桥梁的墩台和基础
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础工程复习资料1.墩台的效应组合随时间的变异分为三类:永久作用可变作用偶然作用2.效应组合:承载力量极限状态正常使用极限状态3.汽车荷载:由车道荷载和车辆荷载组成4.汽车荷载在桥台或挡土墙填土的破坏棱体引起的土侧压力,可按下列公式换算:γ0Bl G h ∑= γ—土的重力密度∑G —布置在B ?L 0 L 0—桥台或挡土墙后填土破坏长度5.水的浮力可按下列规定采纳(1)基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,应考虑设计水位的浮力;当验算地基应力时,仅考虑最低水位浮力,或不考虑水的浮力。
(2)基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力,(3)作用在桩基承台底面的浮力,应考虑全部底面面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者,不应考虑桩的浮力,在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
(4)当不能确定地基是否透水时,应以透水或者不透水两种状况与其他作用组合,取其最不利者。
6.梁、板式桥墩台作用效应组合第一种组合:按在桥墩各截面和基础底面可能产生最大竖向力的状况组合。
目的是用来验算墩身强度和基地最大压应力。
第二种组合:按在桥墩各截面顺桥方向上可能产生最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
目的是用来验算墩身强度,基底应力,偏心距及稳定性。
第三种组合:当有冰压力或偶然作用中的船舶或漂流物作用时,按在桥墩各截面横桥方向可能产生与上述作用效果全都的最大偏心距和最大弯矩的组合状况组合。
目的用来验算横桥方向上的墩身强度,基底应力,偏心距及稳定性。
7.一般梁,板式桥重力式桥台汽车荷载按下列三种状况布置。
第一种:汽车荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上第二种:汽车荷载(以车道荷载的形式布载)仅布置在桥跨结构上,集中荷载布在支座上第三种:汽车荷载(以车道荷载的形式布载)同时布置在桥跨结构和破坏棱体上,此时集中荷载可布在支座上或者后台填土的破坏棱体上。
8.桥墩的类型:实体桥墩空心桥墩柱式桥墩排架墩和杆式(板式)结构墩按受力后变形特征可分为:刚性桥墩和柔性桥墩9.桩式桥墩:对于桩式墩,当墩柱高度大于桩的间距1.5倍时,为增加墩柱刚度而需在桩顶设置横系梁。
桥梁墩台与基础工程-高墩模板
桥梁墩台与基础工程
第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
爬架预埋件
第八章 墩台与基础施工 3.爬模施工——爬模拆除
桥梁墩台与基础工程
分两部分拆除:第一部分是位于墩身内部的内爬升机构,包括内外套 架、上下爬架、油缸等;第二部分是包括网架工作平台、吊车机构、 外挂架等所有外部结构。详见P354。 设置安全保护措施; 各部分的拆除必须严格对称,边拆边运; 外部机构可利用爬模的塔吊拆除,此时应保证吊车井架底部与墩顶的 连接必须牢固可靠。塔吊靠墩顶上临时安装的简易扒杆来拆除。
内爬支腿 塑料套管 靴座
外挂支架 内套架
外模板 内模板 模板拉杆 外爬支腿 液压油缸 液压控制柜
第八章 墩台与基础施工 1.爬模构造
•
桥梁墩台与基础工程
网架工作平台——是整个爬模系统的工作平台。在其上面安装中心塔 吊,下面安装顶升爬架,四周安装L形支架,中间安装各种操作控 制、配电设备;
• • • • • •
第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
高桥墩施工主要设备: 滑动(升)模板、爬升模板、翻升模板
四、滑动模板施工
滑动模板是用一节模板,连同工作脚手以整体形式,安装在基础顶 面,依靠自身的支承和提升系统,在灌筑混凝土的同时,模板也慢慢 向上滑升,这样可连续不断地灌筑混凝土。 墩台整体性好,施工速度快,高空施工安全。缺点是由于使用了半干 硬性混凝土,表面质量难以控制。
中心塔吊——随爬模一起上升,具有一般塔吊的性能; L行支架——增加爬模的整体稳定性,并可作为施工脚手架; 内外套架——是整个爬模体系的顶升传力机构; 内爬支脚机构——即上下爬架,是爬模的爬升机构; 液压顶升机构——是整套爬模爬升的动力设备; 模板体系——采用专用大钢模,以加快支拆速度,提高墩身混凝土表 面质量。
公路桥涵设计手册 墩台与基础
公路桥涵设计手册墩台与基础
公路桥涵设计手册中,墩台与基础是非常重要的部分,它们直
接关系到桥梁的稳定性和安全性。
墩台是桥梁的支撑结构,承受桥
梁和行车荷载,并将荷载传递到地基上。
而基础则是墩台的支撑,
起到分散和传递荷载的作用。
在设计墩台时,需要考虑多种因素。
首先是墩台的类型,包括
独立墩、连续墩、桥墩等,不同类型的墩台在承载能力和结构形式
上有所不同。
其次是墩台的布置,需要考虑桥梁的跨度、荷载特性、地质条件等因素,以确定墩台的位置和间距。
此外,墩台的结构形式、横截面形状、纵横向倾角等也需要进行合理的设计。
而在设计桥梁基础时,首先需要对地基条件进行充分的调查和
