栏和引道护栏(柱)有无撞坏、断裂、松动、错位、缺件、剥落、锈蚀等。6、观察桥梁结构有无异常变形、异常的竖向振动、横向摆动等情况,然后检查各部件的技术状况,查找异常原因。7、支座是否有明显缺陷、缺失,活动支座是否灵活,位移量是否正常。8、桥位区段河床冲淤变化情况。9、基础是否受到冲刷损坏、外露、悬空、下沉,墩台及基础是否受到生物腐蚀。10、墩台是否受到船只或漂浮物撞击而受损。11、翼墙(侧墙、耳墙)有无开裂、倾斜、滑移、沉降、风化剥落和异常变形。12、锥坡、护坡、调治物有无塌陷、铺砌面有无缺损、勾缝脱落、
19、灌木杂草丛生。13、交通信号、标志、标线、照明设施以及桥梁其它附属设施是否完好。14、其它显而易见的损坏或病害。(二)实地检查1、首先对桥梁整体性进行检查,目视桥梁是否有异常变位,并感觉是否存在异常的振动;2、对桥梁易损的桥面系进行检查,并对桥梁的伸缩缝、桥与路的连接情况拍照记录。若发现桥面系存在有病害,则记录其位置、范围大小,并拍照。3、对桥梁的桥墩上的支座状况,采用望远镜视查。4、检查桥梁两端桥台与附属部分是否存在病害,并通过拍照记录当前使用状况。5、发现主要的承重构件,如主拱、主梁、墩台存在有裂缝,应利用水泥浆或石膏做成薄片状的标记或者玻璃薄片贴在裂缝处,以观察裂缝是否稳定。6、现场及时
20、填写检查记录表。(二)定期检查的主要内容定期检查必须接近或进入各部件仔细检查其功能及材料的缺损状况,并在现场完成下列工作:现场校核桥梁基本状况卡片。当场填写“桥梁定期检查数据表” (表 2-2-3、表 2-2-4) ,记录各部件决损状况。根据调查作出技术状况评分(具体评定方法详见第三章)实地判断缺损原因,估定维修范围及方式。对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查(专门检验)的要求。对损坏严重、危及安全运行的危险桥梁,提出暂时限制交通的建议。根据桥梁的技术状况,确定下次检查时间。支座主要应检查其位移是否正常、功能是否完好,组件是否完整、清洁,有无断裂、错位和脱空现象;固定端是否松动、剪断、
21、开裂。对于各种类型支座的检查,应注意以下问题:简易支座的油毡是否老化、破裂或失效。钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。摆柱支座各组件相对位置是否准确,受力是否均匀。四氟板支座是否脏污、老化。橡胶支座是否老化、变形。盆式橡胶支座的固定螺栓有否剪断,螺母是否松动。辊轴支座的辊轴是否出现不允许的爬动、歪斜。摇轴支座的辊轴是否倾斜。活动支座是否灵活,实际位移量是否正常。支座垫石是否破碎。墩台与基础的定期检查应包括下列内容:桥墩、台及与基础有否滑动、倾斜、下沉、冻拔或冲撞损坏。混凝土墩台及台帽有无冻胀、风化、腐蚀、开裂、剥落、空洞、露筋、变形等。台背填土有无沉降、裂缝、挤压隆起。石砌墩台有无砌块断裂、
22、通缝脱开、变形,砌体泄水孔是否堵塞,防水层是否损坏。基础下是否发生不许可的冲刷或淘空现象。扩大基础的地基有无侵蚀。桩基顶段在水位涨落、干湿交替变化处有无冲刷磨损、颈缩、露筋,有无环状冻裂,有无受到污水、咸水或生物的腐蚀。钢筋混凝土和预应力混凝土桥跨结构的检查,包括下列内容:混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落、露筋和钢筋锈蚀,有无活性骨料硅碱反应引起的整体龟裂现象。预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂,沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝。梁(板)式结构主要检查梁(板)跨中、支点、变截面处、悬臂端牛腿或中间铰部位;刚构和桁架结构主要检查刚构固结处和桁架节点部位的混凝土开裂和钢筋锈蚀等缺损状况。装配式
