桥梁工程4-1起来墩台的构造与设计
第一章桥梁墩台构造
在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其 它孔的连锁反应，每隔3-5孔应设单向推力墩。
中小跨径拱桥可采用下列形式的 单向推力墩：
(1)普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩
这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设
一对预应力混凝土斜撑(图4-1-13)。
1- 立柱 2- 斜撑
V H 1 2
3- 拉杆(用预应力)
两端倾斜地加筑三角垫层，以使上部结构在桥面 形成排水横坡。
对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋 混凝土支承垫石(图4-1-2)，支座要放置在支承 垫石上。
15~20cm
1
1-支座
2
2-墩帽
图4-1-2 墩帽支撑垫石
顺桥向的墩帽宽度b：
b≥
f
a 2
a 2
2c1
2c2
式中：f ——相邻两跨支座的中心距；
侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧 的压力，当其尺寸满足规范要求时，可按U形 整体截面验算截面强度，否则按独立挡土墙验 算。
桥台两侧设有锥形护坡，锥形的坡度一般
由纵向(顺路堤方向)为1：1逐渐变至横向为1： 1.5。锥坡的平面形状为1/4椭圆。
锥坡用土夯筑而成，其表面用片石砌筑。锥 坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。
河床铺砌层
支撑梁
20 20 20
60
支承梁底座(尺寸单位：cm)
5．锚碇板式桥台（锚拉式）
锚碇板结构由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板 组成。
挡土结构包括：锚碇板、拉杆、挡土板和立 柱。
（1） 分离式
构造见图，台身与 锚碇板、挡土结构分 离，台身承受桥跨结 构传来的竖向力和水 平力，挡土结构承受 土压力。
5. 柔性排架桩墩
桥梁工程4-1起来墩台的构造与设计
0 . 2 5 0 . 2 0 0 . 1 5
帽 边 缘 的 距 离 ；
0 . 4 0 0 . 3 0 0 . 2 0
2、空心桥墩 空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一种为薄壁 空心桥墩。
第三节、桥台的类型与构造
重力式桥台
轻型桥台 类 型 框式桥台 组合式桥台 承拉式桥台
（一）重力式桥台
1、重力式桥台类型
埋式桥台
U型桥台 八字式和一字式桥台 重力式桥台也称实体式桥台， 它主要靠自重来平衡台后的土 压力。桥台台身多数由石砌、 片石混凝土或混凝土等圬工材 料建造，并采用就地建造施工 方法
支 方 跨 径 大 中 小
注 ： ① ② 采 跨 径
座 顺 (
边 桥 m
缘 向 )
到
墩
（
台
）
身
边
缘
最
小
距
离 横 桥 支 座 边 角 量 向 起 ( ） m
表 )
2 - 1 - 1 3
向
圆
弧
形
端
头
（
自
矩
形
端
头
桥 桥 桥
用 钢 筋 混 及 凝 以 土 上 悬 的 臂 桥 式 梁 1 0 0 m
0 . 2 5 0 . 2 0 0 . 1 5
桥梁墩台
第一节、概述
墩台帽 组 成 墩台身 基础
竖向力
承 受 荷 载
上部结构 水平力 弯矩
地震力
风力 流水压力等
第二节、桥墩的类型与构造
实体墩 空心墩 构 造 柱式墩 框架墩等
受 力
桥梁工程第五篇 桥梁墩台
