关于桥墩、桥台的问题及解析

关于桥墩、桥台的问题及解析一、桥墩及桥台的受力？解析：桥墩的受力：它承受上部结构传来的竖直力、水平力和弯矩外，还要承受风力、流水压力、波浪力（在海洋环境中）以及可能发生的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力。

桥台的受力：它承受着上部结构传递的竖直力、水平力的同时，还需挡土护岸、承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。

二、桥墩及桥台的分类解析：桥墩的分类1、桥墩类型按力学特点分类1、重力式墩台（1）梁桥重力式墩：矩形墩、圆端形墩、圆形墩、尖端形桥墩（2）拱桥重力式墩：普通墩、单向推力墩2、轻型型墩台空心墩、桩柱式桥墩及双柱式桥墩、各式柔性墩2、桥台类型1、重力式桥台：按形状——矩形桥台、U形桥台、T形桥台、耳墙式桥台、矩形埋式及十字埋式等2、轻型桥台：（梁式）桩柱式、锚定板式桥台（拱式）八字形、U形桥台、Ⅱ形、E形、靠背式框架桥台、组合式、空腹式、齿槛式、再补充一种形式叫拼装式墩台。

三、桥墩及桥台的区别解析：桥梁的支承结构为桥台与桥墩。

桥台是桥梁两端桥头的支承结构，是道路与桥梁的连接点。

桥墩是多跨桥的中间支承结构，桥台和桥墩都是由台(墩)帽、台(墩)身和基础组成。

桥墩桥墩一般系指多跨桥梁中的中间支承结构物。

它除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外，还承受风力、流水压力、及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。

桥台设置在桥梁两端，除了支承桥跨结构外，它又是衔接两岸接线路堤的构筑物；既要能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。

因此，桥梁墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求，避免在上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移。

桥台重力式桥台的类型：重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同，有多种形式。

常用的类型有U形桥台，埋置式桥台，八字式和一字式桥台等。

重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台，十字形桥台等其它型式。

1、U形桥台：U形桥台由台身（前墙）台帽、基础与两侧的翼墙组成，在平面上呈U 字形。

U形桥台构造简单，基础底承压面大，应力较小，但圬工体积大，桥台内的填土容易积水，结冰后冻胀，使桥台结构产生裂缝。

2埋置式桥台桥台台身埋置于台前溜坡内，不需另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路提衔接。

图15-2a为直立式埋置桥台；15-2b为后倾式，它使台身重心向后，用以平衡台后填土的倾覆力矩，但倾斜度应适当。

埋置式桥台，台身为圬工实体，台帽及耳墙采用钢筋混凝土，当台前溜坡有适当保护不被冲毁时，可考虑溜坡填土的主动土压力。

因此，埋置式桥台圬工数量较省，但由于溜坡伸入桥孔，压缩了河道，有时需要增加桥长。

它适用于桥头为浅滩，溜坡受冲刷较小，填土高度在10m以下的中等跨径的多跨桥中使用。

当地质情况较好时，可将台身挖空成拱形，以节省圬工，减轻自重。

轻型桥台1、薄壁轻型桥台薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等，如图所示。

在一般情况下，悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高、撑墙式与箱式的模板用量较高。

薄壁桥台的优点与薄壁墩类同，可依据桥台高度，地基强度和土质等因素选定。

2、支撑梁轻型桥台单跨或少跨的小跨径桥，在条件许可的情况下，可在轻型桥台之间或台与墩间，设置3～5根支撑梁。

支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下。

梁与桥台设置锚固栓钉，使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力。

此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力。

3、轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土，如地形许可，也可做成耳墙，形成埋置式轻型桥台并设置溜坡。

