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1、第十三章第十三章 桥梁墩台桥梁墩台 13.1 桥梁墩台的构造和设计桥梁墩台的构造和设计一、一、引言引言桥梁墩台是支撑桥跨结构并将其合作传递到地基桥梁墩台是支撑桥跨结构并将其合作传递到地基的结构物。的结构物。1 1学习浅析学习浅析组成：墩（台）帽、墩（台）身和基础三组成：墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分部分2 2学习浅析学习浅析分类：分类：1. 1. 按受力特点：刚性墩、柔性墩按受力特点：刚性墩、柔性墩2. 2. 按构造特点：实体墩、空心墩、柱式墩、按构造特点：实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩框架墩实体墩：实体重力式桥墩、实体轻型桥墩。实体墩：实体重力式桥墩、实体轻型桥墩。3. 3. 按截面形式
2、：矩形、圆形、圆端形、尖按截面形式：矩形、圆形、圆端形、尖端形端形3 3学习浅析学习浅析常见桥墩截面形式：常见桥墩截面形式：4 4学习浅析学习浅析重力式墩台重力式墩台靠自身重量来平衡外力而靠自身重量来平衡外力而保持稳定保持稳定材料：天然石材或片石混凝土材料：天然石材或片石混凝土适用性：地基良好的大、中型桥梁，流冰、适用性：地基良好的大、中型桥梁，流冰、漂浮物较多的河流中，砂石料方便的小桥。漂浮物较多的河流中，砂石料方便的小桥。轻型墩（台）轻型墩（台）刚度小，受力后允许在刚度小，受力后允许在一定范围内发生弹性变形。一定范围内发生弹性变形。材料：钢筋砼或少筋砼。材料：钢筋砼或少筋砼。5 5学习浅析
3、学习浅析6 6学习浅析学习浅析7 7学习浅析学习浅析8 8学习浅析学习浅析9 9学习浅析学习浅析1010学习浅析学习浅析1111学习浅析学习浅析1212学习浅析学习浅析1313学习浅析学习浅析1414学习浅析学习浅析1515学习浅析学习浅析1616学习浅析学习浅析1717学习浅析学习浅析1818学习浅析学习浅析二、桥墩二、桥墩重力式（实体桥墩）、桩（柱）式、柔性重力式（实体桥墩）、桩（柱）式、柔性排架柱式、钢筋混凝土薄壁和空心薄壁式排架柱式、钢筋混凝土薄壁和空心薄壁式及轻型桥墩等。及轻型桥墩等。1 1、实体重力式桥墩、实体重力式桥墩力学特点：主要靠自身的重力来平衡外力，力学特点：主要靠自身的重
4、力来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。从而保证桥墩的强度和稳定。优点：自身刚度大，具有较强的防撞能力。优点：自身刚度大，具有较强的防撞能力。缺点：圬工数量大、自重大，要求地基的缺点：圬工数量大、自重大，要求地基的承载力较高，阻水面积也较大。承载力较高，阻水面积也较大。1919学习浅析学习浅析适用：荷载较大的大、中型桥梁，地基承载力适用：荷载较大的大、中型桥梁，地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用重力式桥墩。地区，小桥也往往采用重力式桥墩。材
5、料：混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土。天然材料：混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土。天然石材或片石混凝土，宜配用钢筋混凝土悬臂式石材或片石混凝土，宜配用钢筋混凝土悬臂式墩帽以减小墩身长、宽。墩帽以减小墩身长、宽。2020学习浅析学习浅析（1 1）墩帽）墩帽墩帽：是桥墩顶部的传力部分，它通过支座直接承墩帽：是桥墩顶部的传力部分，它通过支座直接承托上部结构，并将荷载传到墩身上，应力较集中。托上部结构，并将荷载传到墩身上，应力较集中。材料：墩帽采用强度等级为材料：墩帽采用强度等级为C20C20及以上的混凝土，并及以上的混凝土，并加配构造钢筋或采用钢筋混凝土（此时，混凝土不加配构造钢筋或采用钢筋混凝土（此时，混
6、凝土不低于低于C25C25）做成。）做成。尺寸：厚度：对大跨径的重力式桥墩一般不小于尺寸：厚度：对大跨径的重力式桥墩一般不小于0.4m0.4m，中小跨梁桥与不应小于，中小跨梁桥与不应小于0.3m0.3m。 平面：满足桥跨结构支座布置的需要，并设有平面：满足桥跨结构支座布置的需要，并设有5050100mm100mm的檐口。支座边缘到墩身边缘应满足规范规定的檐口。支座边缘到墩身边缘应满足规范规定的最小距离要求。的最小距离要求。2121学习浅析学习浅析顺桥向：顺桥向：2222学习浅析学习浅析顺桥向最小宽度：顺桥向最小宽度：桥规桥规规定，一般情况墩规定，一般情况墩帽纵桥向宽度，对于小跨径桥梁不得小于帽
7、纵桥向宽度，对于小跨径桥梁不得小于80cm80cm，中等跨径桥梁不宜小于，中等跨径桥梁不宜小于100cm100cm，大跨径桥的，大跨径桥的墩身顶宽，视上部构造类型而定。墩身顶宽，视上部构造类型而定。2323学习浅析学习浅析横桥向：横桥向：B两侧主梁间距支座横向宽度两侧主梁间距支座横向宽度2c1+2c22424学习浅析学习浅析（2）墩身）墩身桥墩的主体。桥墩的主体。顶宽：对小跨径桥不宜小于顶宽：对小跨径桥不宜小于80cm；对中等跨；对中等跨径桥不宜小于径桥不宜小于100cm；对大跨径桥，视上部结；对大跨径桥，视上部结构类型而定。构类型而定。侧坡：一般采用侧坡：一般采用20:130:1，小跨径桥的
