-桥梁墩台

第二章 桥梁墩台
教学要求：
掌握桥梁墩台的类型； 熟悉墩台的构造要求和尺寸拟定； 熟悉墩台验算； 了解轻型桥台、柔性墩的计算要点； 了解墩台的抗震计算、维修加固和改造。
第一节 墩台类型简介
一 桥墩类型
（一）梁、板式桥桥墩
1．实体桥墩 定义：指桥墩由实体结构组成，又称为重力式桥墩。 特点：主要依靠自身重力（包括上部结构重力）来平 衡外力保证桥墩的稳定。 截面形式：圆形、方形、矩形、尖端形、圆端形等。
2.空心桥墩
定义：墩身为空腔体的桥墩，多为混凝土或钢筋 混凝土结构，广泛应用于较高的桥墩。
断面形式如图2.3所示：
钢筋混凝土空心墩构造 如图2.4，一般要设横隔板、 通风孔、检查孔道及扶梯等。
3.桩（柱）式桥墩
结构特点：由分离的两根或多根立柱（或桩 柱）组成，上加盖梁作为墩帽，形成桩（柱）式桥 墩。
主梁受载挠曲引起梁端转动的水 平位移为（图 2．52）
a hK
式中 h—主梁高度
h
K—挠度曲线按M次抛物线计得
的系数，可由表2．2确定。
（2）横桥向墩帽（盖梁）最小宽度B的确定 ①平面形状为矩形的墩帽。对于多片主梁
B B1 a1 2C1 2C2
多片主梁墩帽横桥向尺寸
对于箱形梁，B的计算公式同矩形，但式中B1 为边支座中心距。
在有流冰、大量漂流物和冲 击物的河流中的石砌墩身，其表 面应选择坚硬石料或强度等级不 低于C30混凝土预制块锒面；混 凝土桥墩的迎水面，应设置钢筋 网（图2．53）。
具有强烈流冰的河流
中的桥墩，宜在迎水面设
置破冰棱。（图2．54）。 重力式桥墩墩身的顶
宽，小跨径桥不宜小于 800 mm（轻型桥墩不宜小于 600mm）；中等跨径桥不
1．墩帽 构造要求如下： ①材料采用C25以上的钢筋混凝土，小桥亦C25以上 混凝土； ②墩帽钢筋一般可参照图2．49按构造配置，为了提 高支座下墩帽局部受压强度并使应力分布均匀，支座下面 应设置钢筋网。
③当桥墩需安置不同高度支座时，可用支承垫石 的高度调整。
④墩帽平面一般设置不小于3％的排水坡，并要 使支承垫石顶面高于排水坡上棱，以防雨水侵蚀支 座。
在它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。
②分段墩：
施工时为了拱架的多次周转，用于分段施工而设置 的“分段墩”，即承受施工中拱结构恒载的单向推力墩。
（3）拱桥悬臂墩
（4）变坡墩
一、桥墩构造要求和尺寸拟定 （一）梁、板式桥桥墩构造要求和尺寸拟定
b
a
2c1
c
2
e0Biblioteka e1'a' 2
c
1 c2
不等高梁桥墩帽尺寸
f 值应按下式确定，即
f e1 e0 e1 '
式中
e1, e1 '
—支座中心到梁端的距离，等跨时，e1 e1 ' 一般可从桥梁上部结构标准图中查出，特
殊情况可通过梁端抗剪计算确定;
e0 — 相邻两跨梁端间的最小允许距离，一
般称为伸缩缝，考虑温度变化、主梁
双排墩：在每段内设置一个由盖梁联成整体的双排 墩，以增加结构的刚度。
另一种是刚性墩和柔性墩联合使用，水平力主要 由段（联）内的刚性墩及桥台承受，以活动支座分割 段（联）长。
薄壁墩目前广泛采 用双柱式薄壁墩。
特点：增加桥墩刚 度，减少主梁支点负 弯矩，美化桥梁外观。
5、杆、板结构轻型桥墩 城市桥梁中经常使用的Ｖ形墩、Ｘ形墩、Ｙ形墩、 倒Ｔ形薄壁墩等。
（二）拱桥桥墩 1、拱肋与拱座连接方式
2、拱桥分类 （1）按构造分类：重力式墩和柱式墩。
（2）按承受水平力情况分类：普通墩和单向推力墩。 普通墩：除了承受相邻两跨结构传来的垂直反力外，
一般不承受恒载水平推力，或者当相邻孔不相同时只承受 经过相互抵消后尚余的不平衡推力。
单向推力墩：
①恒载单向推力墩：
柔性墩组合布置有两种形式，一是全部用柔性 排架墩。
桥跨分联（段）：当桥梁孔数较多且桥较长时，柔性 排架墩的墩顶会因位移过大而处于不利状态，这时宜将桥 跨分成若干联（段），一联（跨）长度的划分视温度、地 形、构造和受力情况确定。
温度墩：段与段之间设置温度墩，即为两排互不联系 的桩墩，为的是在温度变化的情况下，段与段之间互不影 响。
挠曲变形、施 工架梁可能出现的误差
等根据跨度确定，中、小桥可取20－
50 mm；大跨度桥梁需经计算确定。
温度引起的主梁水平伸缩长度为
e0 l t a
式中 l 一桥跨主梁长度，为相邻两孔桥跨之和；
t 一施工温度（月平均）与当地最高、最低
月平均气温差；
a 一材料的线膨胀系数，钢筋混凝土及预应
力混凝土梁板为1×10-5。
准图或支座设计确定；
c1 —支座边缘到墩身边缘的最小距离
（mm）；
c 2 —墩帽挑檐宽度，一般为 50－100
mm，拟定盖梁尺寸时可不考虑。
②单排支座
b a 2c1 2c 2
单排支座墩帽尺寸
③不等高梁双排支座,b按以下两式计算取大值
b
c
2
c1
a 2
e1
e0
e1'
a' 2
c
1
c2
适用范围：较宽较大的城市高架桥和立交桥中。
4.柔性墩
定义：将刚度不等的桥墩通过主（盖）梁连接为 一体，纵向水平力会按各桥墩的剪力刚度进行分配， 大部分传向刚度大的桥墩和桥台，小部分传给刚度小 的桥墩，使那些刚度小的桥墩在顺桥方向的墩身可以 做的很薄，叫做柔性墩。
常见类型：钢筋混凝土排架墩和薄壁墩。
梁板式桥墩帽厚度，大跨径不小于400mm， 中小跨径不小于300 mm，挑檐宽一般取50一 100 mm 。
（1）顺桥向墩帽（盖梁）最小宽度b的确定
①双排支座
参照图2．50所示，即
b
f
a 2
a' 2
2c1 2c 2
式中: f —相邻两跨支座在墩帽上的中心
距离（mm）；
a, a ' —支座底垫板顺桥向宽度，根据标
②平面形状为圆端的墩帽为
B B1 a1 b
2．墩身 对石砌实体墩身，石料强度不低于MU25，M10以上 砂浆砌筑；当采用混凝土时，强度等级要不低于C20，为 节约水泥，可在中间掺入不多于25％的片石，对轻型桥 墩墩身，应采用不低于C25的混凝土或钢筋混凝土。 实体桥墩墩身坡一般20：1~ 30：1 ，当为小跨径 桥墩时，可做成直坡。
宜
小1000mm；大跨径桥梁墩 身顶宽，视上部结构类型而