混凝土桥梁的常见病害及防治
Concrete Bridge Disease Analysis and
Prevention
2010届 土木工程系 专 业 交通工程 学 号 20066138 学生姓名 历彦霞 指导教师 李岗峰
完成日期 2010年 5月 28 日
毕业设计成绩单
学生姓名 历彦霞 学号 20066138 班 级 方0604-6 专业 交通工程 毕业设计题目 指导教师姓名 指导教师职称 李岗峰 高级工程师 混凝土桥梁的常见病害与防治 评定成绩 指导教师 得分 评阅人 答辩小组 组长 成绩 得分 得分 系主任 签字: 年 月 日 毕业设计任务书
题 目 学生姓名 混凝土桥梁的常见病害与防治 历彦霞 学号 20066138 班 级 方0604-6 专业 导交通工程 师 承担指导任务单位 土木工程系 名 姓李岗峰 导师 职称 高级工程师 一、设计(论文)内容 1、桥梁病害及防治的资料收集 2、开题报告和外文翻译 3、桥梁病害的类型,包括:上部构造的病害:桥头跳车,混凝土开裂、钢筋锈蚀等。 下部桥墩及基础的病害:基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空。 4、分析桥梁病害产生的机理 5、对桥梁病害的防治(包括设计及施工两方面) 6、专业外文翻译 二、要求 1、毕业设计要尽快明了设计内容和要求,查找及阅读参考资料,复习有关专业知识和基本理论知识。 2、结合课题思考,严禁抄袭。 3、说明书应计算正确,逻辑严谨,条理清晰,书写整洁,图面清楚,符合有关规范要求。 4、翻译与课题有关的外文资料,译文字数不少于3000汉字。 5、必须按时完成毕业设计,认真做好答辩的准备工作。 6、提交电子文档,纸质论文 7、中文文献不低于15篇,英文文献不低于5篇 三、应收集的资料及参考文献 [1] 《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041—2000 中华人民共和国行业标准 [2] 《桥梁工程》 人民交通出版社 姚玲森 主编 1985 [3] 《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》 张树仁、鲍卫刚等主编 人民交通出版社 2004 教研组主任签字 时 间 年 月 日 毕业设计任务书
题 目 学生姓名 混凝土桥梁的常见病害与防治 历彦霞 学号 20066138 班 级 方0604-6 专业 李岗峰 导师 职称 交通工程 高级工程师 承担指导任务单位 土木工程系 导师 姓名 [4] 《桥梁通用构造及简支梁桥》 胡兆同 陈万春 主编 人民交通出版社2000 [5] 《道路桥梁工程施工手册》天津市市政工程局 主编 中国建筑工业出版社1985 [6] 招投标 合同管理 索赔 王平 中国电力出版社 2006第十二周 论文答辩 [7] 建设工程合同管理 中国建设监理协会 知识产权出版社 2003 [8] 混凝土技术禁忌手册 王华生 机械工业出版社 2002 [9] 混凝土质量控制标准GB501-92 [10] 大体积混凝土温控与防裂 彭立海//阎士勤 黄河水利出版社 2005-11-1 [11] 钢筋混凝土简支板梁式桥病害调查分析与评价[J]. 王有志 孙大海 徐鸿儒 .华东公路2002(4) [12] 桥梁钢筋锈蚀及其对策[J].公路 陈昌伟 李昌铸 张键. 1999(6) [13] 梁(板)桥常见伸缩缝损坏成因及修补措施[J].山西交通科技 王伟亚 张秀海. 2002(4) 四、进度计划 第一周 收集资料,制定工作计划 第二周 开题报告 第三周 外文翻译 第四周 混凝土桥梁常见病害的类型 第五至第七周 混凝土桥梁常见病害的机理分析 第八至第十周 对桥梁病害的防治(包括设计及施工两方面) 第十一周 毕业设计的整理 第十二周 论文答辩 教研组主任签字 时 间 年 月 日 毕业设计开题报告
题 目 混凝土桥梁的常见病害与防治 方0604-6 专业 交通工程 学生姓名 历彦霞 学号 20066138 班 级 一、 选题的研究背景 混凝土桥梁在使用中常存在一些常见病害,如钢筋腐蚀、桥面裂缝等,这些病严重影响了桥梁的使用性能,如不及时修补和维护,还会造成主体结构的破坏。若对每座桥梁都组织专家检查之后再确定养护维修方案,必定耗费大量人力、物力,这在目前的条件下是不现实的。如何做出正确的检查,掌握确切的病害情况,及时制定出合理、经济的防护维修方案,截至前理论上尚没有很好的解决办法,究其原因,主要是对病害缺乏系统、清楚的认识。 桥梁结构不可避免的会出现损伤和病害,因此,必须加强病害的预防。具体来说,一是加强经常性的养护维修,建立起日常检查机制,以保证桥梁运营安全防止病害的扩展。二是定期对桥梁进行“体检”,对桥梁结构进行运营潜力评估。三是贯彻执行“预防为主的原则。对桥梁病害进行预防处理,首先要进行桥梁检查,必要时还须进行桥梁荷载试验,以掌握结构的技术状况和安全状态,分析病害的原因及严重程度,以便从安全、经济、适用等方 面综合考虑是否进行维修加固。对可以进行维修加固的桥梁,也应区分情况,分析病害原因,采取相应的处治措施。因此 ,正确分析桥梁病害成因,掌握不同类型桥梁、不同病害的特点,针对具体问题迅速简捷地制定相应对策,具有较大的经济价值和社会效益。 二、 国内外研究现状 国内外对现役桥梁的检测报告表明,缺陷桥梁已越来越多出现,不少桥梁已经或者正在发生老化、破损、出现裂缝等现象,严重影响了桥梁的正常使用。深入分析缺陷桥梁的病害成因,并以此指导桥梁设计施工以及监测已经成为工程界关注的问题。文章以国内拆除的跨径最大的钟祥汉江公路大桥为例,根据该桥的相关资料以及拆除施工中得到真实数据,利用BP神经网络对病害桥梁拆除有限元计算的数据结合钢束的布置方案推算出各个钢束的现存预应力,可以计算出各根钢束的预应力损失值,分析该桥的病害成因,从而对同类桥梁的设计和施工具有一定的指导作用。 三、 本文拟研究主要内容 由以上几种主要的病害,可以看出混凝土的侵蚀与混凝土的强度无关,而与混凝土的密实度、孔隙特征和外界环境相关,钢筋混凝土结构的裂缝和毛细孔,是各种有害介质进行侵蚀的通道,如何致力于提高钢筋混凝土的密实度,切断与有害介质侵入的通道(即便是水和气体也会对钢筋混凝土具有一定的侵蚀性),对抑制混凝土桥梁各种病害的发生,提高结构的抗侵蚀能力和桥梁的使用寿命有着重要的意义 指导教师签字 时 间 年 月 日 摘 要
如何对既有桥梁做出正确的检测、评估及加固,目前理论上尚没有很好的解决办法,究其原因,主要是对病害及其发生机理缺乏系统、清楚的认识。因此,掌握不同类型桥梁、不同病害的特点,分析其病害成因,针对具体问题迅速简捷地制定相应对策,是当前桥梁工程界研究的热点。
钢筋混凝土桥梁在修建或运营一段时间后往往会伴有病害的发生,如桥头跳车、混凝土开裂、钢筋诱蚀等,对混凝土桥梁产生不同程度的损伤,影响结构的正常使用,降低其使用性能及使用寿命。 桥梁常见的缺陷和病害 1 上部构造的缺陷和病害
主梁或主拱圈受拉部位开裂、破损、承载力下降;桥面铺装有裂缝、沉陷、龟裂;桥头跳车;防水层排水功能不完善;水渗漏病害引起钢筋锈蚀、混凝土剥离;支座位置不正确或损坏引起倾斜、错台及位移等。
2 下部墩台及基础的病害
基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷,基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空,基础结构物的异常应力和开裂。
关键词: 钢筋混凝土桥梁 病害 防治
Abstract
How to make the right existing bridge inspection, evaluation and reinforcement, the present theory is still no good solution, reason, mainly for the mechanism of disease and lack of systematic and clear understanding. Therefore, mastering different types of bridges, the characteristics of different diseases, analysis of the causes of their disease-specific issues to develop rapid simple countermeasures, is the current bridge engineering research focus.
Built or reinforced concrete bridge is running after a time, be accompanied by diseases, such as the bridgehead to jump, the concrete steel trap is cracking, and concrete bridge for a degree, affect the structure of normal use and reduce the use of performance and service life.
Bridges common deficiencies and disease An upper of defects and disease
One. Main beam or arch and parts of the ring was open and break down; deck a crack and sank down, bridgehead ; jump off the function is to improve the water leakage ;disease caused , reinforced concrete support to predicates stripping accents ; are correct or damage caused to the wrong table, and the displacement and
Two. lower stage of the disease and ramps
Basic defects and disease mainly : of the underlying uneven sink ; basis of their removal, and a local basis and at the empty ; infrastructure of the extraordinary stress and the cracking.
