鋼筋混凝土橋

用鋼筋混凝土作為主要建造材料的橋樑。在中小型河谷及水利工程中的工作橋等方面已被廣泛採用。

基本介紹

• 中文名：鋼筋混凝土橋
• 外文名：reinforced concrete bridge
• 簡介：用鋼筋混凝土為主要建材

鋼筋混凝土橋簡介

用鋼筋混凝土作為主要建造材料的橋樑。在十九世紀後半葉才出現，但發展速度卻很快。一百多年來，鋼筋混凝土橋廣泛採用，特別是在中小跨徑方面。鋼筋混凝土橋樑在國內外的中小型河谷及水利工程中的工作橋等方面已被廣泛採用。其上部結構中的橋面板多為現澆式或裝配式鋼筋混凝土板。

鋼筋施工

準備工作

一、 鋼筋的檢查與保管：

鋼筋進場後， 應檢查出廠試驗證明書。若無證明檔案或對鋼筋質量有疑問時應作拉力試驗和冷彎試驗。如需焊接時， 需作可焊性試驗。鋼筋進場後， 尚應注意妥善保管， 具體應做到：

（1）堆放場地應選擇地勢較高處 ， 上用料棚遮蓋， 下設墊塊， 使鋼筋不受雨水淋濕。

（2）按不同的等級、 直徑分別堆放 ， 並標明數量。

（3）不和酸、 鹽、 油一類物品一起存放， 以免污染。

二、鋼筋的調直

直徑10mm以下的細鋼筋多捲成盤形， 粗鋼筋常彎成發卡形 ， 以便運輸和儲存。因此運到工地的鋼筋， 應先調直。盤圓鋼筋應先放開， 把它截成30-40 m的長度， 然後用人力或電動絞車拉直， 也可用鋼筋調直機調直。拉直時對拉 力進行控制， 使任一段的伸長率不超過1 %。粗鋼筋可放在工作檯上用手錘敲直， 也可用手工扳子或 自動工具機矯直。整直後的鋼筋， 應平直， 無局部曲折。

鋼筋混凝土橋

三、鋼筋的除銹去污

鋼筋應有清潔的表面， 使鋼筋與混凝土間的粘結力得以充分發揮。油漬， 漆污及用錘敲擊時能剝落的浮皮， 應在使用前清除乾淨。除銹的方法可採用鋼絲刷， 砂盤等工具進行清除。

四、鋼筋的畫線配料

為了合理地利用鋼材， 提高工作效率， 加工前應進行用料的設計工作—配料。配料工作應以施工圖紙和庫存料的規格及每一根鋼筋的下料長度為依據， 將不同直徑和不同長度的各號鋼筋順序填寫配料單按表列各種長度及數量進行配料 ， 然後按型號規格分別切斷彎制。

(1)鋼筋下料長度計算 ①彎曲伸長計算鋼筋彎曲後 ， 長度伸長。伸長多少 ， 視鋼料的品質、 直徑的大小及彎曲程度的不同而不同， 在劃線配料時應將此伸長部分予以扣除。一般可按下列數字估算伸長量。彎 45度時伸長 0.5d； 彎90度時伸長1d； 彎180度時伸長1.5d。 ②下料長度計算：下料長度 =鋼筋設計長度+接頭長度一彎曲伸長量。

（ 2） 配料注意事項①對於有接頭的鋼筋， 配料時應注意使接頭的位置儘量錯開， 並符合下列規定。當採用對焊時， 受拉鋼筋焊接接頭的截面積， 在同一截面內不得超過鋼筋總截面積的50%； 當採用搭接焊時， 接頭也應儘量錯開。上述同一截面是指鋼筋長度方向為30d長度範圍內， 但不得小於50cm。受拉鋼筋的綁紮搭接接頭，
其截面積在同一截面內不能超過鋼筋總截面的25%。上述同一截面是指鋼筋搭接長度範圍內。所有接頭與鋼筋彎曲處相距不得小於10d， 也不宜位於最大彎矩處。②當施工圖中採用的鋼筋品種或規格與庫存材料不一 致時， 可參考下列原則進行代換。等強度代換。結構構件系強度控制 ， 鋼筋按強度相等原則進行代換。等面積代換。結構構件系最小含筋率控制， 鋼筋則按面積相等原則進行代換。結構構件系受裂縫控制時，鋼筋代換需進行裂縫驗算。