4、框架式桥台一般为双柱式桥台，当桥较宽时，为减少台帽跨度，可采用多柱式，或直接在桩上面建造台帽。

框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。

为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板。

5、组合桥台（1）锚定板式桥台：锚定板式桥台有分离式和结合式两种形式。

分离式是台身与锚定板、挡土结构分开，台身主要承受上部结构传来的竖向力和水平力，锚定板设施承受土压力。

结合式的锚定板结构与台身结合在一起，台身兼做立柱和挡土板。

（2）过梁式，框架式组合桥台：桥台与挡土墙用梁结合在一起的桥台为过梁式的组合桥台，使桥台与桥墩的受力相同。

四、桥台及桥墩的的类型解析：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。

其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。

还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。

桥台一般是石砌或素混凝土结构，轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。

桥台布置桥台的常用高度不超过10米,少数高达20米左右。

一般以桥头路基填土高度确定桥台的高度。

桥梁全长在满足桥孔排洪或桥下交通要求的前提下，可在桥头修筑高桥台、高路堤，也可用引桥取代高路堤，延长桥梁长度，这主要取决于桥位附近地形、地质、土石方调配、合理使用土地及环境美化等方面的条件。

在采用高桥台、高路堤时,应慎重考虑技术上的安全可靠,以及多占用土地的长期损失，不宜单纯追求节省桥梁工程而压缩桥梁长度。

例如，山区跨谷桥不宜在陡峻山坡上修筑高桥台；城市桥梁因取土不易、影响市容，也往往避免高路堤而采用引桥。

拱桥桥台须承受拱脚的水平推力，对地基要求较高,采用拱桥跨越V形狭谷，将桥台布置在岩石谷坡上，有利于承受拱脚推力，是往往一种较好的桥式布置。

桥台背后的土压力和基础周围路基填土的重量，势必增大地基中的应力和变形，因而易引起桥台后仰和前移，对建筑在松软地基上的桥台，尤应特别注意。

桥台附近路基，应以砂砾等渗水土填筑，并应加强地表排水，避免雨水渗入路基；或设置盲沟，尽快疏干渗入的水分。

在严寒地区，为防止填土冻害，对填料及施工质量更应从严要求。

这些措施对保证路堤稳定，减少台后土压，至关重要。

桥台类型按结构形式，桥台可分为带翼墙和不带翼墙的两大类。

带翼墙的桥台以采用八字形翼墙(图a)较为普遍。

这种翼墙的作用在于：挡住桥台两侧的路基填土，保证桥头路基稳定，并引导水流顺畅地进入桥孔。

如对翼墙无导流要求时，也可采用和台身齐平的一字形翼墙桥台。

它构造简单、施工放线较方便。

为减少桥台工程量，并有效地抵挡台后填土压力，桥台可利用埋入台后路基中的拉杆锚固，做成锚杆式桥台或设锚定板做成锚定板桥台；也可利用填土压重,做成倒T形桥台；小桥桥台可利用桥跨结构及地面下的支撑相互支持，做成支撑式桥台等。

