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1、,主要内容,1,2,1,2,3,第一节 概 述,桥梁的组成,赵洲桥，37.02m，隋朝（公元605年）,西堠门大桥 （1650m）,苏通长江大桥 主跨1088米钢箱梁斜拉桥,1,2,3,桥梁墩台的组成、作用,承受上部结构荷载，并通过基础将此荷载及其本身的重量传到基础上。,组成：,墩(台)帽、墩(台)身和基础,作用：,要求,本身具有足够的强度、刚度、稳定性。,1,2,对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力有一定要求，避免引起过大的竖向位移、水平位移、转动，对超静定结构桥梁尤为重要。,第二节 桥墩类型及特点,2,桥墩的类型,桥 墩,轻型 桥墩,重力式 桥墩,一、重力式墩,（一）梁桥重力式
2、墩,矩形墩,圆形墩,圆端形墩,尖端形墩,重力式桥墩分为梁桥重力式桥墩和拱桥重力式桥墩,梁桥重力式桥墩截面形状有多种形式，选用时主要考虑它的流水特性，尽量减轻局部冲涮和不妨碍航运，在此前提下力求节省圬工和施工方便.,不同截面桥墩几种形式,a 矩形桥墩,d 尖端形桥墩,c 圆端形桥墩,b 圆形桥墩,外形简单，施工方便，圬工数量省，对水流阻力大，局部冲刷大,流水特性好，浪费圬工,矩形两端各接一个圆，施工复杂，适合水流通过，减少局部冲涮,外形简单，河床不允许有严重冲刷，桥墩尖端可起破冰作用。,2,不同截面桥墩工程图片,矩形桥墩,2,武广客运线圆端形桥墩,2,京石客运线圆端形桥墩,2,石武客运线矩形桥墩
3、,2,(二）拱桥重力式桥墩,1. 拱桥是推力结构，由拱圈传给桥墩的除竖向力外还有较大水平力，这是与梁桥的最大不同。,2,受力不同,梁桥墩:以承受竖向力为主,拱桥墩:除竖向力外,还有较大的水平推力,构造不同,拱座,拱座的位置,墩顶以上构造,二、轻型桥墩,轻型桥墩分为梁桥轻型桥墩和拱桥轻型桥墩,（一）梁桥轻型桥墩,当地基土质较差时，为了降低地基的荷载，或者为了减轻墩身重量，节约圬工，可采用轻型桥墩。,空心墩,桩柱式桥墩、双柱式桥墩、薄壁墩,各式柔性墩,1.空心墩,墩身高度在30m以上的高墩，如将其墩身改为厚壁式空心墩，可节约圬工20%-30%，墩身高在50m以上时可用钢筋混凝土空心墩，可节省圬工达
4、50%左右。,株六复线新莲花塘2#桥，全长362米，2台10墩，其中4个墩墩高70米以上，最高74米，除1#墩为实体墩外，其余均为薄壁柔性空心墩,2,2.桩柱式桥墩及双柱式桥墩,2,2,2,开封黄河桥双柱式桥墩,3.各式柔性墩,柔性墩,改变桥梁的受力体系使桥墩轻型化。,（1）轻型化途径不同,（2）柔性墩的受力特点,刚架式柔性墩,排架桩柔性墩,板式柔性墩,上柔下刚墩,（）柔性墩的形式,（4）柔性墩的适用范围,柔性墩截面纤细，抗撞击能力较低，不宜在山坡有落石的傍山谷高架桥上或有泥石流、流冰、漂流物、通航的河流上采用。,近30年的运营经验表明：为保证在运营过程中有较高的安全度，柔性墩高一般不宜大于3
5、0m。联长不宜大于132m。,2,（二）拱桥轻型桥墩,拱桥所使用的轻型桥墩，一般为配合钻孔灌注桩的桩柱式桥墩，从外形上看，与梁桥的桩柱式桥墩非常相似。,与梁桥主要差别就是在梁桥墩帽上设支座，而在拱桥墩顶部分则设置拱座。,在采用轻型桥墩的多孔拱桥中，每隔35孔应设 单向推力墩。当桥墩较矮或单向推力不大时，可以考虑一些轻型的单向推力墩。其优点是阻水面积小，并可节约圬工体积。轻型单向推力墩形式有：,第三节 桥台类型及特点,桥台,重力式桥台,轻型桥台,矩形与U形桥台,T形桥台,埋式桥台,耳墙式桥台,桩柱式桥台,梁桥轻型桥台,拱桥轻型桥台,锚定板桥台,钢筋混凝土薄壁轻型桥台,背撑式桥台,背靠式桥台,其他
