桥梁墩台的构造与设计

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1、桥梁工程桥梁工程第六篇 桥梁墩台桥梁工程桥梁工程第一章 桥梁墩台的类型和构造 1-1 桥梁墩台概述 1-2 梁桥墩台构造与要求 1-3 墩台的作用计算与有关规定-桥梁工程桥梁工程第一节第一节 桥梁墩台概述桥梁墩台概述一、桥梁墩台的作用与要求桥梁墩台是桥墩和桥台的合称，是支承桥梁上部结构的 结构物，它与基础统称为桥梁下部结构，主要作用是承受上 部结构传来的荷载,并将它及本身自重传给地基。 桥墩支承相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。 桥台居于全桥的两端，它的前端支承桥跨,后端与路基衔接 ，起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用 。 安全耐久、造价低、易维护且成本低、施工方便且工期短 、

2、美学上的要求等。桥梁工程桥梁工程二、桥梁墩台的基本组成与类型1. 基本组成一般由墩(台)帽(或拱座)、墩(台)身和基础三部分组成。桥梁工程桥梁工程2. 墩台的基本类型桥梁上最常用、最基本的墩台类型，总体上可分为重力 式墩台和轻型墩台两种。1) 重力式墩台主要特点： 墩、台身比较厚实，以自身重力（及桥跨重力）平衡外 力，获得强度与稳定性； 可以不配置钢筋，用天然石材或片石混凝土砌筑； 刚度大、防撞能力强； 适用于：地基承载力高、浅基岩；在砂石料方便的地区 ；流冰、漂浮物较多的河流中。主要缺点：圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大， 对地基要求较高。桥梁工程桥梁工程2) 轻型墩台主要特点： 自

3、重小、节省圬工； 刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形； 抗冲击能力差； 以钢筋混凝土和少量配筋的混凝土为主，也有一些轻 型墩台可用石料砌筑。 外形轻巧美观，是目前公路桥梁中广泛采用的墩台型 式之一，特别是在较宽较大的城市立交桥和高架桥中 。墩台选用时必须根据桥位处的地形、地质、水文和施工 条件等因素综合考虑确定。桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程3. 墩台的基础及分类墩台基础是桥梁墩台结构直接与地基接触的部分，主要 承受墩台身传来的荷载。常用的墩台基础分为以下几类：浅埋基础(刚型和柔 性扩大基础)；深基础(桩基础和沉井基础) 深水基础。 桥梁基础工程发展到今天，已经不受水文地质条件的控

4、制，但由于 基础工程在地面以下或水中，增加工程的复杂程度。在施工中，应 根据基础的不同形式而采取相应的施工措施。 在桥梁的总体设计中，下部结构的选型对整个设计方案有较大的影 响。合理的选型会使上、下部结构协调一致、轻巧美观。 近年来我国建造的桥梁，下部结构的造型也有了显著的变化，反映 在向着轻型、薄壁、注意造型的方向发展。对于城市立交桥、高架 桥下部结构的选型就更应显示出桥梁美学的功能。桥梁工程桥梁工程受 力第二节第二节 梁桥墩台梁桥墩台一、梁桥桥墩的构造构 造实体墩空心墩柱式墩框架墩等刚性墩柔性墩截 面 形 式矩形圆形圆端形尖端形施 工 工 艺就地浇(砌) 筑桥墩预制安装 桥墩桥梁工程桥梁工

5、程多用于无水或静水处多用于水流斜交角小于15多用于河流急弯、流向不固定或与水流斜交角大于15桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程1) 墩帽的构造及其平面尺寸l支座下局部承压，应予加强并有 一定厚度，以利传力至墩身；l厚40cm（中小桥30cm；特大、 大跨径桥梁50cm）；l砼C20，加配构造筋；l檐口：宽510cm；12 510cm墩帽构造1- 支座2- 墩帽l 顺桥向的墩帽宽度b式中：双排支座：f 相邻两跨支座的中心距； c1顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离； c2檐口宽度，50mml00mm。桥 向跨 径顺桥 向(cm)横 桥 向(cm) 圆弧