分析,包括地质构造、土层性质、地下水情况等,以确定基础的类
型和尺寸。
常见的桥梁基础类型包括桩基础、承台基础、盖梁基础等,它们在不同的地基条件下具有各自的适用范围和特点。
此外,
基础的施工方法、防水措施、以及与墩台的连接方式也需要在设计
中进行考虑。
除了结构设计外,墩台与基础的设计还需要考虑桥梁的使用功
能和美观性。
墩台的外形、护栏、涂装等都需要符合相关的设计规范和要求,以保证桥梁在使用中具有良好的外观和使用体验。
总的来说,墩台与基础在公路桥涵设计中扮演着至关重要的角色,设计人员需要综合考虑结构、地质、施工等多方面因素,确保其稳定性、安全性和美观性,以满足桥梁在使用中的各项要求。
桥梁基础承台及墩台施工
桥梁基础、承台及墩台施工第一节基础施工一、钻孔灌注桩基础施工1.注意事项①运弃干渣土应覆盖,防止扬尘;运弃带泥水的渣土应用密封车厢,防止遗漏污染道路。
②成孔后应及时安放钢筋笼、灌注混凝土,避免塌孔。
③吊放钢筋笼时应对中稳放,防止刮碰孔壁造成塌孔。
④合理安排施工顺序,防止因施工机械和车辆振动对未达到规定强度的桩身混凝土产生不利影响。
⑤桩顶高于地面的桩完成后应加围挡和标志,防止施工机械和车辆碰撞。
2.施工做法详解工艺流程:埋设护筒→钻机就位→制备泥浆→钻孔→钻孔中故障的处理→安放钢筋笼→安放导管、灌注支架及储料漏斗→二次清孔→灌注水下混凝土→护筒拔出→清理桩头。
(1)埋设护筒前应校验桩位,确认正确。
(2)埋设护筒①护筒内径一般较桩径大200~300mm。
②护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,并高出施工地面0.5m以上。
③护筒埋设深度应符合施工设计规定。
④采用正(反)循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机等钻孔时,护筒可以采用挖埋法设置。
钢质护筒可以采用锤击法就位。
挖埋法设置护筒时,回填土必须用黏性土分层夯实。
⑤采用全护筒冲抓钻机时,护筒由钻机在钻进中分节压入。
⑥护筒埋设允许偏差:顶面中心偏位50mm,垂直度1%。
护筒埋设后应进行检查,确认符合要求。
(3)钻机就位①机位的地基应平整、坚实。
地基软弱时应进行处理,使其能满足钻机作业要求。
②钻机的钻具中心应对准护筒中心。
钻机应平稳、不倾斜。
可在钻机双侧吊线坠或用经纬仪校正钻杆垂直度。
③钻机安装后应用缆风绳固定,并经试运行,确认符合要求。
(4)制备泥浆泥浆宜用黏土加水搅拌制成,也可用膨润土加纯碱加水制成。
泥浆性能应符合施工设计规定。
(5)钻孔①正循环回转钻机a.钻头回转中心对准护筒中心,先启动泥浆泵2~3min,待循环泥浆输进护筒中一定数量,然后再开动钻机,慢慢将钻头放置于护筒底。
开始应低压、慢速钻进,以稳固护筒下脚,待钻至刃脚下1m后,方可根据土质情况以正常速度钻进。
桥梁的墩台和基础
第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台(一)梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的,称为重力式墩台。
桥墩由墩帽、墩身和基础组成。
桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。
墩(台)帽上安放支座,形成桥面横披,调整邻跨的支座高度。
1. 墩帽墩帽宽度,顺桥方向为b:: b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁(支座)的中心距 c2---20—40cm; c1一般5—10cm2. 墩身平面形状可用圆端形或尖端形;墩顶宽度,小跨径桥梁不宜小于0.8m,中跨径桥梁不宜小于1.0m;墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑,也可用混凝土预制块砌筑。
大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。
二)拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座,以支承拱脚;墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25(石砌墩), 1/15~1/30(混凝土墩)。
重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度,或某种支承构件,形成墩台 。
1.桩柱式桥墩桩柱式桥墩,由柱、盖梁、横系梁组成,用于跨径不大( 8~12m)的梁桥。
盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。
柱的布置,宜使恒载作用下,盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。
桩柱式墩, H大于7m时,应该设横系梁。
桩柱式桥台常作成埋置式的。
台帽上设耳墙2. 轻型桥台3. 钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础,将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。
桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。