这些桥台均具有轻巧的特点，统称为轻型桥台。

如使用得当，都能收到技术上或经济上的较好效果。

桥台不带翼墙的桥台在桥台两侧设置锥体填方，其坡面须作必要的防护（如砌石），其作用和八字翼墙相同。

铁路桥梁因列车行驶轨道位置固定，需要的台身宽度较窄，台身又往往较高，取消翼墙，代以锥体填方，技术、经济效果较好，故使用较多。

不带翼墙的桥台构造形式，常用的有U形、T形、埋置式、耳墙式等多种。

①U形桥台（图b）。

台身由支承上部结构的前墙和两边侧墙（垂直于前墙）组成U形伸入路堤,侧墙外设置锥体填方。

因其结构简单，整体性强，施工简易，故在城市、公路桥梁上用得较多。

铁路上只用于桥跨较小的低矮桥台；因台身较窄，当桥台较高时，两边侧墙内侧坡面在下部交遇而变成实体，圬工数量将急剧增加而不经济。

②T形桥台。

为铁路桥所常用,公路桥和城市桥，则因此种桥台狭窄而不用。

台身由前墙和与其垂直的后墙组成T形。

前墙支承上部结构;后墙平行线路，墙顶设道碴槽，承托桥跨和路堤间的线路上部建筑；两者用途不同而又形成整体，具有结构合理、适应性较强、圬工量也较省的优点。

③埋置式桥台（图c）。

因台身埋置于锥体填方内而得名，适用于桥头路堤较高、跨度较大的桥梁，具有台身短、圬工量省的特点。

在台顶两侧有带耳墙和不带耳墙的两种形式。

耳墙须用钢筋混凝土筑成。

为减少并有效地抵抗台后土压，台身一般做成后仰的形式，也称后仰式埋置桥台。

在公路桥梁中尚有桩柱式埋置桥台，耳墙做在台帽上，也是一种轻型桥台。

埋置式桥台的锥体填方大部伸出桥台前缘，有侵占桥下过水面积、易受水流冲毁的缺点。

故埋置式桥台多用于旱桥及桥下水流缓慢的桥梁。

在桥跨和台高的搭配上，宜选择较长跨度，避免锥体填土前缘对邻近的桥墩产生单侧斜坡土压。

④耳墙式桥台。

由两片耳墙及前墙组成，仅有少量台身埋在椎体坡面以下(图d)，也具有减少圬工的特点，但钢筋混凝土耳墙构造较复杂，施工也较困难，在中国目前不如前三者使用普遍。

桥墩位于桥梁的中间部位，支承相邻两跨上部结构的建筑物。

其作用是将上部结构传来的荷载，可靠而有效地传给基础。

桥墩布置桥墩的位置和桥梁上部结构的分跨布置密切相关，应通过技术经济比较决定(见桥式方案设计)。

如跨河桥的桥墩应考虑到深水或不良地基会对桥墩基础施工带来的各种困难，冰凌、漂木或泥石流，会增加桥墩额外的负荷，布置桥墩时，应特别慎重；地形陡峻的V形深谷,宜以较大跨度跨越,避免在沟底设置高桥墩;当桥下净空无特殊要求，河床及地基情况允许采用浅基础桥墩，或为了美化环境，避免高路堤占地太多而修建的旱桥，则以低墩短跨的桥孔布置为好。

桥墩类型桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类。

重力式桥墩一般为采用混凝土或石砌的实体结构。

墩身上设墩帽，下接基础。

它的特点是充分利用圬工材料的抗压性能，借自身的较大截面尺寸和重量承受竖直方向和水平方向的外力，具有坚固耐久，施工简易，取材方便，节约钢材等优点。

缺点是圬工量大，外形粗大笨重，减少桥下有效孔径，增大地基负荷；当桥墩较高，地基承载力较低时尤为不利（图a）。

桥墩重力式桥墩多采用简单的流线型截面形状，如圆端墩、尖端墩、圆角形墩等，以便桥下水流顺畅地绕过桥墩，减少阻水及墩旁冲刷。

当水流方向变化不定或与桥梁斜交时，宜采用圆形墩。

对受流冰影响的桥墩，应在上游端设破冰棱。

非城市的旱桥及不受水流影响的桥墩，则宜采用便于施工的矩形截面。

轻型桥墩针对重力式桥墩的缺点而出现的桥墩,具有外形轻盈美观，圬工量少，可减轻地基负荷，节省基础工程，便于用拼装结构或用滑升模板施工，有利于加速施工进度，提高劳动生产率等优点，目前正得到迅速发展。

实现轻型桥墩的主要途径为：改用强度较高的材料，改变桥墩的结构形式和桥墩受力情况。

①空心桥墩。

外形似重力式桥墩，但它是中空的薄壁墩。

可采用钢筋混凝土现浇或为预应力混凝土拼装结构，较适用于高桥墩。

中国襄渝线(襄樊—重庆)紫阳汉水桥,3号墩高70.5米（基顶以上），壁厚60厘米，是中国目前最高的铁路桥墩。

联邦德国修建的奥地利欧罗巴桥墩高146米,壁厚仅35～55厘米。

②构架式桥墩。

以桁架、刚架为主体的轻型桥墩。

如铁路桥采用的钢塔架墩(图b),常与明桥面钢梁配合使用,有全桥轻巧，对地基要求低,墩高适应范围大的特点。

在城市、公路桥上常采用X形、Y形、V形等刚架式桥墩（图c、d、e），外形优美，结构新颖。