第四篇桥梁墩台

第四篇桥梁墩台

第十四章桥梁墩台

§14－1 概述

一、组成 • 墩台帽、墩台身、〖基础〗 • ○桥墩～多跨桥梁的中间支承结构； • ○桥台～桥台是设置在桥的两端，支承桥跨，衔接路堤。

二、作用 • ～承担上部结构的荷载并传递给地基；承上启下。 • ～桥台：同时起衔接路堤、挡土护岸；承受台后土压力。 • ～桥墩：承受风力、流水压力及可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力

三、要求 • 具有足够的强度、刚度和稳定性； • 对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩擦阻力等也提出一定的要求 • 四、设计原则：应遵循安全耐久、满足交通要求，造价低、养护费用少、施工方便、工期短、与周围环境协调、造型美观等。

15－2 桥墩的构造 一、分类 ○按构造分类： • 实体、空心、柱式、排架、框架墩； ○按受力特点分类： • 重力式、轻型墩； ○按施工工艺分类： • 就地砌（浇）筑、预制安装；

14－2 桥墩的构造 ○按截面型式分类： • 矩形、圆形、圆端形、尖端形、组合截面；～墩身截面变化：等截面（垂直侧面）变截面（倾斜侧面、台阶形）

二、梁桥桥墩构造（一）、重力式桥墩（实体桥墩）二、梁桥桥墩构造（一）、重力式桥墩（实体桥墩） 1、特点：～以自身重力平衡外力，获得强度与稳定性； • ～刚度大、防撞能力强 • ～阻水面积大、圬工数量大，地基承载力高；

（一）、重力式桥墩（实体桥墩） • ～2、适用于： • 荷载较大的大、中型桥梁 • 或流冰、漂浮物多的河流中； • 以及砂石料丰富的地区和基岩埋深较浅的地基。

3、构造： 1）、墩帽：要求有足够的厚度和强度。最小厚度：大桥一般不小于0.4m，中小跨径梁桥也不应小于0.3m。材料：20号以上的混凝土浇筑，加配构造钢筋；小跨径桥非严寒地区可不设构造钢筋。对于小桥，也可用5号以上砂浆砌25号以上料石作墩帽。构造钢筋：直径一般取8~12mm，采用间距20cm左右的网格布置。支座下墩帽内应布置一层或多层加强钢筋网，其平面分布范围取支座支承垫板面积的两倍，钢筋直径为8~12mm，网格间距5~l0cm。

当桥面的横向排水坡不用桥面三角垫层调整时，可在墩帽顶面从中心向两端横桥向做成一定的排水坡，四周应挑出墩身约5cm~l0 cm作为滴水(檐口)。 • 对一些宽桥或高墩桥梁，为了节省墩身圬工体积，常常将墩帽做成悬臂式或托盘式。悬臂的受力钢筋需经计算确定。一般要求，挑臂式墩帽的混凝土强度等级要高些，悬臂端部的最小高度不小于0.3~0.4m。

2）、墩身： 材料：石砌采用标号不低于MU25号，大中桥用M5以上砂浆砌筑，小桥涵用不低于M2.5砂浆砌筑。混凝土多用C15或C15以上混凝土浇筑，并可掺人不多于25%的片石。混凝土预制块不低于C20。墩身顶宽：小跨径桥不宜小于80cm，中跨径桥不宜小于l00cm，大跨径桥的墩身顶宽视上部结构类型而定。侧坡：一般采用20:1~30:1，小跨径桥桥墩不高时也可以不设侧坡，做成直坡。

*截面形式有圆形、圆端形、尖端形、矩形、菱形等,*截面形式有圆形、圆端形、尖端形、矩形、菱形等, *其中圆形、圆端形、尖端形的导流性好，圆形截面对各方向的水流阻力和导流情况相同，适应于潮汐河流或流向不定的桥位。 *矩形桥墩主要用于无水的岸墩或高架桥墩。 *在有强烈流水或大量漂浮物的河道上(冰厚大于0.5m，流冰速度大于lm／s)，桥墩的迎水端应做成破冰棱体。破冰体可由强度较高的石料砌成，也可用强度等级高的混凝土辅以钢筋加固。

【属于1－3】破冰棱 墩身截面形式、破冰棱结构示意图无水墩、旱桥墩水流不稳定时

3）基础：是桥墩与地基直接接触的部分，最常见的是刚性扩大基础。3）基础：是桥墩与地基直接接触的部分，最常见的是刚性扩大基础。 *材料：一般采用C15以上片石混凝土或浆砌块石筑成。 *平面尺寸：较墩身底面尺寸略大，四周各放大20cm左右。基础可以做成单层，也可以做成2~3层台阶式的。台阶的宽度由基础用材的刚性角控制。

（二）、空心桥墩 ◎形式： • 部分中心镂空：～端部实体过渡段； • 薄壁空心： • ～钢筋砼构件，配筋率0.5%左右；C20－30；～壁厚：30～50cm；～宜设水平隔板；适用于：软土地基