要仔细分析地质勘察资料,拟定基础埋置深度,再经计算决定。
基底的埋置深度:在地面下或河床下至少1m ;在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m;在冻结线下(冻胀土)至少0.25m 。
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础
在桥梁建设中,墩台和基础是至关重要的组成部分。
它们承载着桥梁的重量,并将荷载转移到地基上,以确保桥梁的稳定性和安全性。
本文将探讨桥梁墩台和基础的类型、设计原则以及施工过程。
墩台类型
墩台是桥梁上跨越支撑的构件,可以支撑梁、拱和索等桥梁结构。
根据结构形式的不同,墩台可以分为矩形、圆形、八角形、十二角形等类型。
其中,矩形墩台最为常见,因其结构简单、施工方便而被广泛采用。
基础类型
基础是用于承载桥梁荷载的构造物,通常由地基、承台、桩等组成。
根据结构形式的不同,基础可以分为浅基础和深基础两种类型。
浅基础通常采用筏板基础、简支板基础和桩基础,适用于河流、山区等地质条件良好的场所。
深基础一般采用钻孔灌注桩、静压桩和螺旋桩等,适用于地质条件复杂或土壤承载力较低的场所。
设计原则
在墩台和基础的设计中,应注意以下原则:
1.结构合理,满足桥梁受力要求,并具有良好的抗震性和可靠性;
2.施工方便,能够降低施工难度和成本;
3.经济合理,尽可能减少材料和劳动力的使用,控制成本。
施工过程
墩台和基础的施工主要包括以下步骤:
1.准备工作,包括测量、采样、试验等;
2.基础施工,根据设计要求,进行基础的浇筑、养护等;
3.墩台施工,根据设计要求,进行墩台的架设、配筋、浇筑等;
4.路面施工,将砂石、沥青等材料铺设在桥面上,形成平整的路面。
结语
墩台和基础是桥梁建设中不可或缺的组成部门,其设计和施工的质量直接影响到桥梁的稳定性和安全性。
因此,在墩台和基础的设计和施工中,应本着合理、可靠、经济的原则,以保障桥梁的长期使用和运营。
桥梁工程基础桥梁墩台与基础PPT课件
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2.梁桥轻型桥台
• 轻型桥台,其结构特点是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。可划分为以下四类:
(1) 薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式,扶壁式,撑墙式及箱式(图6-16),薄壁轻型 桥台的优点与薄壁墩类似,可依据桥台高度,地基强度和土质等因素选定。
(2) 支撑梁轻型桥台;(3)框架式桥台 ;(4)组合桥台
• 在桥梁的总体设计中,下部结构的选型对整个设计方案有较大的影响。合理的选型 会使上、下部结构协调一致、轻巧美观。近年来我国建造的桥梁,下部结构的造型 也有了显著的变化,反映在向着轻型、薄壁、注意造型的方向发展。对于城市立交 桥、高架桥下部结构的选型就更应显示出桥梁美学的功能。
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6.1.2 桥墩的构造与设计
• 空心墩用壁厚与中面直径(即同一截面的中心线直径或宽度)的比来划分:t/D≥1/10 为厚壁,t/D≤1/10为薄壁。
• 薄壁空心墩按计算配筋,一般配筋率在0.5%左右,也有只按构造或承受局部应力或 附加应力配筋的。
• 空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:①墩身最小壁厚,钢筋混凝土不宜小于 30cm,对于混凝土不宜小于50cm。②墩身内应设横隔板或纵、横隔板,以加强墩 壁的局部稳定。③墩身周围应设置适当的通风孔或泄水孔,孔的直径不小于20cm; 墩顶实体段以下应设置带门的过人洞或相应的检查设备。墩顶实体段厚不小于1.02.Om。 *缺点
❖U型桥台构造简单,可以用混凝土或片、 块石砌筑。它适用于填土高度在8~10m以 下或跨度稍大的桥梁;但桥台体积和自重 较大,也增加了对地基的要求。 ❖桥 台 内 的 填 土 容 易 积 水 , 结 冰 后 冻 胀 , 使桥台结构产生裂缝,所以宜用渗水性较 好的土夯实,并做好台后排水措施。
2024版桥梁工程基础桥梁墩台与基础PPT课件
对完成的桩身进行质量检测,包 括承载力、垂直度等指标的检测。
沉井基础施工方法
场地准备
对施工场地进行平整和排水处理,确 保施工顺利进行。
02
沉井制作
根据设计要求,在加工厂或现场制作 沉井,包括井壁、隔墙、刃脚等部分 的制作。
01
观测与调整
在沉井施工过程中及完成后,进行观 测和调整,确保沉井的稳定性和安全 性。
安定性等性能指标的检验。
骨料
粗、细骨料应符合规范要求,不 得含有泥块、有机物等杂质。骨 料的粒径、级配等应符合设计要
求。
外加剂
应选用性能稳定、质量可靠的外 加剂,严禁使用对人体有害的外 加剂。使用前应对外加剂进行试
配,确认其适应性。
施工过程质量控制
模板安装
模板应具有足够的强度、刚度和稳定性,安装前应进行检 查和试拼。安装过程中应注意模板的接缝严密、支撑牢固, 防止漏浆和变形。
常见病害类型及原因分析
裂缝
由于温度变化、收缩、徐变等引起的 混凝土开裂,以及施工缝处理不当、 荷载作用等造成的裂缝。
侵蚀