6、轻型桥台,2,一、重力式桥台,1.矩形桥台与U形桥台,优点：造形简单，整体性好，对抗震有利。,缺点：台身较高时，圬工用量大，不经济。为减少 圬工数量，做成U形，中空部分用土料填实。,适用范围：此二种桥台一般用于填土高H4m的 小跨桥梁。,2.T形桥台,铁路桥中使用较多，从经济条件考虑。它适用在填土高度H=4-12m。通常，T形桥台的纵向长度是根据锥体填土的构造要求和锥体填土的坡脚不超出桥台前缘的条件确定的。,带洞形式和工字截面,当填土较高时，台长因而加长，圬工数量增大，故有时将锥体适当伸入台前一部分，有的为减少圬工量，将T形改造成带洞的形式，或做成工字形截面。,2,3.埋式桥台,（1）综合权衡
7、“减小台长”与“增大孔跨”二者的利弊。,（2） a为矩形埋式，结构简单，宜于混凝上施工。,（3） b为十字型埋式，台宽变化，节省圬工，但一 般用石砌施工。,4.耳墙式桥台,优点：用两片钢筋混凝土耳墙代替台尾 一部分实体圬工与路堤相连，从而缩短 实体台身长度而能较多的节省圬工。,缺点：两片耳墙位于地面较高部位，其 施工工艺的要求较高，如施工质量不高， 在耳墙与台身连接的根部较易产生裂缝， 为此也要求耳墙不宜做得太长。,适用范围：当填土高大于7m时，此类桥台的锥体 往往也伸出桥台前墙形成埋式桥台。,二、轻型桥台,（一）梁桥轻型桥台,1. 桩柱式桥台 它的桩柱既是基础也是台身，台顶部分由帽梁、两侧耳
8、墙及胸墙组成。它适用于地基承载力较低，填土不高的情况。,2. 锚定板桥台,在后设置由挡墙、拉杆和锚定板组成的锚定结构来承受土压力，以达到本身轻型化的一种桥台。,3.钢筋混凝土薄壁轻型桥台,悬臂式,扶壁式,撑墙式,箱式,特点：利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。,2,（二）拱桥轻型桥台,适用范围,工作原理,常用类型,适用于公路跨度13m以下的小跨径拱桥和桥台水平位移量很小的情况。,桥台受到拱的推力后，便发生绕基底形心轴而向路堤方向的转动，此时台后的土便产生抗力来平衡推力，从而使桥台尺寸大大小于实体重力式桥台。,常用的轻型桥台有八字形和U形桥台，以及由此派生出来的形、 E形等
9、背撑式桥台，还有靠背式框架桥台。,2,1. 八字形和U形桥台,八字形桥台构造简单，台身前墙 和两侧的八字翼墙构成。两者之 间通常留沉降缝分砌。 前墙可以 是等厚度的，也可以是变厚度的 。,U形轻型桥台前墙的构造和八字形 桥台相同，但侧墙却是拱上侧墙 的延伸，它们之间应设变形缝,以 适应桥的可能变位。,2,2.背撑式桥台,当桥台较宽时,为了保证结构的强度和稳定性，可以在八字形或U形桥台的前墙背后加一道或几道背撑,构成字形、 E字形等水平截面形式的前墙。,这种桥台比八字形桥台的稳定性要好，但土方开挖及圬工体积都有所增多。然而加背撑的U形桥台却能适用于较大跨径的高桥和宽桥。,3.背靠式框架桥台,这种
10、桥台是用三角形框架把台帽、前壁、耳墙和设置在不同标高且具有不同斜度的分离式基础联接而成。,优点：受力合理、 圬工体积小，且基坑挖方量小，尤其显著的是水中的挖方量要减少很多。,缺点：稍多用了一点钢筋。,（三）拱桥的其他形式桥台,1.组合式桥台,组合式桥台由台身和后座两部分组成 ，台身基础承受竖向力，一般采用桩基础或沉井基础；拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台的土侧压力来平衡，因此后座基底标高应低于拱脚下缘的标高。,2.空腹式桥台,空腹式挢台是由前墙、后墙、基础板和撑墙等部分组成。前墙承受拱圈传来的荷载，后墙支承台后的土压力。 在前后墙之间设置撑墙34道，作为传力构件，并对后墙起到扶壁和对基