为了降低薄壁墩身内外温差或避免冻胀，应在墩身周围设置适当的通风孔与泄水孔；为保证墩壁稳定和施工方便，应按适当间距设置水平横隔板，对于40m以上的高墩，按6~l0m的间距设置横隔板；为了降低薄壁墩身内外温差或避免冻胀，应在墩身周围设置适当的通风孔与泄水孔；为保证墩壁稳定和施工方便，应按适当间距设置水平横隔板，对于40m以上的高墩，按6~l0m的间距设置横隔板；墩顶实体段高度不小于1.0~2.0m；主筋按计算配筋，一般配筋率在0.5%左右，并应配置承受局部应力或附加应力钢筋。

（三）、柱式桥墩与桩柱式桥墩 1、柱式桥墩～由柱式墩身和盖梁组成，可分为单柱、双柱和多柱形式，～优点：能减轻墩身重力，节约圬工材料，施工方便，外形轻巧又较美观；～适于：桥宽较大的桥梁和立交桥。

桥梁墩台施工技术

在桩顶设置承台，然后在承台上设立柱(图15-8a)；在桩顶设置承台，然后在承台上设立柱(图15-8a)；或在浅基础上设立柱(图15-8b)。为了增强墩柱间抗撞击的能力，在两柱中间加做隔墙(图15-8c)。当桥墩较高，也可以把水下部分做成实体式，以上部分仍为柱式(图15-8d)。

2、桩柱式桥墩：---只适用桩基 在桩基础顶部以上(或柱桩连接处以上)称为柱，以下称为桩。单柱式桩墩---适用于斜交桥；等截面双柱式桩墩---桩位施工的精度要求高，变截面双柱式桩墩为了增加桩柱的横向刚度，在桩柱之间设置横系梁

图15-8e，为单柱式桩墩，适用于斜交桥； 图15-8f为等截面双柱式桩墩，桩位施工的精度要求高，图15-8g为变截面双柱式桩墩。为了增加桩柱的横向刚度，在桩柱之间设置横系梁

盖梁----柱（桩柱）式桥墩的墩帽 材料：一般用C20~30钢筋混凝土就地浇筑，预制安装或预应力混凝土。横截面形状：一般为矩形或者T形。宽度由上部构造形式、支座间距和尺寸等确定；高度：一般为梁宽的0.8~1.2倍；长度：应保证上部构造放置与抗震构件设置需要的距离，并应满足上部构造安装时的要求，另外设置橡胶支座的桥梁应考虑预留更换支座所需位置。各截面尺寸与配筋需要通过计算确定，悬臂端高度应不小于30cm。

*墩柱--- 采用C20~30的钢筋混凝土；直径0.6~1.5m的圆柱或方形、六角形柱；墩柱配筋由计算确定； *为使桩柱与盖梁或承台有较好的整体性，桩柱顶一般应嵌入盖梁或承台15~20cm，露出柱顶与柱底的主筋可弯成与铅垂线约成15倾斜角的喇叭形，伸入盖梁或承台中，喇叭形主筋外围应设置直径不小于8mm的箍筋，间距一般为10~20 cm。

横系梁： 高度可取为桩(柱)径的0.8~1.0倍；宽度可取为桩(柱)径的0.6~1.0倍。横系梁一般不直接承受外力，可不作内力计算，按横截面积的0.10%配置构造钢筋即可。构造钢筋伸人桩内与主筋连接。

柔性墩的布置 （四）、柔性排架墩 • ～由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。 • ～特点：上部结构传来的水平力(制动力、温度影响力等)按各墩台的刚度分配到各墩台，作用在每个柔性墩上的水平力较小，而作用在刚性墩台上的水平力很大，因此，柔性桩墩截面尺寸得以减小。

适用条件：用于墩高为5.0~7.0m，跨径13m以下，桥长50~80m的中小型桥中。适用条件：用于墩高为5.0~7.0m，跨径13m以下，桥长50~80m的中小型桥中。 *单排架墩桩：一般用于高度不超过4.0~5.0m； *双排架墩桩：墩高度大于5.0m时（为避免行车时可能发生的纵向晃动）。 *漂浮物严重和流速较大的河流，由于桩墩容易磨耗，不宜采用。

多跨长桥采用柔性墩时宜分成若干联，每联设置一个刚性墩(台)，两个活动支座之间或刚性台与第一个活动支座间称为一联，以减小设置固定支座的墩顶位移，避免刚性桥台的支座所受水平力过大。多跨长桥采用柔性墩时宜分成若干联，每联设置一个刚性墩(台)，两个活动支座之间或刚性台与第一个活动支座间称为一联，以减小设置固定支座的墩顶位移，避免刚性桥台的支座所受水平力过大。