由于环境水中的化学物质对混凝土的 腐蚀,或是由于冻融循环造成的混凝 土剥蚀。
钢筋锈蚀
由于混凝土保护层不足或氯离子侵入 等原因,导致钢筋锈蚀膨胀,进而引 起混凝土开裂和剥落。
基础沉降
墩身一般采用钢筋混凝土结构,根据受 力需要可配置钢筋网或预应力筋。墩身 截面形状可根据桥梁宽度、高度和美观 要求进行设计,常见的有矩形、圆形、 多边形等。
桥梁墩台的施工方法主要有现场浇筑法、 预制安装法和滑模施工法等。现场浇筑 法是在现场支设模板并浇筑混凝土形成 墩台;预制安装法是将预制的墩台构件 运输到现场进行安装;滑模施工法是利 用滑模装置在现场连续浇筑混凝土形成 墩台。
桥梁墩台与基础工程
桥梁墩台与基础工程
34
第八章 墩台与基础施工 四 混凝土灌筑
桥梁墩台与基础工程
混凝土搅拌
最短搅拌时间
拌合方式
拌合站
自落式 搅拌机
强制式
(据TB10210—2001)
1.5min(≤500L)
2.0min(>500L) 1.0min(≤500L)
1.5min(>500L)
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第八章 墩台与基础施工 自落式搅拌机
好,但当墩高过大时所需模板数量多,一次性投入大,只适用 于中等高度的桥墩。
在整体吊装前,应在模板内临时加固,防止吊装时变形。 起吊时应多设吊点,使模板受力均匀 。
15
圆形桥墩的整 体吊装模板,由纵 横四根扁担木起吊, 模板靠外侧铁箍拉 紧,其刚度较好, 故内部未设支撑。
16
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杭州湾跨海大桥——墩柱模板
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
混凝土振捣
人工 振捣机械
分层、插匀、插全
插入式振捣器; 外部附着式(薄壁构件); 平板式(面层)
振捣目的:保证具有设计要求的外形、尺寸和密实性。
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
桥梁墩台与牵引杆;2-搅拌筒;3-大齿圈;4-吊论;5-料斗;6-钢丝绳;7-支腿;8-行走36 轮;9-动力与传动机构;10-底盘;11-拖轮
第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
搅 拌 站
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第八章 墩台与基础施工
桥梁墩台与基础工程
混凝土的灌注
灌注混凝土前,应检查模板的位置和尺寸是否正确;钢筋及预 埋件等是否符合设计要求,施工注意:
桥梁墩台与基础
➢ 南京、九江大桥的引桥都采用了双柱式桥墩。
▪ 其使用高度一般在30 m 以内,个别的采用多层 刚架可达40 m 以上。
3. 柔性墩
▪ 柔性墩是改变桥梁的受力体系,使墩台由单独承受某种 荷载变为与其它墩台和梁组成共同的受力体系,以达到 轻型化的目的。
▪ 因锥体填土易受流水冲刷:
➢ 坡面应铺砌防护; ➢ 避免锥体填土侵占桥下的过水面积,通常不使锥体坡脚伸
出桥台前沿。
▪ 基础的作用:将墩台承受的荷载及墩台的自重安全 可靠地传到地基上。
第二节 桥梁墩台的类型与构造
▪ 桥梁墩台的类型很多,大体可分为 1.重力式墩台 2.轻型墩台
一、重力式墩台
▪ (一)重力式墩台的特点 ▪ 截面尺寸较大:混凝土、砌石等圬工材料。 ▪ 优点:坚固耐用,施工方便,养护工作量小
▪ 沉井不宜用于不排水开挖的漂石层或倾斜岩层。 ▪ 若遇深水时可改用浮运钢沉井或薄壁钢丝网混凝
土沉井。
钢沉井岸边接高
பைடு நூலகம்
沉井浮运
吸泥下沉
三、桩基础
▪ 当基底须埋入土层很深时,可采 用桩基础。
▪ 方法:
➢ 1.将桩尖下至土层深处; ➢ 2.再在桩顶灌注混凝土承台,使基桩
与承台形成整体结构; ➢ 3.然后在承台上砌筑墩台身。
▪ 钻(挖)孔桩
➢ 所需机具设备比较简单,并可用于各类土层和岩层。
四、管柱基础
▪ 管柱基础是一种新型的基础结构形式,一般采用薄 壁大直径的钢筋混凝土管柱(比桩粗而比沉井小), 直径由1. 5~6. 0 m 。
➢ 从受力作用上看,与桩基相近; ➢ 从施工下沉上看,由于直径大,需用大型振动打桩机方能
桥梁墩台与基础知识点
桥梁墩台与基础学问点1.桩基础的组成和分类?组成:①就地灌注钢筋混凝土桩的构造。
②预制钢筋混凝土桩及预应力混凝土桩。
③钢桩及木桩。
分类:高桩承台或是低桩承台,摩擦桩或是柱桩,钻孔桩或是打入桩。
2.桩的平面布置方式?桩与承台的连接?布置方式:①行列式。
②梅花式。
桩与承台的连接:桩与承台联结有两种方式,钢筋混凝土桩多采纳桩顶主筋伸入承台,而木桩和预应力混凝土桩主要采纳桩顶直接伸入承台方式。
3.桩基础的力学计算图示及检算内容?力学计算图示:p155页。
检算内容:①检算单桩轴向承载力。
②检算桩身材料强度。
③桩基承载力计算。
④检算墩顶水平位移。
4.桥台种类?组成?种类:⑴重力式桥台①矩形桥台与U形桥台②T形桥台③埋式桥台④耳墙式桥台⑵轻型桥台①梁桥轻型桥台(桩柱式桥台,锚定板式桥台)②拱桥轻型桥台(八字型,U型,背撑式桥台,靠背式框架桥台)③拱桥的其他形式桥台(组合式桥台,空腹式桥台,齿槛式桥台)组成:桥台主体由台顶台身和基础三部分组成,此外尚有锥体填土锥体护坡和检查台阶等附属建筑物5.桥台定位掌握点及横向定位线?桥台定位掌握点是胸墙中心,桥台的横向定位线是胸墙线的平面投影6.桥台长度?如何确定?桥台长度是指胸墙前缘到台尾的长度,也是道砟槽的长度7.地基系数的含义及计算方法?含义:使单位面积的土产生单位压缩时所需施加的力,或者说,土产生单位压缩时,土对构件在单位面积上的土抗力(kPa/m)。