Keywords : reinforced concrete bridge disease prevention
目 录
第1章 绪论........................................................ 1
1.1 选题的研究背景和意义 ....................................... 1
1.1.1 背景................................................. 1 1.1.2 研究意义............................................. 1 1.2 国内外研究现状 ............................................. 2
1.2.1 桥梁面临的严重病害情况............................... 2 1.2.2 国内外对桥梁病害原因的分析........................... 3 1.3 研究内容 ................................................... 4
1.3.1 混凝土............................................... 4 1.3.2 钢筋................................................. 5 1.3.3 混凝土表面的防护层................................... 5
第2章 桥梁结构常见病害............................................ 7
2.1 桥面铺装病害 ............................................... 7 2.2 冻融病害 ................................................... 8 2.3 混凝土裂缝病害 ............................................. 8
2.3.1 荷载引起的裂缝....................................... 8 2.3.2 温度引起的裂缝....................................... 9 2.3.3 收缩引起的裂缝....................................... 9 2.3.4 钢筋锈蚀引起的裂缝................................... 9 2.3.5 冻胀引起的裂缝...................................... 10 2.3.6 材料质量引起的裂缝.................................. 10 2.3.7 施工质量引起的裂缝.................................. 10 2.4 锈蚀病害 .................................................. 11
2.4.1 氯离子的侵入........................................ 11 2.4.2 碳化................................................ 12 2.5 桥梁附属结构物的病害 ...................................... 12
2.5.1 伸缩缝病害拱顶裂缝.................................. 12 2.5.2 支座病害............................................ 13 2.6 基础冲刷病害 .............................................. 14 第3章 桥梁病害成因分析........................................... 15
3.1 设计方面的因素 ............................................ 15
3.1.1 设计标准低.......................................... 15 3.1.2 结构不合理.......................................... 15 3.1.3 计算和设计不完善.................................... 16 3.2 施工和管理的因素 .......................................... 16
3.2.1 施工质量低.......................................... 16 3.2.2 管理制度有待完善.................................... 17 3.2.3 全寿命责任制........................................ 18 3.3 使用的因素 ................................................ 20
3.3.1 桥面超载或荷载标准不明.............................. 20 3.3.2 变形与变形障碍...................................... 20 3.3.3 风雨侵袭及自然作用.................................. 21 3.3.4 受意外强击.......................................... 21 3.3.5 温度的变化.......................................... 21 3.3.6 地震、洪水等自然灾害的危害.......................... 21
第4章 对策分析................................................... 22 第5章 结论和建议................................................. 24 参考文献:......................................................... 26 致 谢............................................................. 27 附录............................................................... 28 附录A 英文原文 ................................................. 28 附录B 中文译文 ................................................. 33
石家庄铁道大学四方学院毕业设计
第1章 绪论
1.1 选题的研究背景和意义
1.1.1 背景
混凝土桥梁在使用中常存在一些常见病害,如钢筋腐蚀、桥面裂缝等,这些病严重影响了桥梁的使用性能,如不及时修补和维护,还会造成主体结构的破坏。若对每座桥梁都组织专家检查之后再确定养护维修方案,必定耗费大量人力、物力,这在目前的条件下是不现实的。如何做出正确的检查,掌握确切的病害情况,及时制定出合理、经济的防护维修方案,截至前理论上尚没有很好的解决办法,究其原因,主要是对病害缺乏系统、清楚的认识。
桥梁结构不可避免的会出现损伤和病害,因此,必须加强病害的预防。具体来说,一是加强经常性的养护维修,建立起日常检查机制,以保证桥梁运营安全防止病害的扩展。二是定期对桥梁进行“体检”,对桥梁结构进行运营潜力评估。三是贯彻执行“预防为主的原则。对桥梁病害进行预防处理,首先要进行桥梁检查,必要时还须进行桥梁荷载试验,以掌握结构的技术状况和安全状态,分析病害的原因及严重程度,以便从安全、经济、适用等方面综合考虑是否进行维修加固。对可以进行维修加固的桥梁,也应区分情况,分析病害原因,采取相应的处治措施。因此,正确分析桥梁病害成因,掌握不同类型桥梁、不同病害的特点,针对具体问题迅速简捷地制定相应对策,具有较大的经济价值和社会效益。
1.1.2 研究意义
早期设计施工的桥梁在长期重荷载、大交通量的运营情况下,大部分桥梁都出现了不同程度的病害。对这些桥梁进行病害分析,提出相应对策,进行维修加固,具有显著的经济效益和社会效益。特别是混凝土拱桥,具有一定的超 载能力 ,只要找到病害的原因,并进行相应的处治,其大多数是可以继续运营的。20世纪70年代以后修建的大量钢筋混凝土桥梁 (服务期满30年)。将进入桥梁维修的高峰期,透彻研究桥梁病害的根源是桥梁维修的根本所在。因此,研究桥梁病害机理与防护对策,并及时采取处治和防范措施,可延长现有桥梁的使用寿命,同时,在设计和修建新的桥梁时,选用合适的材料和结构形式,以延缓病害的发生,从而减少桥梁养护工作量,节省养护费用。
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美国公路战略研究项目(SHRP)报告统计,1986年,美国修复因钢筋锈蚀引起的桥梁损坏花费200亿美元,而且该费用还在以每年5亿美元的速度递增,由此可见,用于既有病害桥梁的维修加固费用非常昂贵。同时,旧桥加固工作困难大 ,技术要求高,因此更需对桥梁结构的病害进行合理分析,对症下药,找出合理的处治方法,以节省资金和施工周期。既有桥梁加固和改造实践表明:利用既有桥梁加固,不仅提高桥梁技术标准,与拆除另建新桥相比,工期短、资金省,而且对现交通运输影响小,有的甚至是在不中断交通的情况下,也能完成桥梁的加固与拓宽。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 桥梁面临的严重病害情况
1.2.1.1 砼梁式桥的病害
在全部桥梁中,砼桥梁占绝大多数(19年欧洲砼桥梁占桥梁总数的70%,美国砼桥梁占72%,我国砼桥梁占90%以上).近年来国内关于砼桥梁病害和破坏事故的报道屡见不鲜,其数量远远超过钢桥。
(1)桥梁病害对交通运输安全畅通影响严重,修复重建费用巨大,成为世界各国共同关注的问题美国联邦公路署在19年提交国会的一份报告《国家公路和桥梁现状》中提到:“现积压有待修补的砼桥梁的维修费用为1550亿美元”。
(2)美国每年用于砼工程的维修费用高达300亿美元,因除冰盐引起钢筋锈蚀而限载的公路桥梁已占全部桥梁的1/4。美国土木工程学会在2001年指出,美国基础设施在未来的5年需要花费1.3万亿美元来解决目前基础设施中存在的缺陷.就桥梁而言,29%的桥梁被界定为具有功能性缺陷,将需要在未来的10年中每年耗费106亿美元来解决改变这一问题.国内缺乏这方面的准确统计数据,但根据1994年秋检统计,我国铁路桥梁共有病害桥6137座,占桥梁总数的18.8%,其中砼桥2675座,占病害桥梁的43.6%。 1.2.1.2 钢筋混凝土拱桥的病害
我国在60-70年代修建了大量的拱桥,不少桥梁因为严重的开裂和锈蚀问题,而不得不加固或拆除重建.还有,自国内开始修建钢管砼拱桥以来,尽管这种桥型在设计理论和耐久性防护等诸多方面还不够成熟,但却在不到15年的时间内修建了多达200余座,目前主跨200m以上的拱桥中,钢管砼拱桥的数量已超过一半.这样的发展速度固然令人欣喜,但即使是亲自参与设计和施工的人员也不能不承
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认,由于理论和施工方面存在的问题,钢管砼拱桥的使用前景和耐久性并不乐观.