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第二节 重力式墩台的验算
重力式墩台的验算包括截面强度验算、墩台整体稳定性验 算、基底应力和偏心距验算等。对于高度超过20m的墩台还要 验算墩台顶的弹性水平位移。
一、截面强度验算 (一)选取验算截面 (二)验算截面的内力计算
（5-2-1）
(三)按轴心或偏心受压验算墩身各验算截面的强度 验算强度时，可按下式计算：
第一节 拱桥墩台上的作用及其效应组合 第二节 拱桥轻型桥台的计算特点
第一章 桥梁墩台的构造与设计
第一节 概 述
桥梁墩(台)是桥梁结构的重要组成部分，它主要由墩(台)帽、 墩(台)身和基础三部分组合而成(图5-1-1)。
桥梁墩、台的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并通 过基础又将此荷载及本身自重传递到地基上。
(二) 拱桥是一种推力结构，拱圈传递给桥墩上的力，除了垂 直力以外，还有较大的水平推力，这是与梁桥的最大不同之 处。从抵御恒载水平力的能力来看，拱桥桥墩又可以分为普 通墩和单向推力墩两种。 为了满足结构强度和稳定的要求，普通墩的墩身可以做 得薄一些(图5-1-10a～c)，单向推力墩则要做得厚实一些(图 5-1-10d、e)。 其次，拱桥与梁桥重力式桥墩相比，拱桥桥墩以下部分 在构造上还有不同之处： 1.拱座(见图5-1-11)； 2.拱座的位置(见图5-1-12) 3.墩顶以上构造(见图5-1-10) ；
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第三节 桩柱式墩台的计算要点
一、盖梁(帽梁)计算 (一)计算图式； 桩柱式墩台通常采用钢筋混凝土构件。在构造上，桩 柱的钢筋伸入到盖梁内，与盖梁的钢筋绑扎成整体，因此 盖梁与桩柱呈刚架结构。双柱式墩台，当盖梁的刚度与桩 柱的刚度比大于5时，为简化计算可以忽略桩柱对盖梁的 弹性约束，一般可按简支梁或悬臂梁进行计算和配筋，多 根桩柱的盖梁可按连续梁计算。当跨高比l/h＞5时，可按 钢筋混凝土一般构件计算。此处l为盖梁的计算跨径，h为 盖梁的高度。当刚度比小于5时，或桥墩承受较大横向力
桥梁墩台的作用组成及造型和要求
柔性墩的布置
19
【属于2－3】柔性墩桥例
Raftsundet Bridge Span of 86+202+298+125m
20
2－4、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
◎V型墩常见于：
墩帽钢筋构造
14
【属于2－1】
挑臂式墩帽
15
2－1、实体桥墩（续2）
2）重力式墩身：
※≥C15片石砼、浆砌粗料石或块石； ※因抗倾覆稳定依赖于墩身重力，故不可太小
－－纵向宽度：≮0.8 / 1.0m（小 / 中桥）。 ※侧坡：30：1～20：1（小跨且矮墩径可无侧坡）
3）实体轻型桥墩：
墩帽： 砼≥ C15 、配Ø8构造钢筋、帽高≥ 25－30cm、檐口5cm；
墩台帽、墩台身、〖基础〗
基础～参见《土力学与地基基础》（基础工程）
○桥墩 ～多跨桥梁的中间支承结构；
○桥台 ～支承桥跨，衔接路堤。
1-3、要求
安全耐久、造价低、易维护且成本低、施工方便且工期短、 美学上的要求等。
3
2、 桥墩的类型与构造
○按构造分类：
实体、空心、柱式、框架；
○按受力特点分类：
刚性、柔性 ；36源自【属于5－1】八字式、一字式桥台
• 八字式
最常见的构造形式
• 一字式
适用于：河岸稳定、桥台较矮、河床压缩、中小跨径桥梁。
2-3-1、柱式桥墩
～造型简单洁、美观；圬工数量少；有多种形式可供 组合或柱选择；
式
～一般C20－C30砼.
