钢管混凝土拱桥技术状况评定和其养护措施.docx

钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施来源：互联网?? 发布时间：2009-12-11?? ?? 钢管混凝土拱桥技术状况评定及其养护措施吴明峰（福建省交通科学技术研究所，福建福州 350004）?摘要：二十世纪九十年代以来，我省陆续修建了十余座钢管混凝土拱桥，今后在许多地方还将陆续兴建。这些桥梁经过十余年的运营后，出现了较多的维修和养护问题。本文针对钢管混凝土拱桥的自身结构特点，钢管混凝土拱桥各关键部位的常见的病害检查和养护方法进行初步的探讨，提出一些检查和养护的思路和方法供桥梁养护部门参考。关键词：钢管混凝土拱桥日常检查养护1 引言九十年代初，在国外应用较广的钢管混凝土拱桥开始引入我国。这种复合结构具有安装施工方便，用料经济合理，承载能力大的优点，是大跨度拱桥的一种比较理想的型式。1990年在四川旺苍建成了第一座主跨115米的钢管混凝土拱桥后，迅速在全国推广，在十年间建成了数十座这类拱桥，如主跨200米的广东三山西大桥和主跨270米的广西三岸大桥。1998年建成的主跨360米的广州丫髻沙大桥是一个代表作，标志着钢管混凝土拱桥在中国已走向成熟。但在这十余年里，由于对钢管混凝土拱桥的建造质量检测手段和养护方法的不足，造成该体系桥梁出现重大问题的报道屡屡发生，直接影响到人民的生命和财产安全，在社会上造成不良的影响。重庆綦江桥和重庆南门大桥就是显著的例子。为此，针对钢管混凝土拱桥的结构特点以及常见的病害，提出检查和养护的思路和方法。2 钢管混凝土拱桥的结构特点钢管混凝土拱桥由钢管混凝土拱肋、立柱或吊杆、横撑、行车道系、下部构造等组成。钢管混凝土拱肋是主要的承重结构，承受桥上的全部荷载，并将荷载传递给墩台和基础。钢管混凝土拱桥的拱肋为钢管混凝土结构，钢管内灌注混凝土。拱桥吊杆采用高强镀锌平行钢丝束，冷铸镦头锚具，热挤高密聚乙烯（俗称PE）套管防护。吊杆上端固定于拱肋，下端固定于梁底。为避免人为因素对吊杆的损坏，吊杆下端一般安装有钢护管，管下安装有减振圈。系杆为此类桥的关键部件，采用钢绞线体外索，由防锈油脂与热挤PE双层防护。两端采用专用体外索锚具，有夹片放松装置，外加防护罩。3钢管混凝土拱桥的常见病害和检查方法3.1钢管混凝土拱肋常见病害和检查方法3.1.1钢管混凝土拱肋常见病害钢管构件存在扭曲变形、局部损伤、腐蚀生锈。钢管涂层有裂纹、起皮、脱落，构件腐蚀生锈。钢管混凝土拱肋及横向联结系的焊缝出现裂纹或开裂。管内混凝土填充不密实，出现空洞。3.1.2相应的检查方法针对钢管构件腐蚀生锈和钢管涂层起皮、脱落等部位，做好标记，并进行详细记录，日常养护中观察其发展情况。钢管混凝土拱肋及横向联结系的焊缝出现裂纹或开裂现象，可采用金属探伤仪进行裂缝探伤检查，确定焊缝损伤情况。管内混凝土填充不密实，出现空洞现象，主要的原因：（1）在泵送过程中排气不畅将引起气孔缺陷。（2）混凝土本身的质量也是引起缺陷的主要原因。混凝土在浇筑时要求有一定的流动性，用坍落度来表示，管内混凝土必须要有一定的坍落度，但坍落度不能太大，否则混凝土在运送、灌注过程中易分层离析，破坏混凝土的均匀性，影响灌注质量。另外，为了补偿钢管内部混凝土的收缩，减小混凝土收缩系数和孔隙率，需掺入膨胀剂，膨胀剂量必须适当，若加入的量过大，会使混凝土膨胀过量，导致钢结构的破坏，强度下降，若加入的量过小，由于混凝土收缩，会使混凝土干缩和水化热冷缩，导致缺陷，使混凝土与钢管壁的胶结脱离。（3）外界温度以及钢管混凝土材料间的温差将对拱肋的质量有很大影响。钢管与混凝土的吸热、散热速度相差很大，而拱肋又是直接暴露在大气中直接承受阳光作用，夏天钢管表面温度高达80℃，内部核心混凝土50℃，受其影响白天钢管吸热迅速膨胀时，管内的混凝土吸热慢，且需要吸收的热量大，管内混凝土不可能跟钢管一起膨胀；到了夜晚，钢管遇冷收缩时，管内的混凝土才慢慢吸热膨胀而阻止钢管的收缩，同时钢管又对混凝土产生了一个紧箍力，加速混凝土的收缩和徐变，钢管与混凝土产生一定的脱离是很难避免的。管内混凝土填充密实性检查方法有：人工敲击法、直接钻芯取样法、超声波检测法。（1）人工敲击法人工敲击法是靠技术人员通过对钢管混凝土拱肋的敲击而后根据经验判断出缺陷位置以及种类的方法。但是敲击法完全凭技术人员的技术及经验，缺乏理论依据和可供存档的资料，是一种比较粗略的检测方法。无论是对于判断缺陷的种类还是判断的精度都是不能得到保证的，因此，人工敲击法的应用既不便于施工技术管理也不适合质量检测技术管理，它只能作为一种辅助检测手段。（2）直接钻芯取样法在众多钢管混凝土拱肋的检测方法中，钻芯法无疑是最为直观最为可靠的方法。它不仅能直观的反映出钢管混凝土的完整性，而且能比较精确的验证混凝土强度是否满足要求。但是钻芯法仍然有其不足之处，该法取样部位有局限性，只能反映钻孔