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第五篇 桥梁墩台的设计和构造


第一章 桥梁墩台的设计和构造
第一节 概述
? 墩台组成:墩(台)帽、墩(台)身和基础。

? 作用: ? 桥墩:支撑、传递支点反力,同时还要承受自重、水、冰、 风、撞击等力。 ? 桥台:支点反力、自重、土压力等。有衔接、挡土墙的作用。

第一章

桥梁墩台的设计和构造

(1)单柱式墩; (2)多柱式墩 ;(3)矩形薄壁墩; (4)双叉形和四叉形图;(5)T形、v形和x形

第一章

桥梁墩台的设计和构造

第二节 梁桥墩台
? 重力式墩台: 特点:靠自身重力来平衡外力而保持其稳定。自重较大, 适用:地基良好的大中桥,抗撞击能力好,但阻水面积大。 ? 轻型墩台: 特点:刚度小、自重轻,受力之后允许在一定的范围内发生 弹性变形。 适用:许多场合和地质条件。 ? 一、梁桥桥墩 实体桥墩、空心桥墩、柱式排架桩墩、柔性墩、框架墩。

第一章

桥梁墩台的设计和构造

按墩身截面形状:

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按墩身侧面:

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桥梁墩台的设计和构造

? 1、实体桥墩——组成:墩帽、墩身、基础 按截面和质量可以分为:实体重力式桥墩、实体薄壁式桥 墩(墙式桥墩)
? 墩帽尺寸确定: 《桥规》规定, 墩帽的厚度,对于 大跨径的桥梁不得 小于40cm;对于中、 小跨径的桥梁不得 小于30cm。

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桥梁墩台的设计和构造

? 1、实体桥墩——组成:墩帽、墩身、基础 按截面和质量可以分为:实体重力式桥墩、实体薄壁式桥 墩(墙式桥墩)
? 墩帽尺寸确定: 《桥规》规定, 墩帽的厚度,对于 大跨径的桥梁不得 小于40cm;对于中、 小跨径的桥梁不得 小于30cm。

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桥梁墩台的设计和构造

? (1)顺桥向墩帽最小宽度b ? ①双排支座:

a a' b ? f ? ? ? 2c1 ? 2c2 2 2
? ②单排支座:

b ? a ? 2c1 ? 2c2

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桥梁墩台的设计和构造

? (2)横桥向墩帽最小宽度B ? ①多片主梁:
B ? 桥跨结构两外侧主梁中 心距(B1) ? 支座底板横向宽度( a1) ? 2c1?2c 2

? ②箱形梁:

B ? 两边支座中心距( B1) ? 2c1?2c 2

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桥梁墩台的设计和构造

? 墩身: 重力式桥墩墩身的顶宽,小跨径不小于80cm,中跨不小 于100cm,大跨视情况而定。 墩身侧坡为20:1~30:1,小跨可做成直坡。
为了便于水流和漂浮 物的通过,墩身平面形状 可做成圆端形或尖端形; 无水岸墩或高架桥墩可以 做成矩形,在水流与桥梁 斜交或流向不稳定时,宜 做成圆形.强烈流水或大量 漂流物,迎水端为尖端形或 圆端形破冰棱体。

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? 基础: 介于墩身与地基之间传力结构。 刚性扩大基础。基础的平面尺寸较墩身底截面尺寸略 大,四周放大的尺寸对每边约为25~75cm。基础可做成单 层的,也可做成2~3层台阶式。 为美观和防撞,基础顶面在最低水位以下0.5,旱地 不高出地面;为保证持力层的稳定,基础埋深在天然地 面或河底以下不少于1m。

空心桥墩

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? ? ? ? ? ?

2、空心桥墩 外形与实体桥墩无异,只是自重较轻。 (1)最小壁厚:钢筋砼30cm,砼50cm; (2)设纵、横隔板; (3)墩帽下设实心段传力; (4)墩身设通风孔,平衡温差和水压力。

柱式桥墩:

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桥梁墩台的设计和构造

? 3、柱式桥墩
? 组成:由基础之上的承台、柱式墩身(≥2根),盖梁。高 度大于6~7m时可设横系梁。公路桥梁采用广泛。 ? 适用:浅水中的浅基础或高桩承台。不适合深水、漂浮物 多的河道上。

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? 4、柔性排架桩墩
? 组成:由单排或双排的钢筋砼桩与钢筋砼盖梁连接而成。 ? 特点:上部结构水平力,由各个墩台按刚度分配,减少单 个柔性墩所受的水平力,进而减小墩截面。

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? 适用桥长50~80m。当桥较长,孔数较多时,会因墩顶位移 过大而处于不利状态,可划1~4孔为一联。 ? 联与联之间设温度墩:两排互不联系的排架桩墩。

框架墩

框架墩

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? 5、框架墩 ? 组成:由构件组成的平面框架代替墩身,以支撑上部结构。 ? 特点:自重轻、缩短梁的跨径、降低梁高、结构美观、施 工复杂。

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? ? ? ? ?