23、梁桥应注意联结部位的缺损状况。如组合梁的桥面板与梁的结合部位,及桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水;梁(板)接缝混凝土有无开裂和钢筋;横向联结构件是否开裂,连接钢板的焊缝有无锈蚀、断裂,边梁有否横移或向外倾斜,弯斜桥有无平面位移(爬移)等。(5)拱桥主要检查主拱圈的拱脚、L/4、3/4 L(L 为拱桥的计算跨径) 、拱顶处和横向联系、拱上结构的变形,及混凝土开裂与钢筋锈蚀等缺损状况。拱上立柱(或立墙)上下端、盖梁和横系梁的混凝土有无开裂、剥落、露筋和锈蚀。中下承式拱桥的吊杆上下锚固区的混凝土有无开裂、渗水,吊杆锚头附近是否有锈蚀现象。劲性骨架拱桥还要检查是否沿骨架出现纵向或横向裂缝。双曲拱
24、桥主拱圈的定期检查应特别注意:拱脚有无压裂,拱肋 L/4、3/4 L 处、顶部等是否开裂、破损、露筋锈蚀;拱肋间横向联结拉杆是否松动、开裂、破损和错位;拱波与拱肋结合处是否开裂、脱开;拱波之间砂浆有否松散脱落,拱波顶是否开裂、渗水等。圬工拱桥主拱圈与拱上建筑定期检查时应特别注意:主拱圈有否开裂、渗水、砂浆松动、脱落变形;砌块有无断裂、脱落;拱脚是否开裂;腹拱是否变形;拱铰功能是否正常等。实腹拱的侧墙与主拱圈间有无脱落,侧墙有无变形,拱上填土有无沉陷或开裂。空腹拱的腹拱有否变形、错位,立墙或立柱有无倾斜、开裂。钢桥的检查,应包括下列内容:构件(特别是受压构件)是否扭曲变形、局部损伤。铆钉和螺栓有
25、无松动、脱落或断裂,节点是否滑动错裂。焊缝及其边缘(热影响区)有无裂纹或脱开。油漆层有否裂纹、起皮、脱落,构件是否腐蚀生锈。悬索桥和斜拉桥的检查,应包括下列内容:加劲梁或主梁按相应的预应力混凝土或钢结构的要求进行检查。索塔有无异常的沉降、倾斜,柱身、横系梁和锚固区有否开裂、渗水和锈蚀,塔身有无竖向和横向裂缝。吊桥锚锭及锚杆是否有异常的拔动滑移,锚锭混凝土有无开裂、渗水,锚室(洞)内的锚杆、主索锚固段和散索鞍等部件是否锈蚀、断裂。吊杆、拉索的两端锚固部位,包括索端及锚头、主梁锚固构造有否浸水、锈蚀和开裂,吊杆上端与主缆联结的索夹(箍)紧固螺栓是否有松驰和锈死。主缆、吊杆束和拉索的防护层是否破损、
26、老化和漏水。斜拉桥索颤震是否明显,减震措施是否失效。吊桥的索鞍是否工作正常,有无锈蚀、辊轴歪斜、卡死等现象。主缆索有无明显挤偏现象。翼墙、侧墙及耳墙应检查其是否有开裂、倾斜、滑移、沉陷等降低或丧失挡土功能的状况。锥坡、护坡应检查其是否有冲刷、滑坍、沉陷等现象,造成坡顶高度显著下降。土质锥形护坡表面覆盖草皮是否损坏,有无沟槽和坍塌现象。铺砌面是否开裂,有无勾缝砂浆脱落、隆起或下陷,坡脚是否损坏。埋置式桥台台前溜坡基础埋置深度是否足够,有无冲刷损坏等。桥面系构造的检查,应包括下列内容:桥面铺装层是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车等现象,有无严重的裂缝(龟裂、纵横裂缝) ,纵横坡是否顺适,防水层是否漏水。伸缩缝是否破损、结构脱落、淤塞、填料凹凸,是否有跳车、漏水等现象。人行道有无开裂、断裂、缺损;栏杆是否松动、撞坏、锈蚀、变形。桥面横坡、纵坡是否顺适,有无积水;泄水管有无损坏、堵塞,防水层是否工作正常,有无渗水现象等;桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否腐蚀、老化等。