可以预言:当我们欣慰于近20年桥梁建设高速发展的时候,可能想象不到20年后我们将不得不为了这些桥梁的维修、加固付出难以想象的沉重代价。桥梁普遍面临着众多的病害,其中又以上部结构的病害情况更为严重。
1.2.2 国内外对桥梁病害原因的分析
混凝土病害是一个复杂的问题,与混凝土原来的质量和工作环境有很大关系。水泥胶浆的多孔性,它的化学与物理特性,低张力强度和脆性等是混凝土病害 的关键因素。混凝土原料的质量、设计的不完善和浇筑及养护过程中出现的问题也是病害产生的重要原因。 1.2.2.1 钢筋锈蚀
锈蚀是金属铁发生氧化的电化学过程,生成氧化铁。钢筋锈蚀需要水和氧气同时存在。当混凝土结构内部的相对湿度达到40%时,锈蚀就开始了,相对湿度达到70—80%时,锈蚀速度达到最大。当相对湿度超过70—80%或整个混凝土结构完全浸没在水里时,由于氧的供应量不足,因此锈蚀速度反而下降了。另一方面,氯离子的存在会加速锈蚀速度。
炭化反应主要是水泥中的石灰,大气中的二氧化碳和某些酸性物质,如二氧化硫和二氧化氮之间的反应。这个中性化反应的结果导致混凝土pH值的下降,使得钢筋表面的钝化膜逐步丧失而引发钢筋锈蚀。同时炭化反应也会加剧由于氯离子渗入而导致的锈蚀。 1.2.2.2 冻融破坏
冻融循环使混凝土中的水结冰膨胀而产生张力,从而导致结构开裂。通过加入引气剂,使得混凝土结构内部形成大小合适的气穴可以有效地减少冻融对混凝土的破坏。没有加入引气剂的混凝土常常需要维修与保护,防止冻融循环造成 的破坏。
1.2.2.3 碱骨料反应
碱骨料反应是指水化水泥中的碱性物质与骨料中可反应化学成分之间发生化学反应。一般来说有两类碱骨料反应:碱一碳反应:碱性物质与含有碳酸盐类物质的骨料(如白云石等)发生化学反应:另一类是碱一硅反应:碱性物质与含硅酸盐类物质的骨料(如蛋白石和硅酸石灰石等)发生化学反应。碱骨料反应的结果是在水泥骨料表面发生膨胀性断裂,从而导致混凝土结构开裂。比起由于钢筋锈蚀而导
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致的病害和开裂,碱骨料反应的过程要慢的多。
1.3 研究内容
由以上几种主要的病害,可以看出混凝土的侵蚀与混凝土的强度无关,而与混凝土的密实度、孔隙特征和外界环境相关,钢筋混凝土结构的裂缝和毛细孔,是各种有害介质进行侵蚀的通道,如何致力于提高钢筋混凝土的密实度,切断与有害介质侵入的通道(即便是水和气体也会对钢筋混凝土具有一定的侵蚀性),对抑制混凝土桥梁各种病害的发生,提高结构的抗侵蚀能力和桥梁的使用寿命有着重要的意义。主要处理措施如下:
1.3.1 混凝土
1.3.1.1 选用适当的补强混凝土或砂浆
被侵蚀松动的混凝土,胶结结构已经遭到破坏,丧失了原有的强度和承载能力。在进行处理时,应剔除松动的混凝土,采用适当的混凝土或砂浆补强,侵蚀严重的应考虑增大原来结构的尺寸,降低混凝土表面的拉应力,抑制裂缝的发生,增强结构的承载能力。补强的混凝土或砂浆应具有以下性能:
(1)和易性好,具有较好的弹性和低收缩率,使补强的混凝土不开裂。 (2)与既有混凝土构件要有较高的粘接力,以及相一致的线膨胀系数,满足 结构要求的抗弯强度或抗拉强度。
(3)要有较高的密实度以及抗化学侵蚀的性能,满足抗渗、抗冻要求。 (4)位于侵蚀环境水中的桥墩,应采用防水混凝土和适当的混合掺料或添加 剂。
1.3.1.2 提高混凝土的密实度
一般病害的发生是以水为载体,通过裂缝或孔道到达混凝土内部和钢筋位置,而且裂缝越大,侵蚀的速度就越快,实验表明,桥梁结构要达到百年的使用寿命,裂缝宽度必须控制在0.15mm以内。病害处理应包括改善结构材料的防水性能和提高密实度两个方面。对于既有结构混凝土的裂缝,可以通过埋设注浆嘴进行高压注浆的方法进行填塞封堵:对于贯通的毛细孔,可以采用新型的渗透结晶型材料通过毛细孔进入混凝土内部,与混凝土本身的某些物质发生反应,生成凝胶,堵塞毛细孔,提高混凝土的密实度,增加抗渗性,从而提高混凝土的抗侵蚀能力和使用寿命。
1.3.1.3 适当增加混凝土保护层的厚度
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在混凝土耐久性规范中,规定了最小保护层厚度,较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高,这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段,可以将延长有害物质到达钢筋 的时间,延缓了钢筋的腐蚀,使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。但在混凝土耐久性规范发布之前,混凝土钢筋的净保护层厚度仅为15mm,从结构受力的角度,使截面的有效高度和承载能力较大,而从抗侵蚀能力来讲,则正好相反,在恶劣的环境下,侵蚀很容易到达钢筋位置,引起钢筋的锈蚀和混凝土裂缝的进一步发展。所以对于侵蚀严重的结构应考虑适当增加混凝土保护层的厚度,补强的混凝土净保护层厚度满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》的要求。
1.3.2 钢筋
尽管混凝土具有较好的抗渗性,但由于施工条件、施工质量的不同以及在运营过程中养护的问题,难以避免存在微小的孔隙和裂缝,使有害物质容易侵入,造成钢筋的腐蚀。对于侵蚀轻微的钢筋混凝土结构,在混凝土基面涂刷阻锈剂,通过渗透进入混凝土中,同时不妨碍混凝土的透气性及水分散发,保护混凝土中的钢筋,防止其进一步锈蚀。阻锈剂的掺入量与有害物质的渗入总量有关,使结构在设计使用寿命内不会因钢筋锈蚀而发生破坏。对于侵蚀严重的钢筋混凝土结构,应该在剔除松动的混凝土后,检查钢筋的锈蚀情况,如钢筋只是表面锈蚀,应作除锈处理后,在钢筋表面涂刷阻锈剂,如果钢筋的有效面积明显减小,应该采用同型号的钢筋进行绑焊。在混凝土补强后,在结构表面再喷涂阻锈剂。
1.3.3 混凝土表面的防护层
处于恶劣环境下的混凝土桥梁,应在混凝土表面增设防护层在海洋及近海环境下,经过对多种混凝土表面防护层进行试验,表明采用防护层保护的混凝土试件在探测深度范围内氯离子的渗入量比无涂层的低7倍以上,氯离子的含量值基本接近混凝土原有的初始浓度。钢筋混凝土结构设计按允许有裂缝设计考虑的,在正常使用状态是存在微小裂缝的,所以表面防护层宜采用渗透结晶型混凝土防水材料,其具有遇湿 固化能力,不仅可以在混凝土表面形成一道防水屏障,而且其对混凝土的渗透性强,渗入混凝土中后,其活性物质可与混凝土中的物质进一步反应生成凝胶,堵塞已存在于混凝土中的空隙,裂缝及毛细孔,以增加基层混凝土的密实度,阻止了水和各种侵蚀性介质的渗入。
当混凝土出现新的裂缝有水渗入时,在混凝土内部未反应的涂层颗粒还可与混凝土中的物质继续反应生成新的凝胶,对较小的裂缝可实现自身修复。防护层除具有防水功能外,还应具有以下主要技术性能:
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(1)与混凝土基面要有足够的粘结力,最小应不小于0.8MPa。
(2)耐碱性,混凝土表面是强碱性,涂层材料涂刷在混凝土表面上不允许有任何有害反应或变化。
(3)具有足够的抗老化性,尤其是在大气区受阳光照射的干湿交替区域,在使用寿命内,不允许有起泡、开裂的现象发生。
(4)具有较高密实性,阻止有害离子的渗透。 (5)有良好的透气性和抗冲击性。
混凝土桥梁病害的发生,除环境因素外,大多数情况下是有害物质以结构中的裂缝或毛细孔为通道,以水或气体为载体,在结构中逐步扩散进行的。混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理,提高原结构的密实度和防水抗渗性能。位于环境恶劣地区的钢筋混凝土结构,除考虑结构刚度外,其设计混凝土桥梁不宜按允许裂缝出现的情况考虑。采用渗透结晶性防水材料作为结构表面的防护层较单纯防水材料更适合于耐久性要求。为提高结构耐久性和使用寿命,保证结构的使用安全性,应建立定期检、铡、维护和维修机制。
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第2章 桥梁结构常见病害
中小跨径混凝土桥梁存在的一些常见病害有:钢筋锈蚀、伸缩缝破坏、桥面裂缝和支座破坏等。
2.1 桥面铺装病害
桥面铺装的破坏已成为影响告诉公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。铺装层破坏后不仅妨碍正常交通,影响桥面的美观,更易造成交通事故。近年来,由于对铺装层的养护维修工作量越来越大,周期越来越短,营运成本不断增加,因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失越来越引起高度关注。
突出的桥面铺装病害问题是:
桥面早期破坏严重。桥面过早出现车辙,拥包,网裂,龟裂,沥青面剥落。产生坑槽甚至防水混凝土铺装层外漏,导致汽车从平稳舒适的高速路面行驶至桥面时,出现颠簸和左右摇摆。极大的影响了行车的舒适性,严重的还影响行车安全。
桥梁上部结构及铺装结构的耐久性不足。主要是铺装层难以阻止水的渗入,渗入水沿桥面板裂缝进入主梁,造成主梁钢筋的腐蚀,再行车荷载和温度左右下,加速面层和主梁的破坏,降低桥梁的使用寿命,这一现象在桥面负弯矩区尤为明显。
交通量不断增大,车辆动荷载的反复作用,容易使路面破损开裂,大大影响了行车的舒适和安全。桥面铺装病害,包括不规则的网状裂缝,较规则的纵向、横裂缝以及较严重的破裂等病害。这不仅增加了维修费用,甚至导致大面积翻修。同时,桥面铺装直接承受高速行车的冲击、剪切与磨耗,并直接承受气候的影响,日晒升温、日落降温,并与主梁(板)存在一定的变化差异。所以桥面铺装的受力不仅定性分析困难。尤其难以定量计算。铺装装层的受力复杂,病害时有发生。因此,对桥面铺装层的设计和施工均应予 以足桥面够的重视,以预防病害的发生。桥面下沉、栏杆及人行道系损坏等病害,主要是由于缺乏养护造成的。养护部门对桥梁养护不够重视造成桥梁长期失养,外观损坏严重,排水不畅,而桥面铺装过去又多为泥结碎石结构,强度低,防水性能差桥面水容易渗入结构。而结构的膨胀变形反过来又会影响桥面铺装。整体式板桥的板宽较大,在荷载作用下,除板的纵向发生弯曲外,横向也会发生弯曲。横向布钢筋没有达到规定的用量,是
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造成桥面板受拉侧出现纵向裂缝的原因,横向配筋不能满足正常使用荷的要求,导致其无法纵向裂缝的宽度。
在车辆(尤其是超载、超限车辆)的长期作用下,在尚未达到设计年限时,桥梁的桥面板即出现凸凹不平或网状开裂等疲劳破坏的特征.桥面铺装损坏的问题在我国非常严重,不仅在较早修建的桥梁中存在,而且国内近年来修建的一些大型桥梁(如虎门大桥、厦门海沧大桥、江阴大桥)在运营不到5年就纷纷出现桥面铺装损坏的现象。
2.2 冻融病害
冻融现象也是造成桥梁病害,影响桥梁结构承能力和寿命的主要原因之一。西部地区受天气影响极易产生冻融现象,长期反复作用易造成结构产生裂缝有些桥梁进行了加固处理,新浇混凝土和后补混凝土结合不好,易产生裂缝,而冻融作用又加剧了这种作用。冻融病害主要是以下几方面引起:
(1) 自然因素的影响。
(2) 桥梁本身混凝土的施工质量不高,排水设施存在缺陷。 (3) 后期养护薄弱。
2.3 混凝土裂缝病害
在混凝土桥梁中,梁体开裂是一种较为普遍的现象.典型的砼裂缝按开裂部位可将分为:主梁顶、底板开裂,腹板开裂,齿板开裂,预应力锚头区开裂等.按成因可分为结构裂缝和非结构裂缝.结构裂缝是指砼所受拉应变超过极限应变而出现的开裂现象.它的宽度可随着荷载的变化而变化.非结构裂缝一般是指由于变形受到约束而出现的开裂现象.砼收缩、徐变和温差等均是非结构裂缝产生的原因.