计算方法:假定地基系数为常数(Cy=K),假定地面处地基系数为零,地面以下随深度按比例增加(Cy=my),假定地基系数呈抛物线变化(Cy=my?)等。
我国采纳了Cy=my的假设,其中m为比例系数。
由于地基系数采纳的比例系数为m,故常称“m”法。
竖向地基系数Co,对非岩石类土,当入土深h≤10m,按Co=10Mo计当入土深h>10m 时,其中Mo为竖向地基系数Co的比例系数。
当桩底或基底土层为岩石时,Co则不随入土深h转变,而与基底岩石强度有关。
桥梁支座墩台与基础
桥台 基础
支座 桥墩
第七章 知识点结构逻辑关系
进入教学 进入教学
进入教学
2
1
2012-5-29
桥梁支座、墩台与基础 第一节 桥梁支座
第一节 桥梁支座
一、支座概述:(1)作用和要求
支座-设置在桥 梁的上部结构与 墩台顶之间的构 造物。
作用与要求-把 上部结构的各种 荷载传递到墩台 上,并能够适应 活载、温度变化、 混凝土收缩与徐 变等因素所产生 的变位,使上、 下部结构的实际 受力情况符合设 计的计算模式。
工。
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桥梁支座、墩台与基础 第二节 桥墩和桥台
二、桥墩的类型与构造
虎门大桥辅航道桥双薄壁墩
34
17
桥梁支座、墩台与基础 第二节 桥墩和桥台
二、桥墩的类型与构造
2012-5-29
各种轻型桥墩
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桥梁支座、墩台与基础 第二节 桥墩和桥台
二、桥墩的类型与构造
Y形桥墩
薄壁独柱式桥墩
梁柱式桥墩
桥墩图片示例
12
6
桥梁支座、墩台与基础 第一节 桥梁支座
二、支座类型与构造
2012-5-29
↑板式橡胶支座
↑四氟滑板橡 胶支座→
←球冠橡胶支座-纯橡胶 球冠,高4-8mm,可克 服安装后产生的偏压、脱 空现象,对坡桥,无需在 梁底进行调平
橡胶支座图片 13
桥梁支座、墩台与基础 第一节 桥梁支座
滑板橡胶支座构造
桥梁支座、墩台与基础 第一节 桥梁支座
(6)新型支座
二、支座类型与构造
速度锁定(LUB)支座
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桥梁支座、墩台与基础 第一节 桥梁支座
(6)新型支座
桥的结构介绍
桥的结构介绍
如下是有关桥的结构介绍:
桥:道路路线遇到江河湖泊、山谷深沟以及其他线路等障碍时,为了保持道路的连续性而专门建造的人工构造物。
桥梁既保证桥上的交通运行,也要保证桥下水流的宣泄、船只的通航或车辆的通行。
桥五大部件的组成:桥跨结构(上部结构)、支座系统、桥墩、桥台、墩台基础。
一、桥跨结构(上部结构):
在线路中断时障碍的主要承载结构。
作用:承受桥上的行人和车辆。
二、支座系统:
连接桥梁上部结构和下部结构的传力装置。
作用:传力装置;不仅传递很大的荷载,保证桥跨结构不产生变位。
三、桥墩:
多跨桥的中间支承结构称为桥墩。
作用:支承桥跨结构,把桥面荷载传至地基。
四、桥台:
位于桥梁两端,支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。
作用:把路面荷载传至地基;与路堤相衔接、抵御路堤土压力;防止路堤土的滑坡和坍落。
五、墩台基础:
将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
作用:支承上部桥跨结构。
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桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础1.桥墩的分类及组成有哪些?答:组成:墩台帽、墩台身和基础三部分。
分类:重力式墩台、轻型墩台2.简述扩大基础力学检算的主要项目?答:主要检算项目有:基底应力检算、基底偏心检算、基底倾覆、滑动稳定性检算3.纵横向预偏心桥墩各适用什么情况?为什么?答:1)横向:适用于曲线桥;为了适应曲线的线路,各孔梁常布置成折线,这就使相邻两孔梁之间的缝隙内窄外宽,梁的端部和桥墩横向中心线不平行,平面上梁端支座斜交放在支承垫石上;2)纵向:适用于不等跨桥;为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩,通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方,使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向偏心。
4.桥梁墩台的作用:承受上部结构的荷载,并且通过基础将此荷载及其本身的重量传到地基上5.确定基础方案主要的取决因素:工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求、材料的供应和施工技术6.方案选择的原则:力争做到使用上安全可靠,施工技术上简便可行,经济上合理。