6、形端头(自支座角量起)矩形端头 大 桥252540 中 桥202030 小 桥151520支座边缘到墩台身边缘的最小距离注：(1)采用钢筋混凝土悬臂式墩台帽时，上述最小距离为支座至墩台帽边缘距离；(2)跨径100m及以上的桥梁，应按实际情况而定。桥梁工程桥梁工程l 顺桥向的墩帽宽度b：单排支座：不等高梁双排支座：桥梁工程桥梁工程l 横桥向的墩帽最小宽度B：B=两侧主梁间距(B1)+支座横向宽度(a1) +2cl+2c2多片主梁:箱形梁:B=两边支座中心距(B2)+a1+2cl+2c2桥梁工程桥梁工程2) 墩身l 重力式墩身 墩身顶宽0.8m / 1.0m（小/中桥, 大桥视上部结构类型而定）;

7、 由块石、浆砌片石、混凝土或钢筋 混凝土(MU40/30,C25/20, M 7.5/5)等材料建造; 因抗倾覆稳定依赖于墩身重力，故 不可太小； 侧坡：30:120:1（小跨且矮墩径 可无侧坡）； 破冰棱可采用石材(MU60) 或混凝土预制块镶面（C40， 在迎水表面埋设钢板或角钢），镶面砌筑的砂浆（M20） 。100cm50cm倾斜度为3:110 :1桥梁工程桥梁工程l 实体薄壁桥墩 可用钢筋混凝土材料做成，一般 不设侧坡。 可以显著减少圬工体积，因而被 广泛使用于中、小跨径的桥梁中 ， 其抗冲击力较差，不宜用在流速 大并夹有大量泥砂的河流，或可 能有船舶、冰、漂流物撞击的河 流。钢筋混凝

8、土薄壁桥墩 桥梁工程桥梁工程空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一 种为薄壁空心桥墩。2. 空心式桥墩对于高大的桥墩或位于软弱地基桥位的桥墩，为了减少 圬工体积、减轻自重以及减小地基的负荷，可将墩身内部做 成空腔体或部分空腔体，形成空心桥墩。它介于重力式桥墩 和轻型桥墩之间。钢筋砼构件，配筋率0.5%左右；C2030； 壁厚：3050cm； 宜设水平隔板；40m以上高墩，不论壁厚均设，间距610m； 墩身表层内应设置钢筋网，其面积每米250mm2，间距40cm 。l 部分镂空：端部实体过渡段。l 薄壁空心：桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程3. 柱（桩）式桥墩柱式桥墩是目前公路桥梁中广

9、泛采用的桥墩型式，由承 台、柱式墩身和盖梁三部分组成，具有线条简捷、明快、美 观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于宽度较 大的城市桥梁和立交桥。常用的柱式桥墩的型式：单柱式、双柱式、哑铃式以及 混合双柱式四种。桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程 盖梁各截面尺寸与配筋需通过受力计算确定：采用的混 凝土C25；内应设箍筋8mm，间距20cm；两侧面应 设纵向水平钢筋，直径12mm，间距20cm。 墩柱的核心截面:为直径60150cm的圆形或矩形、六角 形等,采用C20C30的钢筋混凝土; 竖向受力钢筋的直径 应12mm，配筋率应0.4%，箍筋6mm。 桩(或柱)的横系梁截面

10、高度和宽度：取0.81.0倍的桩( 或0.60.8倍的柱)直径或矩形墩柱纵桥向边长；横系梁 一般不直接承受外力，可不作内力计算配筋，其截面构 造钢筋配筋率0.1%，截面四角应设置直径16mm的纵 向钢筋，并设直径8mm的箍筋，箍筋间距横系梁的短 边尺寸或40cm。构造要点：桥梁工程桥梁工程柔性排架桩墩由成排的钢筋混凝土桩顶端连以钢筋混凝 土盖梁而成。4. 柔性排架桩墩墩高4.05.0m墩高5.0m特点：材料用量省，修建简单，施工速度快，但其缺点是用 钢量大，使用高度和承载能力都受到一定的限制。桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程 对于钻孔灌注桩排架墩，其桩的直径90cm，桩间距 2.5倍的成孔直径

11、，其盖梁的宽度一般比桩径大10 20cm，高度根据受力计算和构造要求而确定。 对于预制钢筋混凝土方桩排架墩，其桩的截面尺寸与桩 长有关。 桩长10m时，横截面尺寸为30cm30cm; 桩长在1014m时，为35cm35cm; 桩长15m时，采用40cm40cm。 桩间距3倍桩边长，一般为1.52.0m， 盖梁一般为矩形截面，高度在4050cm，单排架桩墩 盖梁的宽度采用6080cm。柔性排架桩墩在构造上应注意以下几点:桥梁工程桥梁工程5. 框架式桥墩框架墩的墩身是采用受力明确的压弯和挠曲构件组成的 平面框架。在横桥向可以做成双层或多层的空间框架受力体 系；在桥梁纵、横向可建成V形、Y形或X形的