在建筑物的建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构坍塌的报道路见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员实际上混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,每一条裂缝均有其产生的一种活者几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可分为以下几种:
2.3.1 荷载引起的裂缝
混凝土结构在常规静,动荷载及次应力下产生的裂缝成荷载裂缝,归纳起来主要有直接盈利裂缝。次应力裂缝两种。
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(1)直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:设计计算阶段,施工阶段,使用阶段。
(2)次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 (3)荷载裂缝分类及其特征。
荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区,受剪区或震动严重部位。 但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,式结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式,产生裂缝特征如下:中心受拉,中心受压,受弯,大偏心受压,小偏心受压受剪受剪受冲切局部受压。
2.3.2 温度引起的裂缝
混凝土硬化期间水泥混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或原有混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
2.3.3 收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩、缩水收缩(干缩)、自生收缩、炭化收缩。
2.3.4 钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
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2.3.5 冻胀引起的裂缝
大气气温低于零度时,混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
2.3.6 材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。①水泥。②砂、石骨料。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。
2.3.7 施工质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
(1)混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
(2)混凝土振捣不密实、不均匀。
(3)混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低。 (4)混凝土搅拌、运输时间过长。 (5)混凝土初期养护时急剧干燥。
(6)用泵送混凝土施工时,加大了水灰比。
(7)混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好。 (8)混凝土早期受冻。 (9)施工时模板刚度不足。
(10)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
①施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。
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②装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T梁等侧向刚度较小的构件,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝。
③安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时,钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑,拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏,则裂缝不易出现。
2.4 锈蚀病害
钢筋锈蚀是影响桥梁结构寿命和安全的一个重因素。由于种种原因,桥梁结构钢筋的锈蚀广泛存在为了维持桥梁的正常运营,需要对出现锈蚀的桥梁行维修。钢筋锈蚀主要是发生了电化学反映。钢筋面致密的氧化膜可使钢筋免受锈蚀。氧化膜的破坏间接导致了锈蚀的发生。混凝土的“碳化”、大气污染及混凝土过高的氯离子含量都使得混凝土中pH值下降钢筋表面氧化膜处 于酸性环境中,逐渐被腐蚀,这样化膜便被破坏了。我国西部地区,因工业污染形成“酸雨”普遍存在,为桥梁中钢筋的锈蚀提供了合适外部环境。同时,冬季普遍采用撒盐的方法防止桥冰冻,富含氯离子的盐水渗入混凝土结构内,大大加速钢筋的锈蚀。
钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成凝土开裂、剥落,使截面有效尺寸减小,导致结构承载力下降。锈蚀的直接后果是钢筋 断面积减小,对于钢筋作为抗拉材料的混凝土桥梁来说,断面积的减会直接影响结构的抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混土对钢筋的握裹力。锈蚀物外流,在结构表面形成迹,影响结构美观。由此可见 ,钢筋锈蚀对桥梁结构危害是十分严重的,有时甚至是致命的。受力钢筋的锈蚀将导致其有效截面的骤降,钢筋的体积膨胀又会导致砼开裂或表面砼成块脱落砼开裂后又使原来处于砼保护层下的钢筋暴露于空气中,并由此造成恶性循环引起钢筋锈蚀的两个主要原因是砼的碳化及氯离子的侵蚀。
2.4.1 氯离子的侵入
砼中的高碱性溶液对砼中的钢筋起保护作用,氯离子可以通过扩散作用和毛细作用进入砼内,当溶入砼中的氯盐含量达到砼重量的0.1%~0.2%时,钢筋开始锈蚀,当氯盐含量超过1%后,钢筋的锈蚀面积将急速增加。
氯离子导致钢筋腐蚀需要有以下几个条件:
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(1) 力筋表面钝化膜的破坏。 (2) 充足的氧的供应。 (3) 适宜的湿度。
大量的工程实践表明:干燥环境下的钢筋不易腐蚀,潮湿或干湿交替环境下钢筋腐蚀发展较快,而长期处于海水下的结构,虽然氯离子浓度很大,但由于缺氧也不易腐蚀。
2.4.2 碳化
空气中的CO2扩散到砼中与水作用生成碳酸,碳酸与水泥的水化物作用生成碳酸钙,在自由水的作用下碳酸钙沉淀在砼内部的孔穴中,这就是碳化.砼中钢筋保护钝化状态的最低(临界)碱度是pH=11.5,而“碳化”的结果可使pH低于9,此时,钢筋就失去了钝化膜的保护碳化有初始期与传播期,在初始期二氧化碳渗透进入砼保护层,最终导致钢筋表面钝化膜的破坏和钢筋锈蚀,在传播期钢筋锈蚀导致砼保护层开裂或崩裂。
2.5 桥梁附属结构物的病害
2.5.1 伸缩缝病害拱顶裂缝
据目前的调查和研究表明,伸缩缝病害出现的原因有以下几个方面:
①由于设计不周引起的伸缩缝损坏。桥面采用了“搭接角钢夹橡胶条”式简易伸缩缝装置系统,缝顶与现浇桥面混凝土同高,上铺沥青混凝土。由于设计中着重强调了解决桥面在伸缩缝处的平整度问题,忽略了桥面混凝土与桥面板的同步伸缩,因此,通车后,沥青混凝土表面沿缝出现不规则开裂,冬季加宽,夏季拱起。在车辆荷载的长期作用下,桥面铺装层(或路面表层)由缝处向里逐渐剪坏,出现啃边或大范围的坑槽,给日后修补带来了更大的困难。
②由于选型不当引起的伸缩缝损坏。
③由于桥墩台施工及梁(板)预制尺寸导致实际板端预留间隙与设计间隙悬殊而引起伸缩缝损坏。
④设计与实际伸缩量不符引起的伸缩缝破坏。这样导致在伸缩缝处夏季出现沥青桥面拱起,冬季出现沥青混凝土桥面沿缝严重开裂的现象。
⑤板式橡胶伸缩缝由于施工误差或橡胶板破坏引起 的伸缩缝处严重跳车。 ⑥板式橡胶伸缩缝或钢板伸缩缝由于伸缩装置混凝土施工先于两端沥青混凝土路面面层而引起伸缩缝尾端跳车。
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⑦“反开槽”施工操作不认真引起伸缩缝处跳车。目前运用“反开槽法”施工修筑的伸缩装置有毛勒缝或暗式伸缩缝。“反开槽法”施工虽然从理论上解决了伸缩缝端头 车的问题,但若施工时操作不当,车辆通过时仍有明确的反映。
⑧材料选用不当引起的伸缩缝损坏导致伸缩缝出现损坏的原因很多,由于伸缩缝受 复杂,有产品本身问题,也有设计和施工的问题。
从计上看:设计工程师在伸缩缝设计过程中只注重计桥梁的伸缩量,并以此进行选型。而往往对产品的能了解不全面,忽视了产品的相应技术要求,诸如过段混凝土的长度、厚度、标高、预埋件的位置及深度,且也没有在设计图上标注清楚。这其中很多问题要产品运到工地安装甚至安装后才能发现,但为时已。从施工上看:伸缩缝安装是桥梁施工的最后几道序之一,为了赶进度,施工马虎,不按安装程序要求做工,例如,板式橡胶缝的预埋螺栓位置不准,与锚固筋脱离 ,B缝的预埋钢筋根本没有预埋长度,且固钢板下混凝土不密实、有空隙、毛勒型伸缩缝施工则易发生预留槽清理深度不够,冲冼不干净,顺序不合理,模板不密贴造成混凝土漏浆,事后清理不干净,浇铸混凝土后,没有养护,形成收缩裂纹,另外,安装后混凝土没有达到强度就提前开放交通也是造成伸缩损坏 原因,因为过渡段的锚固混凝土早已产生早期损伤。
伸缩缝设置在梁端相对薄弱的部位,受桥面温度变化的影响和车辆荷载的作用频繁不断地伸缩变形,极易损坏。伸缩缝的损坏后,不仅影响行车的舒适性,而且可能造成水的下渗,进而可能引起桥梁主体结构和支座的腐蚀.伸缩缝的常见病害有:软性防水材料老化、脱落,接头活动异常,锚固构件损坏,伸缩缝凹槽填入其他硬物,不能自由变形,构造部位下陷或凸出等。
2.5.2 支座病害
常见的支座形式有油毛毡支座、板式橡胶支座和盆式橡胶支座。油毛毡支座经常发生破裂和滑动面不平整的现象。板式橡胶支座的主要病害是脱空、老化开裂和剪切变形,此类病害比较普遍。盆式橡胶支座主要病害是支座螺栓生锈、上螺栓卡死,支座无法活动。支座的病害可能使上部结构失去活动能力,从而产生附加内力,对桥梁的承载能力和工作状态产生不利影响。引起支座病害的主要原因是支座的设计存在缺陷、安装误差、日常养护不周和荷载的反复作用。活动支座应能保证上部主梁结构的自由变形(转动或移动等)。当有异物填充,或钢板支座锈蚀、螺母松动或螺栓脱落,油毛毡支座破裂、脱落、支座滑动面不平整或橡胶支座出现老化时,上部主梁结构将可能丧失自由伸缩的能力,从而对结构产生附加内力。
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2.6 基础冲刷病害
桥梁基础受冲刷、海水淘空及水毁日益严重。其原因是多数旧老桥梁均为天然扩大基础,基础埋置深度不够,桥址所在河床及河流受人为和自然的影响发生变化,引起基础冲刷及淘空。个别新建桥梁因设计过失,也有类似情况。桥梁基础受损以及缺乏必要的维护,加剧了桥梁水毁的严重性,致使河床标高急剧下降,桥梁基桩裸露,基桩混凝土剥落、露筋。
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第3章 桥梁病害成因分析
引起桥梁病害的因素很多,涉及到桥梁的勘察、设计、施工、材料、使用和养护等各个方面,且因桥梁结构类型、使用环境等的不同而千差万别。
3.1 设计方面的因素
很多桥梁病害经常与施工质量低劣有关,但在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计中还有许多可以改进的地方。许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性有的结构整体性和延性不足,冗余性小;有的计算图式和受力路线不明确,造成局部受力过大;有的砼强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄;这些问题都削弱了结构耐久性,会增加桥梁的病害.设计方面的问题可以具体地归纳为:
3.1.1 设计标准低
我国公路桥梁荷载标准是经过多次修改逐步提高的,随着交通事业的发展,旧有桥梁的荷载标准不能满足当前汽车荷载标准的要求,这种情况在世界各国都普遍存在.美国联邦公路局(FHWA)的调查结果显示,全国约有60万座桥梁,其中45%的桥梁有缺陷;在有缺陷的桥梁中,有13.6万座桥梁由于损伤而导致结构性缺陷,有12.4万座桥梁由于功能不全,而不能满足现代交通的要求.英国有9.2万座桥梁是1922年以前修建的,而当时设计规范中尚未引入荷载设计标准.在英国的威尔士,约有1/4的桥梁不能满足现行规范的要求。在我国,仅公路方面就有5000多座危桥,其中一部分是旧中国留下的老桥,其设计标准低、年代久远、损伤严重;另一部分是由于设计、施工不完善及结构本身的缺陷造成的。
3.1.2 结构不合理
在桥梁设计总体方案的选择过程中,一般由桥梁地质条件、施工方法、经济指标等多方面的因素来决定选用的结构类型.例如采用预应力结构或钢筋砼结构、简支或连续,T型梁或箱粱以及跨径比例、箱梁断面尺寸的拟定等,都会对桥梁的
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健康状况有较大影响,需要仔细斟酌和研究.国内经常因为工期或经济方面的原因在方案设计时投入的精力不足,对很多关键问题缺乏研究,为运营以后桥梁的病害埋下了病根.典型的问题有:
(1)未充分考虑预应力弯起钢束的作用,导致截面抗剪能力不足;
(2)对预应力损失估计不当,导致永存预应力偏低,削弱了结构正常使用时的抗裂性能,或者预加应力过大,导致构件反拱度太大,影响行车的舒适性;
(3)腹板厚度不足;
(4)构造钢筋偏少,减少了结构抵抗各种非荷载因素的能力;
(5)局部承压能力不够,对干燥收缩、徐变、温度应力等次应力以及预应力钢束引起的附加应力的影响欠考虑;
(6)结构保护层厚度偏小,导致构件耐久性差等.这些问题可以归结为结构 体系缺乏仔细的研究和优化,结构细节构造粗糙,材质要求低.