五、鋼筋的切斷：

鋼筋切斷可依其直徑的大小， 用人工或機械方法進行。截切直徑25mm以上的鋼筋， 可用鋼鋸斷之；10-22
mm的鋼筋可用上下搭口及鐵錘割斷之；10mm以下的鋼筋可用剪刀剪斷之。機械截切可用電動剪下機。

安裝

在模板內安裝鋼筋之前， 應詳細檢查模板各部分尺寸，並檢查模板有無歪斜、 裂縫及變形等。所有變形和尺寸不符之處應在安裝鋼筋之前予以修正。安裝鋼筋時， 應使其位置準確。為了保證底模板與鋼筋間具有一定厚度的保護層 ， 可在鋼筋下面墊以預先制好的混凝土塊 ， 並用預埋在墊塊中的鐵絲綁紮在鋼筋上。 以免澆築混凝土時發生移動。為了保證鋼筋與模板側面具有一定厚度的保護層和固定鋼筋相互間的橫向淨距、 上下層鋼筋間的淨距， 可在鋼筋與模板之間墊以混凝土塊， 鋼筋與鋼筋之間墊以短鋼筋。配置在同一截面內的混凝土墊塊應錯開，以免把混凝土受拉區域截斷。墊塊間的距離採用0.7—1.0m。鋼筋安裝的順序視鋼筋混凝土構件的形狀、 鋼筋配置情況、 混凝土澆築先後而定， 一般可依下列次序進行。

鋼筋混凝土橋

1、基礎鋼筋安裝：先在模板側壁上以粉筆標明主筋位置， 然後將主筋置於基坑底上， 其次把分布鋼筋每隔 3、 4根安置1根， 並用鐵絲把分布鋼筋與主筋緊密綁紮以固定主筋位置， 再次安置其餘的分布鋼筋， 最後進行全部綁紮工作。如有伸人軀體的直立鋼筋應予以綁紮固定。鋼筋頭安置助壁水平鋼筋。

2 、墩 台鋼 筋安裝 宜預先製成鋼筋骨架。然後整個安裝。

3、上部構造鋼筋安裝應由下而上進行安裝 ， 正常的順序是主梁、 橫樑、 橋面板。梁的上部鋼筋和側壁鋼筋。橋面板鋼筋的安裝步驟與基礎鋼筋相同。

4 、樁 、 立柱和裝配式鋼筋混：通常都是先做好鋼筋骨架， 然後安裝於模板內。

鋼筋鏽蝕

產生原因

混凝土碳 化和梁體裂縫為本橋鋼筋鏽蝕產生的主要原因。

鋼筋混凝土橋

一、混凝土碳化對鋼筋鏽蝕的影響

混凝土碳化深度對鋼筋鏽蝕的影響不僅取決於碳化達到鋼 筋表面的程度，還與環境相對濕度有關。混凝土碳化深度與保護層厚度的比值在60%～68%之間，均已超過50%， 表明混凝土碳化是鋼筋混凝土橋橋鋼筋鏽蝕的一個重要原因。

二、梁體裂縫對鋼筋鏽蝕的影響

當混凝土裂縫寬度和深度超過一定限值時，一方面會加速混凝土的碳化，導致鋼筋鏽蝕；另一方面，雨水會順著裂縫進入箱梁混凝土內部，雨水中的酸性物質會腐蝕鋼筋，從而導致鋼筋鏽蝕。可見，梁體裂縫是橋樑鋼筋鏽蝕的另一個重要原因。

修補辦法

鋼筋混凝土橋修補加固的基本方法為：

①對梁體裂縫進行封閉或灌漿處理；

②儘可能敲掉已經碳化的混凝土，再對混凝土表面及鋼筋表面做噴砂處理；

③用環氧樹脂砂漿進行斷面修復及表面覆蓋處理，再用聚氨酯類材料做表面覆蓋。

這種修補方法不僅可以延緩混凝土碳化，而且能有效地阻止有害離子的侵入，具有良好的修補效果。另外，對於已經鏽蝕的鋼筋，完全除銹和鑿除受污染的混凝土非常困難時，可採用摻加防鏽材料製成的修補砂漿或細石混凝土處理受腐蝕部位。這種砂漿或混凝土除能隔離腐蝕環境外，主要依靠其防鏽成分，抑制混凝土內部有害離子的作用，從而阻止鋼筋進一步鏽蝕。