桥梁墩台
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图5-3-3 桥台上的作用
对于U型桥台，按U型整体截面(墙身及基底)验算 时，可假设侧墙尾端为竖直面，且不考虑墙背与填土 的外摩擦角计算土压力。破坏棱体的布载长度亦以侧 墙尾端为准。 根据以上作用的最不利效应组合，分别验算桥台 各个危险截面及其底面的强度及稳定性。在一般情况 下，桥台验算以永久荷载、基本可变荷载加其它可变 荷载控制设计，并以活载布置在桥上最为危险。
K
PK
M
C
K0 I0 h2 h2 f 3 K h2
(5-3-1)
NEXT
BACK
图5-3-4
（2） min 0 时，弹性抗力强度 当基础设置在坚密岩石地基上时，合力偏心距超 过基底核心半径，但不大于1.5ρ(ρ为核心半径)；当 在石质较差地基上时，合力偏心距不大于1.2ρ，此时 可不计基底拉应力，而以最大边缘压力控制设计(图 5-3-5) 由于基底出现拉应力，土抗力的计算应考虑基底 的应力重分布，其值可按下式计算：
V G A V G A
K 0 x1 PK K h2
K 0 x2 PK 0对非岩石地基 K h2
(5-3-4)
当基础设置在岩石地基上，合力偏心距超过核心半时，基底 应力为：
a K0 PK h2 K
(5-3-5)
式中：a 基底受压宽度 a 2h2 K 0.75b坚石 V G PK K 0 0.85b较差岩石
3. 1) 当桥台向路堤转动时，保证台后填土不破裂的 安全系数为：
Pb K0 1. 3 Pj PK
(5-3-6)
式中：Pb 台口处被动土压力强度 ，公式如下： 0 0 Pb h1 tan 45 2C tan 45 2 2
桥墩桥台
• 近年来，国内外的城市立交桥、高架桥中，涌现出了许多结 构匀称、形式优美的桥梁墩台。
2、墩台的组成
桥梁墩(台)主要由墩(台)帽、墩(台)身和基础三部分组成。
• 墩（台）帽是指梁桥墩台顶端的承力与传力构件部分，它通 过支座承托着上部结构，承受很大的竖向支承反力，并将支 座传来的集中力分散给墩（台）身。
• 2）薄壁混凝土空心墩
• 这种空心墩设臵的主 要目的是：为了减轻 墩身的自重，或地震 时有较小的惯性力， 或减小软弱地基的负 荷，其墩身立面形状 可分为直坡式和斜坡 式。
• 斜坡率通常为40：150：1
• （1）墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于30㎝，
• 对于素混凝土不宜小于50㎝，现浇混凝土的强度等级大、中 桥为C25,小桥为C20；
三 、梁桥桥台的类型与构造
1.重力式桥台
2.轻型桥台
3.框架式桥台 4.组合式桥台
1.重力式桥台
重力式桥台也称实体式桥台，它主要靠自重来平衡台 后的土压力。桥台台身多用石砌、片石混凝土或混凝土等 圬工材料建造，并采用就地建造施工方法，适合于砂石料 来源丰宫的桥梁工点选用。
（1）矩形桥台 （2）U形桥台 （3）埋式桥台 （4）耳墙式桥台
3、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式。它具有线条 简捷、明快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用 于桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。(适用于桥墩高度小于20米)
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组合。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 可以直接与梁相接。
于0.3m，并设有50～100mm的檐口。
桥梁墩台
c1
a b
a’
c2
c1
c2 a b
第一章 桥梁墩台的构造与设计
重力式桥墩 墩帽平面尺寸 横桥向 B ≥ B1 + a + 2c1+ 2c2
B1
c1
c2
a
B
第一章 桥梁墩台的构造与设计 1.2 桥墩
1.2.1.梁式桥桥墩 重力式桥墩 墩帽 材料：C20及以上混凝土 尺寸： 细部构造 其它形式墩帽： 托盘式 悬臂式 宽桥或墩身较高的桥梁