3.1.3 计算和设计不完善
在桥梁设计计算过程中,未充分考虑预应力砼结构中砼徐变、收缩及温度应力的影响,设计安全系数不恰当.在进行结构有限元分析时过度强调单元划分的精细化和所谓的计算精度,对结构边界条件和传力路径认识不清除,对施工方法、顺序和施工荷载对结构成桥性能的影响认识不够.另外,在构件的特殊部位,如构件的角隅处,预应力钢筋的锚固处,由于局部应力的影响,会出现应力异常区,但这些部位的设计仅靠经验数据,忽视了计算过程.
3.2 施工和管理的因素
一般的看法认为当前的工程病害和事故主要是野蛮施工和管理所导致.对于短期内发生的诸如突然破坏与倒塌,多是由于施工质量没有达到规范和设计要求,典型的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。
3.2.1 施工质量低
大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、砼配合
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比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的后期使用和长期耐久性产生非常不利的危害.典型的问题有:
(1)选用不符合设计要求的材料,降低了结构的承载力和耐久性。 (2)预应力材料防护薄弱。
(3)砼振捣不足、养护不良,实际结构中砼的质量常较砼试件的质量低很多; (4)预应力结构压浆不及时或操作不合理,导致预应力筋耐久性差或预应力损失增大。
(5)张拉力不足,张拉程序不合理导致预应力损失过大。 (6)锚头等关键部位防护不够。 (7)施工缝处理不当,留下薄弱点。
3.2.2 管理制度有待完善
除了设计合理、施工得当、维护及时外,要从根本上改变目前桥梁病害严重的现状还需要加强桥梁建设管理的力度.目前桥梁建设管理的一些惯例和办法在一定程度上加剧了桥梁工程的病害问题。
其中典型的问题有:
(1)只注重建设初期的成本,而忽视桥梁从规划、建设到运营、破坏整个寿命周期的总体成本.各国桥梁使用实践证明,如果片面追求较低的建造费用而忽视了对结构耐久性的改善,不仅影响运输交通的安全、减少结构使用寿命,同时投入的养护维修费用十分可观,甚至远远超过建造中节省的费用.因此,合理的经济性应当体现为使桥梁的建造与在整个使用期内检查、养护及维修费用之和达到最低.国内桥梁工程招投标中经常是报价越低,得分越高,中标的希望越大.由于公路桥梁建设市场的竞争非常激烈,导致一些工程报价往往被压得过低,施工企业的合理利润得不到保证.这在客观上助长了桥梁建设中层层分包这种不合理运作方式的存在。
工程的实际建设者往往是资质差、技术力量薄弱、管理松散的队伍,这将对桥梁的建设质量十分不利.还有一些工程(如一些政绩工程、献礼工程)因为种种原因过分缩短建设周期,过分追求施工速度,难免出现违背科学规律的做法,也在一定程度上增加了桥梁运营期间的病害。
(2)以往的工程移交方式不够合理.桥梁工程往往在工程竣工后一年进行验收,在一年内出现的问题由施工方负责,验收合格即移交给建设方和管理方面工程即使存在质量问题往往在短期内不会明显暴露出来,这是制度上存在的缺陷。
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(3)桥梁建设中应推广基建工程管理中的全寿命经济分析法(Life Cycle Cost Analyze)。
2000年,我国发布了《建设工程质量管理条例》 (中华人民共和国第279号令),首次以政令形式规定了“设计文件应符合国家规定的设计深度要求,注明工程合理使用年限”,“建设工程实行质量保修制度„„基础设施工程„„最低保修期限为设计文件规定的该工程的合理使用年限”。这一规定实际上是对基础设施工程的耐久性提出了明确要求以往,待工程验收后,设计和工程承包方一般不再承担使用期间环境破坏、修复、重建等相关义务和责任,这就造成了大量工程因耐久性不足引起的由国家承担的经济损失.第279号令中的上述规定,实际上是贯彻实施基础设施工程的“全寿命责任制”,其意义是重大而深远的。
3.2.3 全寿命责任制
3.2.3.1 钢筋阻锈剂的作用原理:
钢筋阻锈剂即混凝土中的缓蚀剂,分为阳极型、阴极型、综合型等。由无机或有机化学物质组成,这些物质对钢筋(Fe)有特殊的亲和力,能阻止或减缓钢筋锈蚀的电化学过程,从而起到阻锈作用。同时不影响混凝土性能或有改善(如RI系列)。
钢筋阻锈剂的作用实质是改变钢筋周围(混凝土)的环境,即使是大量腐蚀介质(如氯离子)进入的情况下,也能使钢筋不发生锈蚀。比如,按国际公认的数据,钢筋周围氯离子渗入量达到每立米混凝土1Kg时,其钢筋锈蚀足以导致混凝土开裂。如果加足量的钢筋阻锈剂到混凝土中,氯离子渗入量即使是达到每立米混凝土10Kg时,仍可保证钢筋不锈(海洋环境结构物、使用防冰盐的桥梁等,5-15年内会发生因混凝土开裂,即氯离子达1Kg;50年后,氯离子累积量可达到10Kg)。因此,使用钢筋阻锈剂是提高钢筋混凝土结构耐久性、延长使用寿命的有效措施。
3.2.3.2 全寿命经济分析法 (1) 行令
美国《联邦基础设施投资原则》(第123号令)明确要求,投资成本要细化、量化、合理化,工程项目的投资成本包含整个使用寿命期内的一切费用。美国联邦公路局(FHWA),于1994年发布公文《关于实施全寿命经济分析法的声明》(FHWA—94—15)指明:“凡联邦和与地方联合管理的基础建设项目的投资评估,均执行“全寿命经济分析法”(LCCA)”。运输部也指令要求对桥梁、路、
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人行道等工程,在设计、施工阶段,实施LCCA。1995年美国发布国家公路系统(NHS)设计指令,要求在路、桥等设计阶段,贯彻执行LCCA。 (2) LCCA方法
LCCA作为法令是必须执行的,同时它又是一个可以具体操作的方法,是重要的投资评估和经济分析技术。美国法典(USC)给LCCA的定义是“他是一个程序和方法,用于评价可行计划项目的总经济价值。包括初始成本和经折扣的进一步成本——整个寿命期内的维护、修复、重建和表面翻新处理成本”。以往的工程项目,主要考虑初建成本,工程使用后再花多少钱则很少乃至不与考虑。实践证明,以往的做法是技术、经济都不合理的。执行LCCA方法,要求一个工程立项,首先对其投入资金及其合理性进行评估。全部投资资金应包括初始投资和进一步投资两部分组成。第一部分是指建设时的设计、施工相关费用;第二部分包括保证达到寿命期所必须的“进一步费用”。这两项花费的分配要合理。
采用LCCA方法对项目评估的目的与评估的标准是在保证工程寿命期的前提下,综合花费最少的成本,实现技术可靠、经济合理。鉴于美国已经有用4座桥的费用维持1座桥的深刻教训,特别强调适当增加初始投入以减少后期的巨大开支。对腐蚀破坏而言,就是实施“以防为主”的战略方针。美国LCCA委员会指出,实行LCCA的目的就是“减少后期投资、提高项目质量与性能”。是一个长期效益“最大化”的有效方法。
作为工程项目投资决定和项目投标的重要依据,实行LCCA能有效避免“短期行为”,使投资方、设计者、工程承包方和使用管理部门,从一开始就立足于“全寿命”,各尽其职、各负其责,提出技术可靠、经济合理的方案,并对多种方案进行比较,选出最佳方案。工程项目的投标者,应该是最佳方案的制定者,而不是初始成本最低者。
实质上,我国颁布的关于基础设施“终生保修”的意思,也是立足于“全寿命”,扭转以往那种工程验收后“完事”的做法,使设计和工程承包单位,必须考虑“耐久性”问题,也必然涉及到增加防护费用、对技术经济进行分析、评价的问题。这也是在基础建设方面,逐渐提高我国的技术水平的管理能力、与国际接轨的重要方面。实施LCCA意义重大,长远经济效益巨大。然而真正实施并非容易,需要有大量的基础工作、可靠的依据。如对桥梁提出75年使用寿命的要求是容易的,但怎样达到这个目标,设计、施工采取何种措施等,都需要依据。为此,国外多年来做了大量工作,并已经有“寿命预测模型”软件问世。以下仅介绍LCCA的应用实例。
(3) LCCA的应用实例
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鉴于“盐害”是影响桥梁结构耐久性的主要环境因素,LCCA大多首先应用于氯盐环境的分析。美国混凝土学会(ACI)战略部与几个单位联合研制出LCCA—365应用软件,对氯盐环境中常用的各种防护措施选用,预测寿命与成本的关系。
七十年代,美国大量推荐和使用了环氧树脂涂层钢筋,1986年以后逐步发现一些问题,认为它并不是技术经济效益最佳的措施。近些年来,在密实混凝土(或高性能混凝土)加钢筋阻锈剂的方法,得到大力推荐和发展应用。
应该指出,采用LCCA方法首先要求“输入”多项基础数据,如材料、配比、环境等因素,不同设计要求、不同条件,其最终评定结果也不相同。甚至可以说,LCCA方法本身还在发展和完善过程中,其绝对可靠性仍在探讨中。但LCCA方法的基本思路是正确的,对于处理诸如基础设施建设项目中,短期效益与长远利益的关系,是一则很好的指导思想且有巨大的长远经济效益。
3.3 使用的因素
3.3.1 桥面超载或荷载标准不明
汽车超载主要有3种情况:其一是早期修建的老桥超龄负载运营;其二是桥梁通行的车流量超过原设计;另一种是车辆违规超载.前两种产生的原因主要是设计荷载的变化和交通量的增加;后者是车辆使用者违法超载营运,后两种超载现象在我国公路运输中较为普遍.桥梁的超载一方面可能引发疲劳问题.超载会使桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧,甚至会出现一些超载引发的结构破坏事故.另一方面,由于超载造成的桥梁内部损伤不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性.例如,预应力砼桥梁一直被认为具有很好的耐久性,但在汽车超载作用下,可能发生开裂;裂缝即使在荷载卸除后能够闭合,但由于砼结构内部已经受到损伤,构件的开裂弯矩降低、刚度下降,于是在正常使用荷载作用下,原来不该开裂的结构产生裂缝或较小的裂缝成为超出规范允许的裂缝或产生较大的变形.这些都会对结构长期的使用性能和耐久性产生不利的影响,因此除了交管部门要加强管理外,也需要对超载带来的后果进行研究、分析。
3.3.2 变形与变形障碍
典型的问题有:伸缩缝因桥面受气温变化和行车载重的反复作用,不断地伸缩变形,损坏情况一般均较为严重;支座由于长期忽视养护,产生锈蚀,不能自由伸缩转动;地基较差的桥梁,由于墩台沉陷和水平推移,使支座位置变动,支
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座处桥面开缝、引起损坏;地基基础不均匀沉降引起内力和变形重分布等.
3.3.3 风雨侵袭及自然作用
桥梁与其他建筑物一样,暴露在自然环境中,会受到自然界的各种因素的影响.即使一般认为对结构受力无影响的细小裂缝,也会由于雨水的慢慢渗入、空气中CO2的作用使钢筋产生锈蚀膨胀.
3.3.4 受意外强击
冲击和沉重的集中荷载可能造成可见裂缝和细微裂缝,造成局部腐蚀.
3.3.5 温度的变化
温度裂缝是粗裂缝产生的重要原因.在箱梁中,当桥面板的温度与底板温度有较大差别时,箱梁腹板易开裂,连续梁在紧靠中间支座下缘也容易开裂.
3.3.6 地震、洪水等自然灾害的危害
地震、洪水等自然灾害往往引起桥梁严重的破坏,其中地震的影响更为严重.从破坏桥梁的实例表明,桥梁遭受地震破坏的3个主因是:基础薄弱、支座薄弱、周围地基下层土薄弱.桥梁的病害和原因并不完全是一一对应的,不少情况是一个原因是诱发病害的主要起因。
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第4章 对策分析