8、桥墩，小跨径桥的桥墩也可采用直坡。也可采用直坡。2525学习浅析学习浅析截面型式：有圆形、圆端形、尖端形、矩形等截面型式：有圆形、圆端形、尖端形、矩形等数种。数种。材料：混凝土浇筑，或用浆砌块石和料石，也材料：混凝土浇筑，或用浆砌块石和料石，也可用混凝土预制块砌筑。可用混凝土预制块砌筑。2626学习浅析学习浅析破冰棱体：流冰对桥墩的危害主要表现在大面破冰棱体：流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积现象积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰厚大于冰河道（冰厚大于0.5m，流水速
9、度，流水速度1m/s左右）左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体。冰棱体。2727学习浅析学习浅析航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能见度低造成船舶与桥墩相撞。行失控，或是因能见度低造成船舶与桥墩相撞。桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击荷载桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击荷载的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只冲击荷载的方向或减少对桥墩预防或改变船只冲击荷载的方向或减少对桥墩的冲击荷载，不使其破坏。的冲击荷载，不使其破
10、坏。2828学习浅析学习浅析2. 空心墩：桥墩向轻型化、机械化方向发展的途径空心墩：桥墩向轻型化、机械化方向发展的途径之一。空心墩是介于重力式墩和轻型墩之间的一种之一。空心墩是介于重力式墩和轻型墩之间的一种桥墩，可以减轻自重，节省材料。桥墩，可以减轻自重，节省材料。特点：充分利用材料强度，节省材料，减轻桥墩自特点：充分利用材料强度，节省材料，减轻桥墩自重，空心式桥墩可以采用钢滑动模板施工，使施工重，空心式桥墩可以采用钢滑动模板施工，使施工速度更快，质量更好，节省模板和支架，特别对于速度更快，质量更好，节省模板和支架，特别对于高桥墩，更显示出其优越性。高桥墩，更显示出其优越性。材料：钢筋混凝土或
11、混凝土。混凝土桥墩可在高度材料：钢筋混凝土或混凝土。混凝土桥墩可在高度小于小于50m的桥墩中使用。的桥墩中使用。适用：在流速大并夹有大量泥砂的河流，以及可能适用：在流速大并夹有大量泥砂的河流，以及可能有船舶、冰和漂浮物撞击的河流中不宜采用。有船舶、冰和漂浮物撞击的河流中不宜采用。2929学习浅析学习浅析3030学习浅析学习浅析3. 梁桥轻型桥墩梁桥轻型桥墩（1）钢筋混凝土实体薄壁桥墩：是一种新型）钢筋混凝土实体薄壁桥墩：是一种新型桥墩，截面型式有一字形、桥墩，截面型式有一字形、I形、箱形等。形、箱形等。特点：结构轻巧、圬工体积小，可节省圬工约特点：结构轻巧、圬工体积小，可节省圬工约70%左右。
12、左右。适用：地基土软弱的地区，高度一般不大于适用：地基土软弱的地区，高度一般不大于7m。不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流。不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径桥梁上。般用于中小跨径桥梁上。材料：混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土。材料：混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土。3131学习浅析学习浅析3232学习浅析学习浅析（2）桩（柱）式桥墩）桩（柱）式桥墩柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。它特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和式。它特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和立
13、交桥。目前公路桥梁中广泛采用。立交桥。目前公路桥梁中广泛采用。优点：具有线条简捷、明快、美观，既节省材优点：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。相对刚度较大，适料数量又施工方便的特点。相对刚度较大，适用性广，并可与桩基配合使用。用性广，并可与桩基配合使用。缺点：柱间空间小，易于阻滞漂浮物。缺点：柱间空间小，易于阻滞漂浮物。3333学习浅析学习浅析适用：多在水深不大的浅基础或高桩承台上采适用：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，有木用，而避免在深水，深基础及漂浮物多，有木筏的河道上采用。筏的河道上采用。柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意组合。组合。柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖梁组成，对于柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖梁组成，对于上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与梁相接。梁相接。3434学习浅析学习浅析单柱式单柱式 哑铃式哑铃式3535学习浅析学习浅析双柱式双柱式 混合柱式混合柱式3636学习浅析学习浅析