二、梁桥桥台 1、重力式桥台(U形桥台) 组成:台帽、台身、基础。 特点:台后土压力靠自重来平衡。 适用:填土高度8~10m以下,地基条件好,填土要求渗透 性好,做好排水。

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顺桥向台帽最小宽度为:

横桥向台帽宽度一般应 与路基同宽,台帽厚度一般 不小于40cm,中小桥梁也不 应小于30cm,台帽可用C20以 上钢筋混凝土或素混凝土做 成,也可用MU30石料圬工砌 筑,所用砂浆不可低于M5。

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U形桥台前墙正面多采用10:1或20:1的斜坡,侧墙与前 墙结合成一体,兼有挡土墙和支撑墙的作用。侧墙尾端,应有 不小于0.75m的长度伸入路堤内,以保证与路堤有良好的衔接。 台身的宽度通常与路基的宽度相同。
≥50cm

≥50cm

≥50cm

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? 2、轻型桥台
? (1)设支撑梁的轻型桥台 ? 组成:台身直立,侧墙可为“一”字或“八”字,支撑梁。 ? 受力:上部结构与桥台锚栓连接,下部结构设支撑梁铰结, 形成四铰框架结构,借助土压力保持稳定。

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? (2)钢筋混凝土薄壁桥台 ? 类型:悬臂式、扶壁式、撑墙式、箱式、轻型U形桥台、轻 型八字形桥台等。 ? 特点:自重轻,适用于软弱地基,构造和施工复杂,用钢 量大。

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? (3)加筋土桥台 ? 内置式:加筋土与台身结合,台身兼做立柱或挡土板。加 筋体承受水平力,台身承受竖向力。缺点是受力不明确。 ? 外置式:台身承受上部结构的竖向力和水平力,加筋体承 受土压力。缺点是施工不便。 ? 加筋土桥台的优点:占地面积小,抗震性能好,经济。

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? ? ? ?

(4)埋置式桥台 特点:台身埋在锥形护坡中,土压力大大减小。 分类:后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架式等。 后倾式:工作原理是靠台身后倾,重心落在基底截面形心 之后,以平衡台后填土的倾覆力矩。

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? 肋形埋置式:台身由两块后倾式的肋板与顶面帽梁连接而 成。帽梁、系梁和耳墙需配钢筋。 ? 桩柱式:适应性强。桩与钻孔桩相连为桩柱式;桩嵌固于 扩大基础为立柱式;一排钢筋砼桩用盖梁连接为柔性柱台。

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? 框架式:刚度大、挖空大、基底宽、稳定性好。

? 埋置式桥台共同缺点:护坡伸入桥孔,压缩河道;若不压 缩河道,只好增加桥长。

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? 3、组合式桥台
? (1)框架式组合桥台:桥 台与挡土墙之间设过梁。

? (2)桥台与挡土墙组合桥 台:轻型桥台支撑上部结构, 台后设挡土墙承受土压力。 台身与挡土墙分离,设伸缩 缝,共用基础,受力明确但 构造复杂。

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? 4、承拉桥台
? 根据受力需求设置,要求桥台具有承压和承拉的功能。用 于有上拔力的桥台。 ? 如:边中跨比小于0.3时,桥台受力近似于锚固段,有上拔 力。

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第三节 拱桥墩台
? ? ? ? 一、拱桥桥墩 1、重力式桥墩 按抵抗水平推力的能力可以分为:普通墩、单向推力墩。 单向推力墩:又称制动墩,它的主要作用是在一侧的桥孔 因某种原因遭到毁坏时,能承受单侧拱的恒载水平推力, 以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾塌。

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? 上承式拱桥的桥面与墩顶有一段距离,空腹式墩顶结构可 分为:立墙式、立柱加盖梁式、跨越式。 ? 实体式桥墩有墩帽、墩身和基础组成。拱座承受拱圈传来 的压力。C25以上整体式混凝土、混凝土预制块或MU40以上 块石砌筑。

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? 2、轻型桥台 ? (1)柱式桥墩 ? 一般为配合钻孔灌注桩的桩柱式桥墩。跨径40~50米以上 可采用双排桩,桩顶设承台,承台上为柱墩,柱高大于68m时要设置横系梁。

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? ? ? ? ?

(2)斜撑墩 有斜撑和水平拉杆。 适用于:桥墩较矮或单向推力不大的旱地或浅水采用。 (3)悬臂墩 兼具有制动墩的作用。

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? 二、拱桥桥台 ? 拱桥桥台一般比梁桥大,因为要承受拱圈的推力、竖向力 和弯矩,还要承受台后土的侧压力。 ? 1、重力式桥台:除台帽外,与梁桥的重力式桥台相同。 ? 2、轻型桥台:自重轻,尽量让台后土侧压力来平衡拱的水 平推力。

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? 3、组合式桥台:台身承受竖向力,后座的摩阻力和土侧压 力承受水平力。 ? 4、齿槛式桥台:底板加齿槛,增加摩擦和稳定性。 ? 5、空腹式桥台:由前墙、后墙、基础板、撑墙组成。前墙 承受拱圈的力,后墙承受土压力,撑墙传力,基础板加劲。


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