对于钢筋锈蚀问题,在出现锈蚀的区域,修复时首先要清除所有锈蚀区域的混凝土,然后对钢筋采用喷砂法和超高压水进行喷射除锈处理,如果钢筋严重锈蚀,应根据验算结果确定修复部位并增加钢筋数量,以确保钢筋含筋率,然后浇注高强混凝土。当混凝土层较薄无法立模施工时,可采用喷射混凝土浇注同时,还可以采用物理方法防锈:如钢筋表面增加环氧树脂涂层,在发达国家,带有环氧树脂涂层的钢筋被广泛应用于桥梁等工程建设中。良好的涂层能有效防止钢筋锈蚀,大大延长结构使用寿命。据有关调查资料估计,使用环氧树脂涂层钢筋可使桥梁寿命延长10年以上。另外,在经常接触水的表面增加环氧树脂或其他高分子材料作为防水层,改善表面防水,也可以达到防锈蚀的效果。阴极防护是钢筋防锈蚀的电化学方法,是根据电化学原理避免钢筋锈蚀。在中小跨径桥梁 中,采用无缝桥梁可以避免出现伸缩缝病害。
对于桥面铺装病害,可以采用新近开发的冷轧带肋钢筋和钢纤维混凝土材料防护。冷轧带肋钢筋与普通钢筋相比,设计强度大幅度提高,与混凝土粘结握裹力强。同时,冷轧带肋钢筋网有良好的整体刚度,不易变形,在桥面混凝土施工时不会出现局部钢筋网陷落的情况。采用了钢纤维混凝土这一新型高强复合材料来对桥面修理、补强,既可提高桥面的抗裂性、耐磨性、耐久性 ,又可延长桥梁的使用寿命和减少维修,此外,早期强度高,可提前通车,具有明显的技术经济效益和社会效益,有着很好的发展前景。对于裂缝问题。可以通过提高结构的含筋率来预防病害,对于已出现裂缝的桥梁可以采用“植筋”技术和在混凝土表面涂抹环氧树脂等保护层的方法处治。
对于混凝土裂缝病害,一般裂缝的修补可采用表面封闭和压力灌浆修补法两种形式进行。根据《公路桥涵养护规范》的要求和实际情况,对于裂缝宽度小于0.20mm浅而细的表面裂缝,可用环氧树脂浆液进行表面封闭:对于裂缝宽度大于0.20mm且较深的裂缝,可采用“壁可法”压力灌浆法修补。伸缩缝是桥梁的一个重要组成部分,由于诸多原因,伸缩缝装置的损坏是难免的。要从设计施工养护等环节重视它,并加强日常维修养护,保证其处于正常的工作状态,确保桥梁安全。解决伸缩缝问题的最根本方法是采用无缝桥梁。无缝桥梁作为正在实践的形式。目前正处于探索阶段,有待于进一步的实践积累与总结。比较常用和成熟的施工方法有以下四种:
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(1)表面处理法
表面处理法是对混凝土构件表面较浅的裂缝用水泥砂浆或环氧树脂表面涂刷处理。这些表 面裂缝一般都很细很浅,裂缝深度尚未达到钢筋表面,一般用高标号的砂浆进行表面涂抹即可。如果表面裂缝贯通底部,出现漏水的情况,可通过在构件表面贴补防水片等方法来解决。
(2)填充密实法
填充密实法是对中等宽度裂缝的处理,将裂缝处凿成凹槽再填充相应材料修补。当裂缝宽小于0.3mm时,可采用专用的混凝土封堵材料来填充裂缝。
(3)压力灌浆法
压力灌浆法又称注浆法,它不仅修补面层而且能通过压力将注射用胶注到混凝土的内部裂缝对裂缝进行粘结封闭和补强加固,此种方法处理效果好,应用范围广。
(4)结构补强法
因外部因素造成的较大裂缝,严重影响使用,如不及时采取措施,会危及整个建筑物的安全。例如外荷载超出设计的承载力、地震、爆炸、火灾等因素引起的裂缝,或由于钢筋锈蚀造成的构承载力不足等原因引起的裂缝,通常采取结构补强法。
对于支座常见病害的整治,关键是要做好日常的养护维修工作,保持支座各部位清洁、金属部分不得生锈、锚栓牢固、垫板平整,若发现支座的缺陷故障,应及时维修或更换。目前对橡胶支座脱空、缺失的“病害”采取的最新方法就是灌支座胶。该法通过带压力装置的“针筒”,把一种液态的高分子聚合剂注入缝隙,使之凝固后起到黏连支座和梁体的作用。
对于冲刷病害,为防止河床的进一步冲刷,桥梁养护管理部门一方面应同有关方面进行协调,严禁在桥位的上、下游采砂;另一方面,在桥梁的上下修建拦水坝等构造物,防止河床的冲刷,保护桥梁墩台基础。
任何一座桥梁,从交付运营时起,或多或少就带有一定程度的病害,必须进行维修处理。但更重要的是在设计、施工中预防病害的发生,降低后期的维修保养费用。若能将科研单位、设计单位、施工单位、养护单位等联合起来检查已建成钢筋混凝土桥梁存在的工程质量病害和通病,并把这些病害和通病录制下来,让各相关单位技术人员从中吸取经验教训,将对钢筋混凝土桥梁工程质量起到不可估量的作用。
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第5章 结论和建议
以钢筋混凝土结构为主的基础设施耐久性问题,是当今世界的大问题。腐蚀、特别是混凝土中钢筋腐蚀,是影响耐久性的主导因素之一。基础设施的质量和使用寿命均与腐蚀紧密相连,由于腐蚀损失严重,在经济方面,一些国家吃了大亏,引起部门的注意与重视。一些国家率先采取技术对策和进行行政干预,我国也及时发布了第279号令。国内外这些做法,具有长远的战略意义。 美国在经验教训的基础上,率先制定了“全寿命经济分析法”,它既是法令又是具体评定最优投资效益使用方法。该法令和方法的执行,对于抑制“短期行为”、获取巨大长远利益,是非常重要和十分有效的。LCCA是一个好方法更是一个好思路。虽然我国全面实施该方法的条件尚不成熟,但提高对此方面的认识是十分重要的。此外,国外一些利用LCCA的经验和具体评定结果,对我们也有重要指导与参考意义。比如,低渗透混凝土和钢筋阻锈剂的联合使用,被认为是在氯盐环境中实现钢筋混凝土结构耐久使用的优异方法,是发展方向之一。我们应该推动此方面的研究、工程应用及发展。
我国基础设施腐蚀与耐久性问题是大量存在的。我国存在着更为广泛的“盐害”环境,以往的腐蚀损失也是惊人的。尤其是我国正处在以基础设施投资为重点的大规模建设高潮时期,高度重视前期防护,具有特别重要的意义。我们应该以国内外以往的经验教训为镜子,避免走“眼前少化钱,而后化大钱”老路。要认真贯彻279号令,把保证“设计使用年限”放在重要位置,这是关系到我国可持续发展和国家长远利用的战略问题。
总的来讲,结合混凝土桥梁的实际情况,可以主要通过对桥梁锈蚀、支座、伸缩缝和桥面铺装等病害的调查与分析,结合有关工程进行试验研究,提出防止病害的设计方法,以求彻底解决混凝土桥梁的病害问题。 具体实施过程如下:
(1)在广泛地调查典型地区混凝土桥梁已存在的各类病害的基础上,对各类病害问题进行分类分析,评估它们对结构的影响。
(2)选择若干已出现典 型性 和普遍性病害问题的桥梁,同具有相同或类似规模而未发现问题的桥梁进行对比,结合设计、施工和维护信息考察病害产生的原因,分析各种影响因素及其作用机理和发展规律。
(3)参考目前维护桥梁的工程实践,研究防病害的对策,提出减小和消除已有
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病害的处理方法以及防止病害产生的构造措施和施工要求,并在防病害设计方面进行探讨和研究。
(4)将研究成果用于依托工程上,检验其效果,将研究成果完善。
(5)归纳各类病害的成因和改造方法,以及防止病害的设计要点和施工方法,形成防病害信息系统,总结 种处理方法的优缺点和适应范围。
不同类型的桥梁,在不同的条件下,不同部位都会出现不同程度的病害。目前,国内的研究水平只停留在针对具体病害具体分析,尚未系统研究。我国桥梁众多,地形多变,环境变化大,不仅为此项研究提供了丰富的素材,更为今后的实际应用提供了广阔的前景按照本文提供的思路,将对桥梁病害成因作系统分析对新型材料、新施工工艺、新设计方法在桥梁防病害研究领域作一些突破性工作。这项研究成果将填补国内空白,对提高桥梁的设计和施工技术水平也起到了推动作用。
目前桥梁病害的研究现状来看需要在以下方面做进一步的探索:
(1)良好的桥梁设计是减少桥梁病害的根本保证,因此要充分重视研究在设计阶段阶段采取措施来减少使用期的桥梁病害。
(2)目前很多桥梁病害与车辆的超载有关,因此需要开展有关使用荷载作用下既有桥梁的实际受力行为研究、调查与试验等;开展有关实际车辆荷载的大小、分布和频率等有关的数据的调查研究。
(3)继续研究评定桥梁的状态与性能的理论,研究既有桥梁工作状态的各种实用评定技术及评定系统。
(4)针对严重的几个典型病害如桥面铺装的损坏、吊杆拉索的锈蚀、箱梁腹板的开裂展开专项的研究,研究更合理的设计方法、施工控制措施及运营维护策略。 (5)要研究如何从管理制度上保证桥梁工程质量、减少桥梁病害。
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参考文献
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19,1996.
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致 谢
首先,要对我们的指导老师——李岗峰老师表示深深的感谢,每当我们遇到问题、难点时李岗峰老师总是耐心的指导,还提供给我们不少在图书馆难以借到但又十分必要的书籍和资料,而且指出了许多被我们忽略但又存在隐患的设计环节,给我们提出了许多宝贵的意见,拓宽了我们的思路,使我们能够较顺利的完成毕业设计课题。
其次,毕业设计能够顺利完成,也离不开同组同学的帮助。由于我们之间的共同合作,互相帮助,不断交流意见,扩展思路,才能使毕业设计如期完成。在此对大家表示衷心的感谢。
同时也要感谢院各级领导的关心和帮助,给我们提供了设计教室,为我们创造了一个良好的环境,促进了我们毕业设计的顺利完成。
毕业设计即将结束,在此对全体指导老师、工作人员和各位同学在整个毕业设计中所给予的支持和帮助表示衷心的感谢。
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附录
附录A 英文原文
To restricts the current highway engineering quality several factor
discussions
for more than ten years, under our country highway construction fast development's lead, throughout the land various ranks highway construction obtained the considerable development. This test on our project management, specially the project quality supervisory work, set a stricter request and. But, our highway engineering quality situation was actually in recent years unoptimistic. 1 roads and the bridge building cannot achieve the design service life, destruction influence to driving and security. Some place individual road project just completed, namely by the exposure is “the bean waste” the project.
Can see, our highway construction market development has the problem which 1 need to solve. China Highway construction Profession Association in 2003 issued \"about Current Highway construction Market Standard Management And Profession Autonomy Investigation report\" (including Beijing, Chongqing, Hebei, Shanxi, Guizhou, Yunnan 6 provinces and cities), once in the highway construction following several aspects proposed that the question with suggested:
