CD-60型桥梁伸缩缝简述

桥梁伸缩缝的作用:在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结。斜交桥的伸缩装置一旦被破坏，将严重影响行车的速度、舒适性与安全，甚至造成行车安全事故。

伸缩缝功能：

保证梁体自由伸缩

使车辆平稳行驶

具有良好的密水性和排水性

便于清除沟槽污物

桥梁的伸缩维长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构中zui易遭到破坏而又较难以修补的部位。而桥梁伸缩缝的破坏，又可能引起很大的车辆冲击荷载，恶化行车状况，就会导致跳车、噪音、漏水、影响行车安全急剧降低桥梁使用寿命。

伸缩缝功能缺失或损坏的危害：

伸缩受阻，或墩台顶坏，或梁体内力增大

车辆行驶跳车，行驶不平稳

冲击作用增大，对桥梁尤其是端部造成损伤

渗水危及耐久性

无缝式伸缩装置，是接缝构造不伸出桥面时，在桥梁端部的伸缩间隙中填入弹性材料并铺上防水材料，然后在桥面铺装层铺筑粘弹性复合材料，使伸缩缝处的桥面铺装与路面形成一连续体，以接缝处的沥青混凝土、弹塑体等材料的变形来吸收梁体的伸缩，同时提供对车轮的支承的结构。常见的形式主要有桥面连续、TST碎石弹塑体伸缩缝等。

此类伸缩装置的主要特点为：①能适应桥梁上部构造的伸缩变形和小量转动变形；②使桥面铺装形成连续体，行车时不产生冲击、震动，行车舒适性较好；③伸缩装置本身形成多重防水构造，防水性较好；④在寒冷地区，易于机械化除雪养护，不至于破坏接缝；⑤施工简单易行，便于维修、更换。这种类型的伸缩装置，一般是在路面(桥面)施工完成后用切割机切割路面，并在槽口内注入嵌缝材料而成的构造，仅适用于伸缩量较小的部位(一般<40mm)

结构工程是分析和设计荷载作用下的建筑结构的工程学科。结构工程通常被归类为土木工程的分支，但也可以作为一门独立学科来研究。结构工程师通常参与房屋建筑和其他大型结构的设计，但也能参与到诸如机械、医疗设备、汽车等结构可靠性会影响使用和安全的领域。结构工程师必须按照国家或行业规范来设计，确保安全性（如：结构不能在毫无征兆的情况下破坏）、可维护性以及可用性（如：房屋不能有太大的变形，避免使用者不适）。设计出来的建筑必须能承受巨大的荷载，以及气候变化和自然灾害。 结构工程理论是建立于在不同场地和材料下，结构所表现出来的物理规律和工程经验之上。结构设计一般用少数几种简单的结构构件来组成复杂的结构体系

普通混凝土裂缝产生的原因

1 荷载引起的裂缝混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。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，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。

2 温度引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝zui主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

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zui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，发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
缩水收缩（干缩），混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
自生收缩，自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的（即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土），也可以是负的（即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土）。
炭化收缩，大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律

4 地基础变形引起的裂缝由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。

5 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，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。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。