第五篇--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,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：,第一章桥梁墩台的设计和构造,按墩身侧面：,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）,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,墩帽尺寸确定：,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）,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,墩帽尺寸确定：,第一章桥梁墩台的设计和构造,（1）顺桥向墩帽最小宽度b双排支座：单排支座：,第一章桥梁墩台的设计和构造,（2）横桥向墩帽最小宽度B多片主梁：箱形梁：,第一章桥梁墩台的设计和构造,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20：130：1，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。,墩身：,第一章桥梁墩台的设计和构造,介于墩身与地基之间传力结构。,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。,基础：,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2575cm。基础可做成单层的，也可做成23层台阶式。,空心桥墩,第一章桥梁墩台的设计和构造,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：,第一章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67m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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,适用桥长5080m。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14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,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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810m以下，地基条件好，填土要求渗透性好，做好排水。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,（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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,（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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,（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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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4050米以上可采用双排桩，桩顶设承台，承台上为柱墩，柱高大于6-8m时要设置横系梁。,第一章桥梁墩台的设计和构造,（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。,第一章桥梁墩台的设计和构造,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