11、础板起到加劲作用。,3.齿槛式桥台,齿槛式桥台是由前墙、侧墙、 底板和撑墙几个部分组成 。,结构特点：基底面积较大，可以支承一定的垂直压力；底板下的齿槛可以增加摩擦和抗滑的稳定性；台背做成斜挡板，用它背面的原状土和前墙背面的新填土，共同平衡拱的水平推力；前墙与后墙板之间的撑墙可以提高结构的刚度。,第四节 拼装式墩台的特点,墩台结构的拼装化，可将构件集中在工地或工厂预制，与基础施工平行作业，如配合吊装作业的机械化，可大大加速施工进度，尤其在缺砂石，缺水以及自然条件恶劣、施工季节短的地区，采用拼装式墩台更为有利。,1.概述,建国以来，在新建铁路线上曾采用过以混凝土砌块拼装的实体墩， 由于优点不显著
12、，并未推广。随着墩台向轻型化发展，曾做过轻型墩台的拼装化试点研究，如板凳式拼装桥墩、排架式拼装墩台以及预应力混凝土拼装式空心墩等。但根据我国目前情况，拼装式墩台仅在特殊地区使用，尚未推广。,2.实例,（1）板凳式拼装桥墩由顶帽、 桩柱、 横撑和基础四部分组成,（2）排架式拼装墩台 桥墩和桥台分别采用六根和八根桩柱，桩柱之间加设横撑。桥墩顶帽是拼装的六支点的厚板，为配合起重机能力，顶帽分三层预制。 桥台顶帽为拼装的八支点厚板，在桥台填土后就地灌筑混凝土。,（3）预应力混凝土拼装式薄壁空心墩 ， 它由基本构件、隔板、顶板、顶帽和墩身实体段组成。拼装后通过预留的上下贯通的孔道，穿入钢铰线或高强钢丝束
13、，张拉锚固而成整体。 设置实体段的作用是锚固预应力筋、调节拼装墩身高度及抵御洪水漂流物的冲击等。,顶板为顶帽与墩身的过渡段，其作用是承托顶帽。顶帽因重量大，采用分块预制。拼装空心墩，可用于较高桥墩。,第五节 基础类型及特点,桥梁基础根据埋置深度分为浅置基础和深置基础两类，它们的施工方法不同，设计计算原理也不同。,浅置基础,深置基础,浅置基础是在桥台和桥墩下直接修建埋深较浅的基础，一般小于5m； 由于浅层土质不良，有时把基础埋置于较深的良好地层上，这样的基础为深置基础，埋深大于5m。,各类桥梁基础,桥梁基础,浅置基础,深置基础,桩及大型管柱基础,预制桩基础,按传力方式,柱桩,摩擦桩,按施工方法,
14、按材料不同,锤击下沉桩,振动下沉桩,钢桩,混凝土桩,预应力混凝土桩,就地成孔灌注桩基础,人工挖孔灌注桩,冲击型钻机成孔桩,旋转式钻机成孔桩,套管法施工桩,管柱钻孔桩基础,扩大基础,浮桥的浮体,沉井基础,开口沉井基础,气压沉箱基础,地下连续墙基础,索口钢管桩基础,组合基础,1.构造特点,1,4,3,2,平面形状常为矩形，立面形状可为单层或多层台阶扩大形式，每层台阶高度通常为50 100cm。,为基础刚性角，其不应超过某一限值，以防基础开裂破坏。,基础常用材料有混凝土，片石混凝土，浆砌片石等。,c为襟边，作用扩大基地面积，调整施工误差，立模需要，值20 50cm。,一、浅置基础（扩大基础、明挖基础
15、）,2. 适用范围,3.优点,4.缺点,适合在岸上或水流冲刷不大的浅水处，且浅表地基承载力合适的地层。对于荷载较大，上部结构对沉降变形较为敏感，持力层土质较差较厚的 情况，不宜采用。,稳定性好，施工简单，取材容易，能承受较大的荷载，所以只要地基承载力满足，明挖扩大基础是桥梁首选的基础形式。,自重大，在持力层为软弱土时，由于基础面积不能无限扩大，需要对地基进行处理或加固后才能采用。,二、桩及大型管柱基础,适用范围：墩台所处位置的覆盖层很厚，或同时水深也较大，往往需要深基础，桩基础就是一种常用的深基础。,组成：桩基础由若干根桩和承台两部分组成，桩在平面排列上可以是一排或几排，桩身可全部或部分埋入地基土中，桩的顶部由承台连成一个整体。,1.按承台位置分类,特点：高桩承台可减少墩台的圬工数量，避免水下作业，施工方便。但桩身内力和位移较大，稳定性也较低桩承台差。,高桩承台桩基础,低桩承台桩基础,2.按施工方法分类,（1）钻挖孔就地灌注桩,施工过程,机械或人工成孔,孔内放入钢筋笼,灌注桩身混凝土,在桩顶浇筑承台,灌注桩,施工特点：施工设备简单，操作方便。,适用范围：各类砂性土、黏性土，也适用于碎乱石类土层和岩层。,钻孔桩直径为0.83.0m，长度几米至百米；挖孔桩直径不宜小于1.2m，长度不宜大于20
