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。這些問題如不及時解決，將會引發(fā)橋梁構(gòu)件失效，嚴(yán)重時將造成橋梁倒塌的危險。

那么鋼箱梁常見的病害有哪些呢？會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)生變化時會導(dǎo)致涂層開裂，剛開始的時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，就會有類似網(wǎng)狀或條狀的裂紋出現(xiàn)，時間一長，涂層出現(xiàn)粉化、氣泡、裂紋之后，就會喪失附著力，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，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對構(gòu)件安全性造成很大影響。

均勻腐蝕分布于整個表面，會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，受力構(gòu)件可能會沒有任何預(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產(chǎn)生，就會形成腐蝕疲勞，會明顯降低其疲勞壽命，在低于設(shè)計養(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、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，所以就主要以焊縫內(nèi)部缺陷和焊接表面缺陷兩個方面為主進(jìn)行檢測。

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)與檢測工作也就更為繁重。除了這些常見的病害之外，同時也伴隨有其他的病害，如果不能及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)，小病害就會大大增加養(yǎng)護(hù)成本，大病害就會影響整個橋梁的可靠性，甚至引發(fā)構(gòu)件失效造成橋梁倒塌。因此加強(qiáng)對鋼箱梁橋的養(yǎng)護(hù)和定期的檢測，無論是從橋梁根本安全上還是后期檢測問題的研究上都具有非常重要的意義。