7.重力式桥墩的主要特点:依靠自身巨大的重量和材料的受压性能来抵抗外荷载,维持自身的稳定,自身截面积较大;具有坚固耐久、抗震性能好,对于偶然荷载有较强的抵抗能力,施工简便,养护工作量小的优点,适用于地基良好的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中。
8.梁桥重力式墩截面形式:答:1)矩形墩:截面是矩形,外形简单,施工方便,圬工数量较省,但对水流阻力甚大,引起局部冲刷较大。
一般用于无水或者静水中,或用于高桥墩最高水位以上部分。
2)圆端形墩:截面是矩形两端各接一个半圆。
施工稍复杂,但比较适合水流通过,可减少局部冲刷。
用于水流与桥轴法线小于15°的情况,是铁路跨河桥中最广泛使用的一种形式。
3)圆形墩:截面为圆形,流水特性较前两种形式好。
用于桥轴法线与水流大于15°或者流向不定的河流中,由于截面为圆形,各方向具有相同的抵抗矩。
桥梁支座墩台基础
第三节 桥梁基础
桥梁工程第七章 桥Fra bibliotek支座、墩台与基础
第三节 桥梁基础
桥梁工程
第七章 桥梁支座、墩台与基础
总之,桩基础是深基础方案的首选形式,它耗 用材料少,施工简便,适应性强。但当上层软 弱土层很厚,桩底不能达到坚实土层时,就需 使用较多、较长的桩来传递荷载,这时桩基础 的稳定性稍差,沉降量也较大;当覆盖层很薄 时,桩的稳定性也可能会存在问题。
基础埋置在土层内深度虽较浅,但在水下部分较深, 如深水中的桥墩基础,称为深水基础。浅置基础最为 简单,也最常用;当需要设置深基础时,则常采用桩 基础或沉井基础,特殊桥位也可能采用其他大型基础 或组合形式。桥梁基础的分类见表7.1。
第三节 桥梁基础
桥梁工程
第七章 桥梁支座、墩台与基础
第三节 桥梁基础
第三节 桥梁基础
桥梁工程
第七章 桥梁支座、墩台与基础
(3)按基础传力方式分类 按基础的传力方式,桩基础可分为柱桩与摩擦桩。 柱桩是将桩尖通过软弱的覆盖层以后再嵌人坚硬的岩
面,荷载由桩尖直接传到基岩中,桩像柱子一样受力 (图7.42(a))。 摩擦桩是当基岩埋藏很深,桩尖不可能达到时,荷载 通过位于覆盖层中的桩壁与土壤间的摩阻力和桩的端 部的支承力共同承受的桩基础,见图7.42(b)。 柱桩承载力较大,较安全可靠,基础沉降也小,但若 岩层埋置很深,就需要采用摩擦桩。由于柱桩和摩擦 桩在土中的工作条件不同,它们与土共同作用的特点 也就不一样,因此在设计计算时所采用的方法和有关 参数也不一样。
第七章 桥梁支座、 墩台与基础
本章内容
桥梁墩台与基础
一、明挖基础
▪ 一般指采用敞坑放坡开挖基坑,然后砌筑圬工的扩 大基础;
▪ 深度:
➢ 其基底埋深多在5 m 以内。近年来采用喷射或灌注混 凝土护壁竖直开挖深度可达10 m 以上。
▪ 适用范围:
➢ 明挖基础施工中的防水和排水工作较为困难,故一般只 宜于无水、少水或浅水河流且无涌沙现象的基础工程
喷射混凝土护壁-安装钢筋网 喷射混凝土护壁-喷射混凝土
二、沉井基础
a).在墩台位置灌好的开口重型混凝土或钢筋混凝土井筒; b).然后在井内挖土,使井筒靠自重下沉,故名沉井; c).待沉至要求深度后依次在井内进行封底、填充及封顶; d).最后在顶盖上建造墩台身。
二、沉井基础
▪ 由于井壁有防水、挡土作用,施工时无需另设护壁 支撑,施工机具亦较简单且不受地形窄狭的限制。
▪ 当沉井刃角落在倾斜岩层面时,为增加稳定(抗滑动)可在 刃角内圈加设钻(挖)孔桩的办法。当修建低桩承台遇见基 坑边坡坍塌施工困难时,可用一节沉井下沉至承台底面以 上,在沉井内灌注承台混凝土的办法。
▪ 当地层中有大孤石等障碍物,或基底岩面起伏或基底以上 有粉细砂层易于造成翻砂不能采用沉井基础,或当需要直 接检验和处理基底地层时,可考虑采用气压沉箱基础。气 压沉箱基础一般适用于水下35 m 深度以内。由于沉箱内 劳动条件恶劣,机具设备复杂,工程费用高昂,施工进度缓慢, 非不得已时,不宜采用。
➢ 桥墩——支承着相邻的两孔桥跨,居于全桥的中间部位。 ➢ 桥台——居于全桥的两端,它的前端支承着桥跨,后端与
路基衔接,支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来。
桥墩、桥台的结构受力分析
▪ 采用下端固定的竖向悬臂杆件 图式
▪ 承受荷载主要:
➢ 桥跨恒载,列车的重量、离心力、 制动力以及作用于桥跨上和列车 上的风力等。
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第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台(一)梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的,称为重力式墩台。
桥墩由墩帽、墩身和基础组成。
桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。
墩(台)帽上安放支座,形成桥面横披,调整邻跨的支座高度。
1. 墩帽墩帽宽度,顺桥方向为b:: b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁(支座)的中心距 c2---20—40cm; c1一般5—10cm2. 墩身平面形状可用圆端形或尖端形;墩顶宽度,小跨径桥梁不宜小于0.8m,中跨径桥梁不宜小于1.0m;墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑,也可用混凝土预制块砌筑。