1st, had 1 policies, the standard still to consummate 2nd, the owner behavior urgently awaits the standard 3rd, the contractor behavior is not standard
4th, the overseeing function waits for 1 step the display. It can be said that in the current highway construction market, is precisely because the project legal person system execution is not thorough, borrows the intelligence bid to be selected and so on prominent question to exist, is destroying us to safeguard the highway engineering quality the basic condition
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Is engaged in the highway engineering project management to work many years, the deeply feeling project quality responsibility is significant, the significance is significant. The highway engineering quality relations highway construction profession healthy development, relates the national economy development important matter, relational country and the local big specified amount fund investment efficiency. Therefore the attention project quality, the collection quality information, after analyzing the highway engineering quality, I thought that in the betterment work quality aspect, we also has many work to probably do. But completes the highway engineering quality work the premise is, understood fully the quality work faces difficulty and question. Also only then like this, we can progress unceasingly in the work, adapts the new situation unceasingly. Are as follows regarding the restriction current project quality's several factor's concrete understanding:
1st, now our highway construction quality existence's 1 questions, 1 involves to the highway construction market supervision work. But \"Highway construction Market regulation Means\" stipulated based on the Ministry of Communications: The highway construction market regulation's goal is guaranteed that the project quality and so on, all levels of people's government's Department concerned must strengthen the highway construction market the law enforcement supervision. Therefore, may say that our Government department highway construction market supervision work, is the influence current highway engineering quality important attribute. This is because, composes the unqualified project each kind of main body to exist in the market, is in itself 1 needs to strengthen the market supervision the question. Only then after our market major-domo's behavior standards, is only then more advantageous to each kind of market main body behavior standard. But we some Local authority, the department officials support the subordinate enterprise or the partner in exchange of improper favors construction, the overseeing enterprise and so on. Even, Some local authority department officials hold an office in the road management and operation company. This has disrupted the market supervision order, has tarnished Government department's supervision image, has harmed the engineering construction environment, thus has caused the project quality drop.
Some local authority department officials hold an office in the road management and operation company. This has disrupted the market supervision order, has tarnished
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Government department's supervision image, has harmed the engineering construction environment, thus has caused the project quality drop
Therefore, must the betterment work quality work, we first should strengthen and improve all levels of the government department highway construction market supervision and the law enforcement supervision, fulfils exactly the market access system to stipulate, avoids the act of government dislocation, avoids the place protection behavior and the stop partner in exchange of improper favors enterprise.
2nd, the engineering project tender, the bid and the evaluation of tenders work existence's flaw and the question, caused the quality to be bad directly, even “borrowed the intelligence” adulteration units and so on project construction, overseeing were selected. This also causes the quite important factor which the project quality drops. The Government department supervision and the tender bid evaluation of tenders work is not strict, not only caused difference quality each kind to be employed the unit to flow in the engineering construction market, simultaneously also caused the difference quality each kind of jobholders mixed in the market, and caused the genuine brain drain indirectly, this did not favor the project quality the enhancement
Therefore, in the highway engineering project tender, the bid, the evaluation of tenders work, our all levels of the government department should according to the relevant law rule stipulate strictly strengthens the market supervision and the law enforcement supervision, investigates each kind to borrow seriously to be employed the intelligence bid, to be selected and so on illegal illegal activities. In addition, but must pay great attention to explore positively, improves the evaluation of tenders work quality diligently.