桥台
第一章 桥梁墩台的构造与设计 1.3
1.3.2. 轻型桥台 设有支撑梁的 轻型桥台 一字形 八字形 耳墙式
桥台
第一章 桥梁墩台的构造与设计 1.3
1.3.2. 轻型桥台
桥台
埋置式桥台
后倾式 双肋形 双柱式 框架式
第一章 桥梁墩台的构造与设计 1.3
1.3.2. 轻型桥台
桥台
帽梁 耳墙
1.2.1. 梁式桥桥墩 轻型桥墩 钢筋混凝土薄壁桥墩 柱式桥墩 柔性排架桩墩
第一章 桥梁墩台的构造与设计 1.2 桥墩
1.2.1. 梁式桥桥墩 轻型桥墩 钢筋混凝土薄壁桥墩 材料C15以上混凝土 含钢量60kg/m3 尺寸： D=(1/10~1/15)H 或 D=30~50cm
D
H
第一章 桥梁墩台的构造与设计 1.2
埋置式桥台
系梁
双肋形 双柱式
高度超过10m，须设系梁 帽梁、系梁和耳墙均需配置钢筋，混凝土C20以上 台身与帽梁、台身与基础之间需布置少量街头钢筋， 混凝土 C15以上
加劲土桥台
1.3 桥台
1.3.1.重力式桥台
《桥梁工程》课程教学大纲
《桥梁工程》课程教学大纲英文名称：Bridge Engineering课程编码：080720246总学时：48 实验学时：0 学分：3适用对象：道路桥梁与渡河工程专业本科四年级学生先修课程：理论力学、材料力学、结构力学、桥涵水文、结构设计原理等大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务《桥梁工程》是为道路桥梁与渡河工程专业学生讲授的一门专业必修课程，讲述桥梁设计理论和方法与及桥梁施工方法及工艺。
介绍国内外最新技术成就和信息，展望未来。
因此，本课程是一门知识面较宽、实践性较强的专业课。
设置该课程的目的是使学生了解国内外最新桥梁技术成就和信息，掌握桥梁设计与施工方法。
二、教学内容及要求第一篇总论第1章：概述授课学时：1基本要求：1-1了解桥梁的作用2-2 了解桥梁的组成和分类2-3 了解桥梁建设的成就与发展重点：桥梁的组成、分类。
难点：无第2章：桥梁的整体规划设计授课学时：1基本要求：2-1了解桥梁设计的基本原则2-2掌握桥梁平、纵、横断面设计2-3了解桥梁设计与建设程序2-4熟悉桥梁设计方案的比选重点：桥梁平、纵、横断面设计难点：桥梁设计方案的比选第3章：桥梁上的作用授课学时：4基本要求：3-1熟悉永久作用3-2熟悉可变作用3-3熟悉偶然作用3-4 熟悉作用效应组合重点：新桥规有关汽车荷载的规定难点：可变作用的计算第4章桥面布置与构造授课学时：2基本要求：4-1了解桥面铺装4-2了解桥面排水4-3了解车行道、人行道、栏杆与护栏、灯柱重点：桥面铺装、桥面排水难点：无第二篇混凝土梁桥和刚架桥第1章：概述授课学时：1基本要求：1-1了解混凝土梁桥的特点1-2了解梁桥的主要类型重点：混凝土梁桥的特点难点：无第2章：混凝土梁桥构造与设计要点授课学时：2基本要求：2-1了解简支板桥的特点2-2了解装配式简支梁桥的特点2-3掌握混凝土梁桥构造重点：混凝土梁桥构造难点：无第3章：混凝土简支梁桥的计算授课学时：5基本要求：3-1 掌握桥面板计算3-2 掌握主梁内力计算3-3 掌握横隔梁内力计算3-4 掌握挠度、预拱度计算重点：桥面板计算、主梁内力计算难点：桥面板计算第4章：混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算授课学时：4基本要求：4-1 掌握结构恒载内力计算4-2 掌握箱梁剪力滞效应计算的有效宽度法4-3 掌握活载内力计算4-4 掌握预应力效应计算的等效荷载法4-5 掌握混凝土徐变次内力计算的换算弹性模量法4-6 掌握混凝土收缩次内力计算4-7 掌握基础沉降次内力计算4-8 掌握温度次内力和自应力计算4-9 掌握悬臂施工时挠度和预拱度计算重点：混凝土收缩次内力计算、基础沉降次内力计算、温度次内力和自应力计算难点：箱梁剪力滞效应计算的有效宽度法、混凝土徐变次内力计算的换算弹性模量法第5章：刚架桥简介授课学时：2基本要求：5-1 了解门式刚架桥5-2 了解斜腿刚架桥5-3 了解无缝式连续刚架桥重点：门式刚架桥、斜腿刚架桥难点：无第6章：梁式桥的支座授课学时：2基本要求：6-1了解常用支座的类型和构造6-2 熟悉支座的布置6-3 