大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。
二)拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座,以支承拱脚;墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25(石砌墩), 1/15~1/30(混凝土墩)。
重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度,或某种支承构件,形成墩台 。
1.桩柱式桥墩桩柱式桥墩,由柱、盖梁、横系梁组成,用于跨径不大( 8~12m)的梁桥。
盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。
柱的布置,宜使恒载作用下,盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。
桩柱式墩, H大于7m时,应该设横系梁。
桩柱式桥台常作成埋置式的。
台帽上设耳墙2. 轻型桥台3. 钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础,将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。
桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。
要仔细分析地质勘察资料,拟定基础埋置深度,再经计算决定。
基底的埋置深度:在地面下或河床下至少1m ;在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m;在冻结线下(冻胀土)至少0.25m 。
1. 浅基础当距现状地面几米的深度内有较合适的基础持力层时,可用浅基础 , 基础的顶面一般设在地面下0.5m处,基础襟边宽15~50cm,基础厚度h由荷载大小决定。
α角小于材料的扩散角(刚性角αmax),刚性基础。
如果α≥αmax为扩展基础(柔性基础),则应配筋,成为钢筋混凝土基础。
2.沉井基础当地面上部土层的承载力较弱,且坚硬的持力层又不太深时,的沉井基础。
沉井基础,从结构上讲是深基础,也就是应该计入土对基础的约束作用。
从施工上讲是一种施工方法。
3.桩基础当地表以下土层的承载力较弱,可作为持力层的土层较厚、而又无大直径的卵石和漂石时,可以采用桩基础。
桩基础由基桩和承台组成,支承在岩层或硬土层上的桩称为端承桩,支承在中等的土层之中的桩称为摩擦桩。
基桩按施工方法分为沉入桩和钻(挖)孔灌注桩两类。
沉入桩用锤击沉桩法、震动沉桩法、射水沉桩法、静力压桩法、钻孔埋置法钻(挖)孔灌注桩是、钻孔、清孔、灌注水下混凝土等工序在桩位处筑成的钢筋混凝土桩。
承台的作用是将桥基内的多根桩的桩顶联结成刚性整体 . 承台有低桩承台、高桩承台。
承台内要配筋(按规范)、混凝土标号不得低于15号,承台厚度不宜小于1.5m;基桩埋入承台的长度、桩的最小间距、边桩外侧距承台边缘的距离等都有具体规定。
三. 桥梁墩台及浅基础的设计要点1. 荷载及其组合首先考虑可能同时出现的荷载。
还要考虑墩身、基础和地基的工作特性a 、墩身等承受最大竖向力时,两跨均有活载Np 。
b 、墩身等承受顺桥向最大力矩时,一跨布有活载(组合Ⅰ),或同时布置制动力和纵向风力(组合Ⅱ)。
c 、墩身等承受横桥向最大力矩时,两跨活载偏置(组合Ⅰ),或同时布置横向风力等(组合Ⅳ)。
用于验算墩身强度的荷载效应,要乘以荷载安全系数,并累计至墩底;用于验算地基承载力的荷载效应,不乘荷载安全系数,并累计至基底。
2. 墩身计算墩身计算,应按桥墩结构特性进行。
重力式圬工墩身,验算抗压强度、荷载偏心距、抗剪强度;][0o N Me e=∑∑=对于高度大于20m 的重力式墩还应验算其稳定性问题。
对于钢筋混凝土墩台、盖梁,应按其静力图式验算。
3. 刚性浅基础计算刚性浅基础 ,稳性仅由基底土与基础的相互作用来维持。
地基土的承载力:hWMAN ][0max minσσ≤≥±=∑∑ σmin ≤0 时, he ba N][)2(320max σσ≤-=∑ 这里[σ]h 是地基土的容许承载力,是经过宽深修正、并按规范予以提高后的值;基底的偏心距e 0≤ηρ 规范规定了不同的η值(0.1~1.5)。
基础的整体稳定性K e yM N y K ii≥==∑∑00 K TiN K ic ≤=∑∑μ式中: y —基础底面形心轴至接截面最大受压边缘的距离μ —基底与地基的摩擦系数 T i —水平力总和 Ko —倾覆稳定系数 Kc —滑动稳定系数墩台的沉降和位移,地基总沉降量, 墩顶水平位移 。
四 桩基础的设计要点 1.单桩的竖直承载力 摩擦桩的容许承载力)(21][στA l U P i i +=∑U—桩的周长(m,钻孔灌注桩按成空直径);A—桩底横截面面积(m2 );l i—土层厚度(m);τi—第层土对桩壁的极限摩阻力(kPa);σR—桩尖土的极限承载力(kPa)。