3rd, the highway engineering construction management aspect, the project legal person is responsible for the system is the project management 1 cuts the work the basic system, must fulfil exactly. But we some place project legal person is responsible for the system execution even lose shape not thoroughly, this is 1 cannot guarantee the project quality the important attribute. For instance, facing the current project quality lifelong responsibility system's request, some owners frequently lacks on the system and the organization powerful support, cannot adapt the new situation. As the market economy main body's project legal person, some often in use in contract management way, is hesitant to advance, has not formed to the owner project quality management powerful support. Even, some local authority department administrative personnel
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participate in the engineering project owner project management. The official participated in the company managing has violated \"the People's Republic of China Civil service laws\". Thus, has tarnished Government department's in engineering construction image, reduced Government department's in engineering construction management by supervision function seriously.
Therefore, the engineering construction project management, suggested that the strict engineering project legal person is responsible for the system, and from aspects and so on organizations and agencies guarantees and strengthens the project quality supervisory work, explores the project contract management work positively. Firm stop in office administrative personnel in road Operation of business assignment.
4th, is precisely because the above market supervision, the tender bid evaluation of tenders and aspects and so on engineering construction project management work have the problem, may be able to see, our highway engineering quality work situation is unoptimistic. These questions under 1 place long time existence and the influence, project earlier period's work qualities and so on feasibility study drop, the project quality supervisory work difficulty to enlarge, the effect is not obvious. In turn, these question's existence, has increased finally our Government department road market supervision work difficulty
Therefore, does well the highway engineering quality work, must take seriously to complete the project feasibility study and so on initial work, strengthens the project quality supervisory work
5th, engineering construction quality reduction, also after causing extra to increase the highway engineering to be operational the maintenance work load and the uncertainty, harassed the project to maintain the market the healthy development.
Moreover, the overload vehicles with traffic flow magnitude statistical work's backwardness, after cause to be operational unceasingly the highway engineering which have problems, the quality responsibility difficult to judge
Therefore, does well the highway engineering quality work, but also wants the standard highway engineering maintenance and the strict government overload, and completes the traffic flow magnitude statistical work.
In brief, the highway engineering quality works very complicated! Improves our project quality to have heavy responsibilities. We must take seriously to improve our
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highway construction market supervision law enforcement supervision, the project legal person system to carry out, work and so on project tender bid evaluation of tenders.
We must from strengthen the thorough study present highway construction legal regime rules and regulations to obtain, to strengthen study the market economy rule, strengthens the market economy idea and contract consciousness, the adaptation situation develop request. Then, according to the concerned requirements management, strengthens the Government department highway construction market supervision law enforcement supervision strictly, finds the problem, solves the problem. Then, only then possible serious highway construction market order, betterment work quality environment; Only then possibly makes the project tender, the bid, the evaluation of tenders work; Only then possibly carries out the project legal person responsibility system. Is only then advantageous to the betterment work initial work quality, strengthens the quality surveillance effect. Is only then advantageous to the standard highway maintenance market, does governs the ultra work, and does the traffic flow magnitude statistical work.
Moreover, our legal regime stratification plane has 1 cracks, like regarding the project legal person responsibility system execution not thorough, road each kind of enterprise borrows to be employed the intelligence and so on contrary illegal activity, the processing legal regime stipulation basis insufficiency. These questions should also solve and the consummation.
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附录B 中文译文
对制约当前公路工程质量的几个因素的探讨
10多年来,在我国高速公路建设快速发展的带动下,全国各地各等级公路建设都得到了长足发展。这对我们的工程管理,特别是工程质量管理工作,提出了更严格的要求和考验。但近年来,我们的公路工程质量形势却不容乐观。1些公路和桥梁工程达不到设计使用年限,就破坏的影响到行车和安全。有的地方个别公路项目刚刚建成,即被媒体暴光为“豆腐渣”工程。
看得出,我们公路建设市场发展存在1些需要解决的问题。中国公路建设行业协会2003年发布的《关于当前公路建设市场规范管理和行业自律的调研报告》(含北京、重庆、河北、山西、贵州、云南6个省市),就曾在公路建设以下几个方面提出问题与建议:
1、有一些、规范仍需完善。 2、业主行为亟待规范。 3、承包商行为不规范。 4、监理作用有待进1步发挥。
可以说,当前公路建设市场上,正是由于项目法人制度执行不彻底,假借资质投标中标等突出问题存在,正在破坏着我们保障公路工程质量的基本条件。
从事公路工程项目管理工作多年,深感工程质量责任重大,意义重大。公路工程质量关系公路建设行业健康发展,关系国民经济发展大事,关系国家和地区大额度资金投资效率。因此关注工程质量,收集质量信息,分析公路工程质量后,我认为在改善工程质量方面,我们还有好多工作须要做。而做好公路工程质量工作的前提是,充分认识质量工作所面临的困难和问题。也只有这样,我们才能在工作中不断进步,不断适应新的形势。对于制约当前工程质量的几个因素的具体认识如下:
第1,现在我们公路建设质量存在的1些问题,1般都涉及到公路建设市场监管工作。而依据交通部《公路建设市场管理办法》规定:公路建设市场管理的目的是确保工程质量等,各级的有关部门要加强公路建设市场的执法监察。所以,可以说我们部门公路建设市场监管工作,是影响当前公路工程质量的重要因素。这是因为,造出不合格工程的各类主体存在于市场上,本身就是1个
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需要加强市场监管的问题。只有我们的市场监管者的行为规范以后,才更有利于各类市场主体的行为的规范。而我们有的地方、部门支持下属企业或关系户施工、监理企业等。甚至,有的地方部门公务员在公路经营管理公司中任职。这样就打乱了市场监管的秩序,损坏了部门的监管形象,损害了工程建设环境,从而导致了工程质量的下降。
还有,部门应当严格依照法律规章在市场准入和地方市场准入方面有所作为。有的施工企业工程质量不好,却能在1地市场上连续干多年多项重要工程。这不正是我们各级部门在市场准入方面应该有所作为的依据吗?
因此,要改善工程质量工作,我们首先应加强和改善各级部门公路建设市场监管和执法监察,严格执行市场准入制度规定,避免行为错位,避免地方保护行为和杜绝关系户企业。
第2,工程项目招标、投标和评标工作存在的缺陷和问题,直接导致了素质差的,甚至“假借资质”的冒牌工程施工、监理等单位中标。这也是导致工程质量下降的相当重要的因素。部门监管和招标投标评标工作的不严格,不仅导致了差素质的各类从业单位流入工程建设市场,同时也使得差素质的各类从业人员混入市场,并间接导致真正人才流失,这更不利于工程质量的提高。
因此,在公路工程项目招标、投标、评标工作中,我们的各级部门应严格依照有关法律条例规定加强市场监管和执法监察,严肃查处各类假借从业资质投标、中标等违法违规行为。此外,还要注重积极探索,努力提高评标工作质量。
第3,公路工程建设管理方面,项目法人负责制度是项目管理1切工作的基本制度,必须严格执行。但我们有的地方项目法人负责制度执行不彻底甚至走样,这是1个不能保证工程质量的重要因素。比如,面对当前工程质量终身负责制的要求,有的业主常常缺乏制度和机构上的有力支持,不能适应新形势。作为市场经济主体的项目法人,有的往往在使用合同管理方式上,裹足不前,没有形成对业主工程质量管理的有力支持。甚至,有的地方部门行政人员参与工程项目业主工程管理。公务员参与公司经营违反了《中华人民共和国公务员法》。这样,就损坏了部门在工程建设中的形象,严重降低了部门在工程建设中的监督管理作用。
因此,工程建设项目管理上,建议严格工程项目法人负责制度,并从组织机构等方面保证和加强工程质量管理工作,积极探索工程合同管理工作。坚决杜绝在职行政人员在公路经营企业任职。
第4,正是由于以上的市场监管、招标投标评标和工程建设项目管理工作等方面存在问题,可以看得出,我们的公路工程质量工作形势不容乐观。这些问题在1
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些地方较长时间存在和影响下,工程前期的可行性研究等工作质量下降、工程质量监督工作的难度加大,效果不明显。反过来,这些问题的存在,最终又加大了我们部门公路市场监管工作难度。
因此,搞好公路工程质量工作,也要重视做好工程可行性研究等前期工作,加强工程质量监督工作。
第5,工程建设质量的降低,也导致额外增加了公路工程投入使用后的养护工作负担和不确定性,扰乱了工程养护市场的健康发展。
另外,超载车辆不断和车流量统计工作的落后,更使得投入使用的公路工程出问题后,质量责任难判断。
因此,搞好公路工程质量工作,还要规范公路工程养护和严格治理超载,并做好车流量统计工作。
总之,公路工程质量工作千丝万缕!改善我们的工程质量任重道远。我们必须重视改善我们的公路建设市场监管执法监察、项目法人制度落实、工程招标投标评标等工作。
我们必须从加强研习现行公路建设法律制度规章入手,加强学习市场经济规则,增强市场经济观念和合同意识,适应形势发展要求。然后,严格按照有关规定办事,加强部门公路建设市场监管执法监察,发现问题,解决好问题。然后,才可能严肃公路建设市场秩序,改善工程质量环境;才可能做好工程招标、投标、评标工作;才可能落实好项目法人负责制。才有利于改善工程前期工作质量,加强质量监督效果。才有利于规范公路养护市场,做好治超工作,并做好车流量统计工作。
另外,我们的法律制度层面存在1些漏洞,如对于项目法人负责制执行不彻底、公路各类企业假借从业资质等违规违法行为,处理的法律制度规定依据不足。这些问题也应解决和完善。
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