掌握支座的计算重点：常用支座的类型和构造难点：支座的计算第7章：混凝土斜弯梁桥简介授课学时：2基本要求：7-1 了解斜梁桥7-2 了解弯梁桥重点：斜弯梁桥的构造难点：斜弯梁桥的计算第8章：混凝土梁桥的施工授课学时：1基本要求：8-1 了解就地现浇的钢筋混凝土简支梁桥施工8-2 了解预制钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥施工8-3 了解悬臂体系和连续体系梁桥的施工重点：钢筋混凝土简支梁桥施工、预应力混凝土简支梁桥施工难点：悬臂体系和连续体系梁桥的施工第三篇混凝土拱桥第1章：概述授课学时：1基本要求：1-1 了解拱桥的主要特点1-2 掌握拱桥的组成及主要类型重点：拱桥的主要特点、拱桥的组成及主要类型难点：无第2章：拱桥的构造及设计授课学时：2基本要求：2-1 上承式拱桥的构造及设计2-2 中、下承式拱桥的构造及设计2-3 拱式组合体系桥的构造及设计重点：上承式拱桥的构造及设计难点：拱式组合体系桥的构造及设计第3章：拱桥的计算授课学时：4基本要求：3-1 掌握上承式拱桥的计算3-2 掌握中、下承式钢筋混凝土拱桥的计算3-3 了解其他类型拱桥的计算特点重点：上承式拱桥的计算难点：中、下承式钢筋混凝土拱桥的计算第4章：拱桥的施工授课学时：1基本要求：4-1 混凝土拱桥施工方法简介4-2 上承式拱桥的有支架施工4-3 上承式拱桥缆索吊装施工4-4 中、下承式拱桥的施工4-5 拱式组合体系桥的施工要点重点：混凝土拱桥施工方法简介难点：无第四篇混凝土斜拉桥第1章：总体布置授课学时：1基本要求：1-1 了解斜拉桥的特点1-2 熟悉孔跨布置1-3 熟悉索塔布置1-4 熟悉拉索布置1-5 熟悉主要结构体系重点：拉索布置难点：无第2章：斜拉桥的构造授课学时：1基本要求：2-1了解主梁的构造2-2了解索塔构造2-3 了解拉索构造重点：主梁的构造难点：无第3章：斜拉桥的计算授课学时：2基本要求：3-1 熟悉结构分析计算图式3-2 掌握斜拉索的垂度效应计算3-3 掌握索力的初拟和调整3-4 掌握温度和徐变次内力计算3-5掌握非线性问题的计算重点：斜拉索的垂度效应计算难点：非线性问题的计算第4章：斜拉桥的施工授课学时：1基本要求：4-1 了解主梁施工方法4-2 了解索塔施工要点4-3 了解拉索施工重点：主梁施工方法难点：无第五篇桥梁墩台第1章：桥梁墩台的设计和构造授课学时：1基本要求：1-1 了解桥梁墩台的作用、组成、分类1-2 了解梁桥墩台构造1-3 了解拱桥墩台构造重点：桥梁墩台的作用、组成、分类、构造难点：无第2章：桥梁墩台计算授课学时：2基本要求：2-1 了解墩台作用及其效应组合2-2 掌握重力式桥墩计算与验算2-3 掌握桩柱式桥墩计算2-4 掌握柔性排架墩计算2-5 掌握桥台计算重点：重力式桥墩计算与验算难点：柔性排架墩计算第六篇桥梁结构分析计算机方法第1章：绪论授课学时：1基本要求：1-1 了解有限单元法1-2 掌握两个问题的基本算法重点：有限单元法难点：有限单元法第2章：简支梁桥横向分布影响线通用计算授课学时：2基本要求：2-1 了解基本原理2-2 掌握基本原理2-3 掌握计算机方法2-4 掌握总框图和源程序重点：简支梁桥横向分布影响线通用计算基本原理难点：源程序第3章：桥梁结构分析的有限元法授课学时：2基本要求：3-1了解桥梁结构分析的杆系有限元法3-2了解桥梁结构分析的内容和特点3-3了解桥梁结构分析的建模方法重点：桥梁结构分析的杆系有限元法难点：桥梁结构分析的内容和特点三、学时分配课程总学时为48，其中理论学时48，实验学时0。
桥梁墩台—桥墩构造
桥墩构造实训
《铁路桥梁施工与维护》课程团队
课程回顾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ桥梁墩台构造与施工
桥墩的类型 桥台的类型
桥墩和桥台 构造
桥墩是怎样 建造的？
重力墩/轻型墩 实体墩/空心墩 刚性墩/柔性墩 圆端形/圆形/矩形/尖端形 T形/U形/埋式/耳墙式/一字式
墩身，托盘，顶帽，支承垫石 曲线上桥墩，异形墩 台顶（台帽+垫石+道碴槽） 台身（前墙+后墙）
托盘 墩身
支承垫石
托盘
墩颈平面
墩身
桥墩尺寸与构造： 圆端形－墩颈截面