常見病害

橋裂縫病害

通過對大量橋樑病害的分析研究可以發現，鋼筋混凝土橋樑的結構性病害大都是由於裂縫病害的不斷發展而來，裂縫病害在鋼筋混凝土橋樑病害中是一種最為常見的形式，鋼筋混凝橋病害的形式多種多樣，發生的位置也不固定，分析鋼筋混凝土橋的裂縫病害的成因可能是多方面的，但是總體來說還是主要因為橋樑的各部分構件在在應力和應變關係上的變化。混凝土結構的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現裂縫，裂縫在所有的橋樑結構。對於橋樑結構的裂縫，我們從結構承載力的影響的角度考慮，把裂縫分為結構裂縫和非結構裂縫兩大類。這兩類裂縫的產生原因及結果都不一樣，所以相對應的措施也要各具針對性。

鋼筋混凝土橋

上部結構常見病害

目前在公路橋樑中大多採用的板橋的結構形式，板橋的主要病害是企口縫位置處的損害，企口縫能夠將相鄰兩板連線在一起，其損害就會導致單板受力的情況出現，從而引起橋面板底部出現縱向和橫向裂縫，進而導致出現滲水現象。在橋面板跨中位置處和支座位置處出現的裂縫大多為結構性裂縫，要在日常橋樑養護中引起足夠的重視。另外如果橋面鋪裝層厚度不夠或者橋面板頂板厚度不夠在車輛荷載的長期作用下也會引起橋面板頂板破洞。邊梁的混凝土剝落、鋼筋碳化、鏽蝕現象也較為常見。

下部結構常見病害

公路橋樑的墩台結構將上部荷載傳遞到基礎上，其結構的強度和穩定性直接關係到了橋樑的安全，橋樑墩台一旦發生失穩現象極易導致橋樑坍塌事故的發生。橋樑墩台承載力的下降傾斜、沉降、位移等，能夠導致上部結構的損害，嚴重時會危機整座橋樑的安全。

橋樑下部結構的主要病害是墩台傾斜、變位，主要是由於流水的沖刷作用或者是基礎為軟土地基等情況下會引起公路橋樑的墩台傾斜病害，另外橋樑也要面對季節性的山洪的沖刷作用，洪水引起的滑坡、土石流、崩塌等地質災害也會對橋樑的墩台結構造成較大的衝擊。

梁墩台施工大多涉及到大體積混凝土施工，大體積混凝土施工中要涉及到水泥的水化熱作用，水化熱作用和外部溫度的變化會導致混凝土裂縫的出現，特別是對大橋或特大橋的大體積混凝土下部結構，水化熱作用、收縮和徐變會產生大量的裂縫。

加固技術

一、貼上鋼板法

貼上鋼板法可以適用梁承載力下降、縱向主筋出現嚴重的鏽蝕，或梁板橋的主梁出現嚴重橫裂縫等情況，貼上鋼板法主要是採用環氧樹脂或建築結構膠，將鋼板和被加固的鋼筋混凝土結構物的受拉區或抗剪薄弱部位緊緊的粘連在一起，使鋼板和被加固結構物形成一個整體，共同參與受力，能夠大大改善結構的強度和剛度，提高結構的抗拉、抗剪能力，大大改善其受力狀態，限制裂縫的開展，提高結構的承載力。同時貼上鋼板法也適用於受彎、受剪和受拉構件。貼上鋼板法施工簡單方便，同時鋼板占用的空間小，不會對橋樑的淨空和淨寬等造成影響，其施工加固周期短，消耗鋼材量少，對於粘鋼加固部位、範圍和強度可結合施工現場實際情況進行靈活設定，並可在不影響或少影響交通的情況下施工。

鋼筋混凝土橋

二、貼上高強纖維片材法

貼上高強複合纖維加固發是採用環氧脂膠（或其它建築結構膠）將高強度複合纖維布（或板、片）直接貼上在被加固混凝土結構的薄弱部分，與被加固結構形成整體，共同受力，以限制裂縫的發展，提高結構的承載力。貼上高強纖維片材加固法是近些年新興的結構加固技術。碳纖維材料具有質輕、高強、耐腐蝕、耐疲勞等優異物理力學特點，以及現場施工便捷，越來越多套用於橋樑工程補強加固中。

三、橋面補強層加固法

橋面補強加固法是通過在橋面板（主梁頂面 加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有結構形成整體，從而達到增大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋樑承載能力的一種常用且有效的加固方法。主梁或橋面板承載力不足，剛度不夠，或鉸接梁、板的絞縫不能有效傳力時，可採用橋面補強加固法進行加固。受橋面補強層厚度的限制，這種加固方法主要適用於中小跨徑的橋樑。