桩墩---预制的钢筋混凝土方桩， 当桩长在l0m以内--30cmX30cm；桩长大于l0m时---为35cmX35cm；大于15m---40cmX40cm。盖梁与梁的接触面之间垫1cm的油毛毡。为使全桥形成框架体系，可用锚栓将上下部构造连接起来，锚栓的直径用25~28mm，预埋在盖梁内。两孔的接缝处用水泥砂浆填实，最好设置桥面连续装置。桥台背墙与梁端接缝亦填以水泥砂浆，不设伸缩缝。

盖梁一般为矩形截面， 单排桩盖梁的宽度为60~80cm，盖梁的高度一般采用40~50cm。中距不应小于桩径的3倍或1.5~2.0m。

（五）、轻型桥墩 • ～自重小、节省圬工； • ～抗冲击能力差； • ～适用于：中小跨径；实体薄壁墩

墩帽：用混凝土浇筑，厚度不小于30 cm。墩帽四周挑檐宽度为5cm，周边做成5 cm削角。墩身：用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，其中钢筋混凝土薄壁桥墩最为典型，墩身宽度不小于60 cm，两边坡度为直立，两头做成圆端形。基础：采用15号混凝土或5号浆砌片石(或块石)做成，平面尺寸较墩身底面尺寸略大(一般大20cm)。基础多做成单层式的，其高度在60 cm上下。

（六）、框架式桥墩 ◎以钢筋砼、预应力砼等压弯构件代替墩身来支承上部。 ◎常见： • ～单层或多层框架； • ～X、V、Y型墩

特点：结构不仅轻巧美观，给桥梁建筑增添了新的艺术造型，而且使桥梁的跨越能力提高，缩短了主梁的跨径，降低了梁高，但其结构复杂，施工比较麻烦。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　特点：结构不仅轻巧美观，给桥梁建筑增添了新的艺术造型，而且使桥梁的跨越能力提高，缩短了主梁的跨径，降低了梁高，但其结构复杂，施工比较麻烦。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

二、拱桥桥墩构造 (一) 重力式桥墩由于拱座承受着较大的拱圈压力，故一般采用20号以上的整体式混凝土、混凝土预制块或40号以上的块石砌筑。为了加强肋底与拱座的连接，底部可设U形槽浇灌混凝土，其标号不低于25号。有时孔底或孔壁还应增设一些加固钢筋网。

(二) 柱式桥墩和桩柱式桥墩 (三) 单向推力墩多跨拱桥根据施工和使用要求，每隔3～5孔设置单向推力墩。目前常用的单向推力墩有以下几种型式。 1. 普通柱墩加设斜撑的单向推力墩这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设一对钢筋混凝土斜撑(图15-18)，以提高其抵抗单向水平推力的能力。接头只承受压力而不承受拉力。在基础埋置深度不大，地基条件较好时，也可把桥墩基础加宽成上形的单向推力墩。 2. 悬臂式单向推力墩悬臂式单向推力墩是在桥墩的顺桥向双向挑出悬臂(图15-19)。当邻孔遭到破坏后，由于悬臂端的存在，使拱支座竖向反力通过悬臂端而成为稳定力矩，保证了单向推力墩不致遭到损坏。

1-立柱；2-斜撑；3-拉杆（用预应力）；4-基础板1-立柱；2-斜撑；3-拉杆（用预应力）；4-基础板

§ 14－3 桥台的构造 类型 • 1 —重力式桥台 • 2 －埋置式桥台 • 3 －轻型桥台 • 4 －框架式桥台 • 5 －组合桥台

一、梁桥桥台构造（一）、重力式U形桥台 ◎主要以自重平衡台后土压力，从而保证自身的稳定。 ◎1、材料：砌石、片石混凝土或混凝土等圬工材料就地砌筑或浇筑而成， ◎2、特点：构造简单，基础底承压面大，应力较小，但圬工体积大，并由于自身重力而增加对地基的压力， ◎3、适用、在填土高度不大而且跨径在8m以上的桥梁中采用。

4、组成：由台帽、台身(前墙和侧墙)和基础组成4、组成：由台帽、台身(前墙和侧墙)和基础组成台身由前墙(含上端的防护墙)和侧墙组成

5、构造： 1)台帽，其构造要求与墩帽基本相同。 2)台身：防护墙顶宽：对片石砌体不小于50cm，对块石料石砌体及混凝土不小于40cm。前墙任一水平截面的宽度，不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍；前墙背坡：一般采用5:1~8:1，前坡为10:1或直立；

侧墙外侧直立，内侧为3:1~5:1的斜坡； 侧墙顶宽一般为60~l00cm。任一水平截面的宽度：对片石砌体不小于该截面至墙顶高度的0.4倍，对块石、料石砌体及混凝土不小于0.35倍；如桥台内填料为透水性良好的砂性土或砂砾，则上述两项可分别相应减为0.35倍和0.3倍。 3）、基础尺寸可参照桥墩拟定。

第 四 篇 桥 梁 墩 台