桥墩尺寸与构造： 顶帽平面
支承垫石
支承垫石
支承垫石
支承垫石
支承垫石
支承垫石
小结
1 桥墩构造图常见问题
CONTENTS
托盘=（墩颈截面积+托盘顶面积）/2*托盘高；
顶帽=顶帽截面积*顶帽高；
支承垫石=支承垫石长*宽*高*支承垫石数量。
结构图常用单位
1、长/宽/高等尺寸：cm或mm 2、高程（标高）：m 3、混凝土用量（结构物体积）：m3 4、钢筋直径：mm 5、钢筋用量：kg
顶帽
支承垫石 托盘
墩身
桥墩尺寸与构造：正面 顶帽
结构图基本要求
轴线或中心线：细点划线； 结构轮廓线：粗实线、粗虚线； 标注线：细实线； 尺寸标注：数字头朝北或西，数字后不加单位，数 字单位在说明处统一标识； 钢筋：粗实线。
桥墩混凝土用量计算参考公式
墩身部分砼用量=墩颈截面积*墩身部分高 （墩身有变坡时=（墩颈截面积+墩底截面积）
/2*墩身部分高）；
低桥墩：模板拼装法 高桥墩： 滑模法
爬模法 翻模法
《桥梁墩台与基础工程》 第四章-浅平基构造与设计--41页
对于冻胀，强冻胀土 应在冻结线以下不小 于0.25m；对于弱胀冻 土，应不小于冻结深 度。
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
三、当地的冻结深度 在寒冷地区，由于冬季气温下降，当地面下一定深度
内土中的温度达到冻结温度时，孔隙中的水份开始冻结， 体积增大，使土体产生一定的隆胀。引起地基的冻胀和隆 起，这些都可能使基础遭受损坏。
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
第二节 基础埋置深度确定
埋置深度
①地基的地质、地形条件 ②河流的冲刷程度
③当地的冻结深度 ④上部结构形式 ⑤保证持力层稳定所需的最小埋深和施工技术条件
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
一、地基的地质条件 地质条件是确定基础埋置深度的主要因素之一。 1、岩石地基 ①覆盖土层较薄(包括风化岩层)的岩石地基
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
局部冲刷线
H
冻结线
h
无冲刷处或河床设有铺砌防冲
处，基底埋在地面以下不应小于 2.0m，困难情况下不应小于1.0m；
有冲刷时，对于一般桥梁，安全 值为2.0m加冲刷总深度的10%；对 于技术复杂、修复困难或重要的特 大桥、 大桥，安全值为3.0m加冲 刷总深度的10%。
2、非岩石地基 ①受压范围内为均质土
基础埋置深度可在排除冲刷、冰冻等因素后，主要根据荷 载大小、地基土的承载力和最小埋深来确定 ②地层为多层的交错分布时
可出现不只一层可作为持力层的土层，应综合冲刷，冻深 要求，上部结构对地基要求，施工条件等考虑。
第四章 浅平基的设计与计算
桥梁墩台与基础
二、河流的冲刷深度 为了防止桥墩台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走，不
9.1 墩台的构造和设计
普通墩的墩身做的薄一些，图a，图b
单向推力墩做得厚实些，图c，图d
梁桥桥墩与拱桥桥墩不同之处： 梁桥桥墩的顶面要设臵传力的支座，且支座距顶面边缘 保持一定的距离；
拱桥桥墩则在其顶面的边缘设臵呈倾斜面的拱座直接承 受由拱圈传来的压力。图e
桥墩两侧跨径不等时： 两侧孔径不等时，恒载水平推力不平衡，将拱座设 臵在不同的起拱线标高上(图f)。墩身推力小的一侧 变坡或增大边坡，减小不平衡推力引起的基底反力 偏心距。
9.1
墩台的构造和设计
9.1.1 概述
1、组成和作用
1）组成
桥梁墩台 墩（台）帽 墩（台）身 基础
2）作用 墩台：桥梁的重要结构，支承桥梁上部结构的荷载，并 传给地基基础。 桥墩：多跨桥梁的中间支承结构物，除承受上部结构的荷 载，还承受流水压力、风力及可能出现的冰荷载、船只、 排筏或漂浮物的撞击力。 桥台：设臵在桥梁的两端，支承桥跨结构外，又是衔接 两岸接线路堤的构造物，挡土护岸，承受台背填土及填 土上车辆荷载所产生的附加侧压力。 3）要求 足够的强度、刚度和稳定性
板、立柱、拉杆和挡土板组成、见图7-34(a)。
