钢管混凝土拱桥维修与养护技术研究

论文摘要

钢管混凝土拱桥具有跨越能力大、地基适应能力好、承载能力高、外形优美、施工快捷和工程造价低等优点。自1990年建成国内第一座钢管混凝土拱桥以来,已建成260多座钢管混凝土拱桥。受到钢管混凝土拱桥设计理论、施工技术、环境等因素的影响,加上养护技术不完善,已有不少钢管混凝土拱桥出现病害,因此有必要开展钢管混凝土拱桥养护维修技术的研究和技术开发,以提高其使用寿命和可靠性能。本文以浙江省公路管理局科研项目《钢管混凝土拱桥养护关键技术研究》为依托,开展了以下研究工作:①收集、整理国内钢管混凝土拱桥出现的各种病害,从设计、施工、材料、环境等方面分析钢管混凝土拱桥钢管锈蚀、管内脱空的机理或原因;②吊杆与系杆的病害及其成因;③钢管混凝土拱桥振动病害机理;④钢管混凝土拱桥的病害检测方法与常见病害判别细则;⑤钢管混凝土拱桥的养护与维护技术;⑥从病害机理出发,提出钢管混凝土拱桥结构体系、桥道系型式、吊杆优化设计、吊杆保护层设计改进建议;⑦基于全寿命设计理念有关全寿命周期的考虑,探讨钢管混凝土拱桥吊杆、系杆等构件的更换和全桥拆除的原则和控制要点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外桥梁养护维修研究现状
• 1.2.1 桥梁养护维修意义
• 1.2.2 国外桥梁养护维修研究概述
• 1.2.3 国内桥梁养护维修现状
• 1.2.4 开展钢管混凝土拱桥养护维修研究的意义
• 1.3 项目来源与主要研究内容
• 1.3.1 项目来源
• 1.3.2 本文主要研究内容
• 第二章 钢管混凝土拱桥典型病害及成因分析
• 2.1 钢管混凝土拱桥的构造
• 2.2 拱肋典型病害及成因分析
• 2.2.1 管内混凝土脱空
• 2.2.2 钢管锈蚀、钢管涂层损坏
• 2.2.3 焊缝质量差、开裂、锈蚀
• 2.2.4 钢管局部变形
• 2.2.5 主拱外包混凝土开裂
• 2.2.6 拱轴线变形
• 2.3 吊杆典型病害及原因分析
• 2.3.1 吊杆防护套破损
• 2.3.2 防护罩病害
• 2.3.3 锚具破损
• 2.3.4 吊杆破损
• 2.3.5 吊杆力不均匀性
• 2.3.6 短吊杆
• 2.3.7 吊杆扭曲
• 2.3.8 吊杆横梁锚垫板下混凝土周围开裂
• 2.4 系杆典型病害及原因分析
• 2.4.1 病害形式
• 2.4.2 原因
• 2.5 桥面系典型病害及原因分析
• 2.5.1 吊杆/立柱横梁病害
• 2.5.2 桥道纵梁
• 2.5.3 桥面铺装
• 2.5.4 伸缩装置
• 2.5.5 人行道、栏杆、防撞护栏及排水设施
• 2.6 桥梁振动病害
• 2.6.1 病害形式
• 2.6.2 病害原因
• 2.7 下部结构典型病害及原因分析
• 2.7.1 拱座病害及原因分析
• 2.7.2 支座典型病害及原因分析
• 2.7.3 墩台典型病害及原因分析
• 2.7.4 基础病害及原因分析
• 2.8 本章小结
• 第三章 钢管混凝土拱桥病害检测及判别
• 3.1 检查方法
• 3.1.1 经常性检查
• 3.1.2 定期检查
• 3.1.3 特殊检查
• 3.2 检测方法
• 3.2.1 外观检测方法
• 3.2.2 钢管混凝土脱空检测方法
• 3.2.3 混凝土检测方法
• 3.2.4 吊杆索力检测方法
• 3.2.5 钢管、吊杆锈蚀检测方法
• 3.2.6 桥面平整度检测方法
• 3.2.7 拱轴线形检测方法
• 3.2.8 特殊检测方法
• 3.3 钢管混凝土拱桥常见病害判别细则
• 3.3.1 钢管混凝土拱肋病害判别细则
• 3.3.2 吊杆常见病害判别细则
• 3.3.3 桥面系常见病害判别细则
• 3.3.4 下部结构常见病害判别细则
• 3.4 技术状况评定
• 3.4.1 一般评定
• 3.4.2 适应性评定
• 3.4.3 评定结果处理
• 3.5 本章小结
• 第四章 钢管混凝土拱桥养护与维修
• 4.1 养护与维修的工作内容
• 4.2 养护与维修工作的分类
• 4.3 上部结构的养护与维修
• 4.3.1 拱肋的养护与维修
• 4.3.2 系杆体系的养护与维修
• 4.3.3 吊杆系统的养护与维修
• 4.4 下部结构的养护与维修
• 4.4.1 基础的养护与维修
• 4.4.2 拱座的养护
• 4.4.3 桥墩的养护
• 4.4.4 拱座及桥墩的维修加固
• 4.4.5 支座的养护
• 4.5 桥面系的养护与维修
• 4.5.1 桥面铺装
• 4.5.2 伸缩装置
• 4.5.3 排水设施
• 4.5.4 人行道、栏杆、护栏及灯柱
• 4.5.5 交通标志及其它附属设施
• 4.6 振动病害的养护维修
• 4.7 浙江三门健跳大桥养护措施建议
• 4.8 新建钢管混凝土拱桥设计建议
• 4.8.1 桥型的设计建议
• 4.8.2 桥道系的设计建议
• 4.8.3 吊杆防护层的设计建议
• 4.8.4 吊杆的设计建议
• 4.8.5 钢管管径和壁厚的设计建议
• 4.8.6 外法兰盘优于内法兰盘
• 4.9 本章小结
• 第五章 钢管混凝土拱桥构件更换与拆除
• 5.1 构件的更换
• 5.1.1 系（吊）杆更换的关键问题
• 5.1.2 系杆的更换
• 5.1.3 吊杆的更换
• 5.1.4 支座的更换
• 5.2 钢管混凝土拱桥拆除实例
• 5.2.1 拆桥的依据与控制原则
• 5.2.2 工程概况
• 5.2.3 项目病理检测分析结论
• 5.2.4 缆索吊装系统的布设
• 5.2.5 桥梁拆除的过程
• 5.2.6 拱肋的拆除控制要点
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文取得的主要成果
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果