上部“某个深度”内土层的下沉量大于桩的竖向位移,或土的下沉速度超过桩的下沉速度时,压缩土层对桩产生向下的负摩阻力 .端承(柱)桩的容许承载力[P]=(c1A+c2Uh)Ra式中: Ra—岩石的天然湿度的单轴极限抗压强度; A、U、—桩底的横截面面积、周长、h —嵌入基岩深度;c1=0.4~0.6、 c2=0.03~0.052.单桩在“地面”力和位移作用下的效应桩的入土深度为h、桩的宽度为b、桩的计算宽度为b1,桩在地面(y=0)处,受到水平力H0和力矩M0、以及水平位移x0和转角φ0的作用,而使桩的各个不同深度z处、即y=z处,产生水平位移x z转角φz、弯矩M z剪力Q z。
假定如下:土体是桩的弹性介质,地基系数即 cy=my。
不考虑桩与土体间的摩擦力和粘结力;桩为一个弹性构件,根据梁的挠曲微分方程bmyxpdyxdEIy144-=-=令51EIbm=α则上式为0544=+yxdyxdα解微分方程,并利用桩在地面处(y=0)的边界条件:x(y=0)= x0,φ(y=o)=φ0,M(y=0)= M0, Q(y=0)= Q0得出任意深度y处的x ,φ,M,Q 。
DEIHCEIMBAxxαααφ31211+++=122222DEIHCEIMBAxααφαφ+++=3333)(DHCMBAxEIMαφαα+++=(a)44442)(DHCMBAxEIQ+++=αφαα (b)其中,A1、B1、C1、D1......均为y的幂级数,只要已知α和桩在地面处、y=0处、的x0、φ0、M0、H0(初参数),则可用这些公式算出任意深度处桩身的位移和内力。
3. 单桩在“地面”力作用下,引起地面处的位移、桩身内力。
利用桩底y=h处两个边界条件Q h = 0 M h = -C 0φh I 0 = -k h αE I φh 其中:EI I c k h ⋅=α00 单位水平力H 0=1、作用在地面处,该处的水平位移δ0HH 转角 δ-0MH )()()()(1244234432442344330B A B A k B A B A D B D B k D B D B EI h h HH -+--+-⨯=αδ)()()()(1244234432442344320B A B A k B A B A D A D A k D A D A EI h h MH -+--+-⨯=αδ 单位力矩M 0=1作用在地面处,该处的水平位移 转角)()()()(1244234432442344320B A B A k B A B A C B C B k C B C B EI h h HM -+--+-⨯=αδ)2442()3443()2442()3443(10B A B A kh B A B A C A C A kh C A C A EI MM -+--+-⨯=αδ 这里参数A 、B 、C 、D 、………都是y=h处的相应值。
代入(a )、(b )式,可以得出桩身的弯矩M y 、剪力Q y ,并据以进行桩身配筋。
在地面处、同时作用着M 0、H 0时,单桩在地面处的位移 x 0 = H 0 δ0HH + M 0 δ0HM φ0= -(H 0 δ0MH + M 0 δ0MM )4.单桩在“桩顶”力作用下,引起桩顶的位移在桩顶的水平力H=1,引起的桩顶的水平位移δHH 、转角δMH2000003023l l EIl MM MH HH HH δδδδ+++= 000202l EI l MM MH MH δδδ++=00MM MM EIl δδ+=计算桩顶的抗推刚度K=1/δHH5. 群桩基础的计算 多排、竖直、对称、桩底置于非岩石类土或基岩面上的高桩承台的计算。
这是由12根桩组成的群桩基础,承台底面高出地面的高度为l 0,在承台底面作用着由荷载引起的外力M 、N 、P ,使承台底面中心产生了水平位移a 、竖向位移c 、转角β.则承台底面各桩桩顶的位移为:a i = ac i = c +x i ββi =β桩的竖向刚度0011A c EA h l pp +⋅+=ξρ式中:E —桩身材料的弹性模量; ξ—系数,摩擦桩ξ=2/3(沉入桩)、ξ=1/2(钻孔 桩),端 承桩ξ=1;A — 入土部分桩的平均截面面积;A 0—摩擦桩四周自地面按φ/4向下扩散至桩底处的面积,但不得超过桩底面中心距所包围的面积.其他符号同前。
垂直于桩轴线方向发生单位位移(a i =1)时,桩顶产生的水平力(水平刚度)ρHH :2)(MH MM HH MMHH δδδδρ-=垂直于桩轴线方向发生单位位移(a i =1)时,桩顶产生的弯矩ρMH =ρHM : 2)(MH MM HH MHi MH M δδδδρ-=-= 桩顶发生单位转角(βi =1)时,桩顶产生的弯距(转动刚度): 2)(MH MM HH HH MM δδδδρ-= 沿承台底面截取座板为自由体的位移法基本方程00=-+=-+=-M a H a P c a a aa cc βββββγγβγγγ式中: γcc =Σρpp = n ρpp γaa =ΣρHH = n ρHH γa β=-ΣρHM =-ΣρHM γββ= n ρMM +ρPP Σk i x i 2得出承台底面中心的位移如下:cc Pc γ=2)(ββββββγγγγγa aa a M H a --= 2()ββββγγγγγβa aa a aa H M --=各桩桩顶的轴向力Ni 、剪力Qi 、弯距MiN i =(c+βx I )ρPPQ i = a ρHH –βρHM M i =βρMM - a ρMH根据各桩的轴向力N i 值H 0 =Q iM0 =M i+Q i l0和位移x0、φ0得出各桩任意深度的内力My、Qy,并据以配筋。