桥台与锚定板结构之间预留空隙，上端设伸缩装臵；桥台与锚定
板结构的基础分离，互不影响，使受力明确，但结构复杂,施工不方便。
结合式锚定板式桥台的构造见图7-34(b)，它的锚定板结构与台 身结合在一起，台身兼做立柱或挡土板。 作用在台身的所有水平力假定均由锚定板的抗拔力来平衡，台身 仅承受竖向荷载。 结合式结构简单、施工方便、工程量较省，但受力不很明确,若 台顶位移量计算不准，可能会影响施工和运营。
矩形桥台
十字形桥台
工字形桥台
●U形桥台 适用：桥面较宽或桥跨较小，填土较低时，采用U形桥台 较为节省。早期常用于铁路，现为公路常用桥台形式。 优点：地基承载应力均匀、施工简便、外观整洁、适应性 广。 缺点：圬工量大，台后填土易积水，高台填土时，翼墙 受土压或冻涨，易与台身脱离断裂。
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100mm的檐口。
支座边缘到墩（台）身边缘最小距离
表 2-1-13
方向
顺桥向
横 桥 向(m)
跨径
(m)
圆弧形端头（自支座边角量起）
矩形端头
大桥
0.25
0.25
0.40
永久荷载： 恒载、土重和侧向土压力、预应力（组合式桥墩）、混凝 土收缩及徐变的影响力、水的浮力；
基本可变荷载： 汽车荷载、汽车冲击力、离心力、汽车荷载引起的
荷
侧向土压力、人群荷载、挂车或履带车荷载及其引
载
起的土侧压力；
其它可变荷载： 其它可变荷载有风力、汽车制动力、流水压力、冰压
力、支座摩阻力；在超静定结构中尚需考虑温度变化
水对水下墩台或土的固体颗粒的浮力作用，可用墩台圬工的浮容重或土的
浮容重来反映。圬工的浮容重等于圬工容重减去水的容重，土的浮容重可
以根据土质资料得到不同的物理指标，如天然容重、天然含水量、比重或
饱和容重等计算。 主动土压力
2、侧向土压力
被动土压力 静止土压力
桥台土压力计算时，采用哪种土压力，应根据桥台位移及压力传播方 式而定。梁式桥台承受的水平压力主要是台后滑动土体（及滑动土体上的
实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构 重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。此种桥墩自身刚度大， 具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建 在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。
实体轻型桥墩可用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，此结 构显著减少了圬工体积，但其抗冲冲击力较差，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，一般用于中 小跨径桥梁上
公路桥梁设计规范中，在考虑水的浮力时，对不同的土质和不同的计算内 容作了不同的规定。位于透水性地基上的墩台，在验算稳定时，应采用设 计高水位的浮力；在验算地基应力时，仅考虑低水位时的浮力，或不考虑 水的浮力。基础嵌入不透水性地基的墩台，可不考虑水的浮力。当地基是 否透水未定时，按透水与不透水，以最不利荷载组合计算。
4、框架式桥墩
框架式桥墩采用钢筋混凝土或预应力混凝土等压挠和挠曲构件组成平 面框架代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或多层的框架
三、桥墩防撞
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0.5 m，流水速度1 m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水 方向设置破冰棱体
力来减少圬工体积而使桥台轻型化。
（三）框架式桥台 框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它埋置
