鋼箱梁常見病害特征及危害分析，太詳細(xì)了！

鋼箱梁又稱鋼板箱形梁，因外型像個(gè)箱子便有此稱。它是大跨徑橋梁常用的結(jié)構(gòu)形式，因其輕質(zhì)高強(qiáng)、整體性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于斜拉橋、懸索橋、連續(xù)橋梁中。隨著國家橋梁工程行業(yè)的不斷發(fā)展，經(jīng)常作為大跨徑橋梁的主梁出現(xiàn)在橋梁建設(shè)中。

雖在橋梁建設(shè)行業(yè)中受到了青睞，卻仍避免不了服役過程中伴隨著環(huán)境的侵蝕和各類荷載反復(fù)作用而出現(xiàn)的涂層劣化、鋼板腐蝕、疲勞開裂等病害問題。這些問題如不及時(shí)解決，將會(huì)引發(fā)橋梁構(gòu)件失效，嚴(yán)重時(shí)將造成橋梁倒塌的危險(xiǎn)。

那么鋼箱梁常見的病害有哪些呢？會(huì)造成什么樣的影響呢？

 

涂層劣化
鋼箱梁涂層劣化主要有粉化、起泡、裂紋、脫落、生銹五種類型。

涂層由于長期暴露在空氣中，表面容易發(fā)生老化，涂層中的色相原料在紫外線作用下發(fā)生變質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生分解變成粉狀，故而產(chǎn)生白色或深色粉狀物。當(dāng)涂層內(nèi)部發(fā)生變化時(shí)會(huì)導(dǎo)致涂層開裂，剛開始的時(shí)候可能只是輕微的龜裂，不仔細(xì)觀察很難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)裂紋逐漸變深達(dá)到鋼材表面時(shí)，就會(huì)有類似網(wǎng)狀或條狀的裂紋出現(xiàn)，時(shí)間一長，涂層出現(xiàn)粉化、氣泡、裂紋之后，就會(huì)喪失附著力，逐步脫落。遭到涂層破壞后底層鋼板就出現(xiàn)銹蝕。

涂層劣化不會(huì)直接降低主梁結(jié)構(gòu)的承載能力，但是因?yàn)殚L期暴露在大氣中，遭受到腐蝕而會(huì)影響主梁結(jié)構(gòu)的耐久性能。

 

鋼箱梁腐蝕
鋼箱梁結(jié)構(gòu)長期處于潮濕環(huán)境中時(shí)，在涂層劣化的前提下，易誘發(fā)鋼箱梁與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使鋼箱梁產(chǎn)生腐蝕。

鋼箱梁常見的腐蝕形式包括點(diǎn)蝕、均勻腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕。

點(diǎn)蝕雖然屬于局部性腐蝕，但它屬于大多數(shù)內(nèi)部腐蝕的一種，即使很少的金屬腐蝕也會(huì)對(duì)構(gòu)件安全性造成很大影響。

均勻腐蝕分布于整個(gè)表面，會(huì)削弱鋼箱梁腹板和翼緣板的厚度。

縫隙腐蝕屬于局部腐蝕的一種，鋼箱梁為栓接或焊接結(jié)構(gòu)，焊縫位置都有可能造成腐蝕介質(zhì)的侵入和腐蝕物質(zhì)的累積，使焊縫腐蝕進(jìn)一步發(fā)展。

應(yīng)力腐蝕是拉伸應(yīng)力和腐蝕環(huán)境共同作用產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。當(dāng)應(yīng)力腐蝕發(fā)生時(shí)，受力構(gòu)件可能會(huì)沒有任何預(yù)兆而突然斷裂。

 

疲勞開裂
構(gòu)件在低于材料屈服強(qiáng)度的交變應(yīng)力作用下突然發(fā)生斷裂的情況成為疲勞開裂現(xiàn)象。

主要原因源于焊縫位置存在焊接殘余應(yīng)力、殘余變形、在鋼箱梁的受力部分有腐蝕現(xiàn)象發(fā)生等。

鋼箱梁的疲勞開裂現(xiàn)象主要是以裂紋的形式出現(xiàn)，在主梁最薄弱的地方先開裂，經(jīng)過整個(gè)服役過程中疲勞損傷的不斷累積，導(dǎo)致裂紋持續(xù)擴(kuò)展而引發(fā)構(gòu)件失效。

特別需要注意的是，當(dāng)鋼箱梁還在服役狀態(tài)，如果腐蝕和疲勞同時(shí)產(chǎn)生，就會(huì)形成腐蝕疲勞，會(huì)明顯降低其疲勞壽命，在低于設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)的情況下發(fā)生脆性破壞。

 

構(gòu)件變形
鋼箱梁構(gòu)件變形主要包括：永久性下?lián)虾途植孔冃蝺深悺?/p>

隨著車流量的增加，重載車輛增多，鋼箱梁的損傷部位就可能會(huì)引起梁整體結(jié)構(gòu)下?lián)线^大或構(gòu)件局部變形。一般情況下橋梁整體下?lián)隙冗^大的現(xiàn)象很少發(fā)生，但鋼箱梁若變形過大易使局部失穩(wěn)或疲勞開裂，引起橋面鋪裝產(chǎn)生開裂，脫粘等。

 

構(gòu)件連接缺陷
鋼箱梁構(gòu)件的連接方式主要有焊縫連接和螺栓連接，主要病害有焊縫疲勞開裂、脫焊、漏焊；螺栓銹蝕、松動(dòng)、滑移等。

在焊縫缺陷和局部應(yīng)力集中的地方容易產(chǎn)生疲勞裂紋，這些裂紋一旦存在，在應(yīng)力和空氣腐蝕共同存在的情況下，就會(huì)引起構(gòu)件的脆性破壞甚至結(jié)構(gòu)整體倒塌。

焊縫的疲勞主要是由焊縫內(nèi)部缺陷、焊接殘余應(yīng)力以及焊接表面粗糙導(dǎo)致的，但殘余應(yīng)力很難觀測(cè)，所以就主要以焊縫內(nèi)部缺陷和焊接表面缺陷兩個(gè)方面為主進(jìn)行檢測(cè)。

鋼箱梁與其他形式的主梁相比，構(gòu)造細(xì)節(jié)復(fù)雜，面臨的養(yǎng)護(hù)與檢測(cè)工作也就更為繁重。除了這些常見的病害之外，同時(shí)也伴隨有其他的病害，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，小病害就會(huì)大大增加養(yǎng)護(hù)成本，大病害就會(huì)影響整個(gè)橋梁的可靠性，甚至引發(fā)構(gòu)件失效造成橋梁倒塌。因此加強(qiáng)對(duì)鋼箱梁橋的養(yǎng)護(hù)和定期的檢測(cè)，無論是從橋梁根本安全上還是后期檢測(cè)問題的研究上都具有非常重要的意義。