12、墩身结构，在 现代混凝土梁桥中较常采用。V形桥墩和Y形桥墩 211a )1-预制梁2-接头 211b )特点：减轻墩身重量，节约圬工材料，较美观。刚度较大，适用性广， 并可与桩基配合使用。 缺点：模板工程较复杂，柱间空间小，易于阻滞漂浮物 适用：多在水深不大的浅基础或高桩承台上采用，而避免在深水，深基 础及漂浮物多，有木筏的河道上采用。桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程二、梁桥桥台的构造梁桥桥台从构造上可分为重力式桥台、轻型桥台和组合 式桥台三种类型。桥梁工程桥梁工程1. 重力式桥台重力式桥台主要靠自身重力来平衡台后的土侧压力，桥 台台身一般由巧工材料采用就地浇(

13、砌)筑施工建成。常用的 种类有重力式U形桥台等。桥梁工程桥梁工程台帽:1)对于大桥，预制C30，现浇C25,小桥，预制 C25，现浇C20；2)厚度，对于大跨径50cm，对 于中小跨径40cm。台身:桥梁工程桥梁工程2. 轻型桥台常用的轻型桥台可分为:设有支撑梁的轻型桥台、框架式 轻型桥台以及薄壁轻型桥台等几种类型。1）设有支撑梁的轻型桥台按照翼墙的形式和布置方式可分为:一字形轻型桥台、八 字形轻型桥台、耳墙式轻型桥台。台墙厚度60cm支撑梁应设于铺砌层或冲刷线 以下，中距宜为23m, 截面 尺寸20cm30cm适用于跨径13m、桥孔3孔的梁(板)桥。桥梁工程桥梁工程2)框架式桥台适用于地基承

14、载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。常用的构造形式有三种:肋板式桥台、柱式桥台、构架式 桥台。肋板式桥台:台身高度10m时,设置系梁，盖梁、系梁和耳墙采用 的混凝土C25，肋板厚度在4080cm,混凝土C20。柱式桥台：用于填土高度5m的桥台，柱间不需设置系梁。构架式桥台:它既比柱式桥台具有更好的刚度，又比肋板式桥台更 节省巧工用量,可用于填土高度5m的桥台。桥梁工程桥梁工程3)钢筋混凝土薄壁桥台悬臂式 扶壁式 撑墙式 箱式扶壁间距为 2.53.5m桥梁工程桥梁工程4)实体埋置式桥台适用：桥头为浅滩，溜坡受冲刷较小且路堤填土高度达8m以 上的多跨桥的高桥台。耳墙长度34m，厚度为1530cm，

15、后端高度为50cm, 前端高度为100250cm，应将主筋伸入台帽借以锚固。采用 的混凝土C25，台身和基础为M7.5浆砌 MU40块石，溜坡表 面宜采用M5浆砌 MU30片石作铺砌护坡。桥梁工程桥梁工程组合式桥台是由主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平 力的台体，与承受台后土压力的其他结构组合而成。常用的 型式有加筋土桥台、过梁式框架桥台以及台墙隔离桥台。3. 组合式桥台1)加筋土桥台适用于台高56m的跨线桥或台位不受河水冲刷的中、 小跨径桥。（分离式）（结合式）桥梁工程桥梁工程1、荷载的种类与计算1、恒载和水的浮力3、汽车荷载冲击力4、汽车荷载的制动力5、流水压力及冰压力6、船只或漂流的幢击力7、地震力2、侧向土压力主动土压力被动土压力静止土压力第三节 墩台的作用计算与有关 规定桥梁工程桥梁工程1、恒载和水的浮力桥梁上部结构恒载传至墩台的计算值，由桥梁支座反力计算确定。对 于 墩台在水下和土中部分自重的计算方法，要根据地基土的性质加以 考虑 公路桥梁设计规范中，在考虑水的浮力时，对不同的土质和不同的计 算内 容作了不同的规定。位于透水性地基上的墩台，在验算稳定时， 应采用设 计高水位的浮力；在验算地基应力时，仅考虑低水位时的浮 力，或不考虑 水的浮力。基础嵌入不透