土中，所受的土压力较小，适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大 的梁桥。其构造型式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板 凳式等
（四）组合式桥台
第二章 桥梁墩台的计算
一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合
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组合。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，墩身可以直接与梁相接。
柔性排架桩墩是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。其主要特点是，可以通过一些构造措施，将上部结构传来 的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或 相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减 小桩墩截面的目的
的影响力； 偶然荷载：船只或漂流物撞击力，施工荷载和地震力；
总之，在墩台设计计算过程中，应根据墩台的受力与工作阶段，给 出可能同时作用荷载的组合，以确定出最不利的受力状态。
（一）荷载的计算
1、恒载和水的浮力
桥梁上部结构恒载传至墩台的计算值，由桥梁支座反力计算确定。对于 墩台在水下和土中部分自重的计算方法，要根据地基土的性质加以考虑
第四篇 桥梁墩台
第一章 桥梁墩台的构造与设计
桥梁墩台
第一节、概述
墩台帽
组
墩台身
成
基础 竖向力
上部结构 水平力
承
弯矩
受
荷
地震力
载
风力
流水压力等
第二节、桥墩的类型与构造
受 刚性墩 力 柔性墩
实体墩
空心墩 构 造 柱式墩
框架墩等
按
矩形
截 面
圆形
形
园端形
式 分
尖端形
1、实体墩
实体桥墩由一个实体结构组成，按其截面尺寸及重量的不同又可分为 实体重力式桥墩和实体轻型桥墩。
承拉式桥台
（一）重力式桥台
1、重力式桥台类型 埋式桥台
U型桥ห้องสมุดไป่ตู้ 八字式和一字式桥台
重力式桥台也称实体式桥 台，它主要靠自重来平衡台后 的土压力。桥台台身多数由石 砌、片石混凝土或混凝土等圬 工材料建造，并采用就地建造 施工方法
2、结构构造
薄壁轻型桥台 （二）轻型桥台
支承梁型桥台 钢筋混凝土轻型桥台，其构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能
荷载）所产生的侧压力，它使桥台发生向河心的移动。因此，梁桥桥台
的侧土压力，一般按主动土压力计算。当桥台刚度很大，不可能产生微量 移动，滑动土体不可能形成时，可按静止土压力计算。
EAy
1 2
BH 2
sin1
EAx
1 2
BH
2
c os1
图2-7-11 台前溜坡的土压力计算图式
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。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，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
第三节、桥台的类型与构造
重力式桥台
轻型桥台
类 框式桥台 型 组合式桥台
中桥
0.20
0.20
0.30
小桥
0.15
0.15
0.20
注：① 采用钢筋混凝土悬臂式墩台帽时，上述最小距离为支座至墩台帽边缘的距离； ② 跨径 100m 及以上的桥梁应按实际情况决定。
2、空心桥墩
空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一种为薄壁 空心桥墩。
3、桩（柱）式桥墩和柔性墩
柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。它具有线条简 捷、明快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于桥 梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。