_桥梁墩台

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。 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 a' 2c1 2c 2 2 2
《公混桥规》关于重力式u型桥台细部尺寸规定，
参见图2.56。
（二）拱桥桥台构造要求和尺寸拟定 台帽顺桥方向b=0.15L0
横桥方向：拱座边缘至边肋边缘距离不小于200mm或肋
宽，还考虑桥面和引道衔接需要的宽度。
几种拱桥桥台尺寸拟定的方法：
1、拱桥U形桥台用作图法初拟尺寸
拟定原则：尽量使台身圬工各截面和基底的应力 比较均匀，尽量减少桥台转动弯矩，一般考虑使恒载压
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。
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）。
侧要宽于边肋宽度且不小于200mm。
二、桥台类型 （一）梁、板式桥桥台
1、重力式桥台 一般用于填土高度8~10m以下的桥梁。
2、埋置式桥台 按台身结构形式可分为： （1）实体直立式和后倾式桥台 可用于高达10m和10m以上的高桥台。
（2）肋墙式桥台
（3）桩柱式桥台 适用于跨径一般不超过30m，填土高度不超过5m的 桥梁。
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： 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。
（4）框架式桥台 宜用于填土高度大于5m，桥跨20m以上的梁式 桥，不足之处是必须用双排基桩。
3、轻型桥台 （1）支撑梁轻型桥台
台身为直立的薄壁墙，台身两侧有翼墙，在轻
型桥台之间或台与墩之间设置3－5根水平支撑梁， 上部结构与桥台通过锚栓连接，使上部结构与支撑 梁共同支撑桥台承受台后土压力，形成四铰框架的 受力体系。
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 ' e1 , e1 ' —支座中心到梁端的距离，等跨时， 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 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。
③不等高梁双排支座,b按以下两式计算取大值
a ' a' b c 2 c1 e1 e0 e1 c 1 c2 2 2
' a' b a 2c1 c 2 e0 e1 c 1 c2 2
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。
h = h1 + h2
第三节 墩台验算
一、墩台顶帽的验算 （一）梁式桥重力式墩台顶帽局部承压验算 按配置间接钢筋的混凝土构件确定墩台帽支座垫板
下的混凝土在支座最大竖向力作用下局部承压区的截面
尺寸，其公式为
r0 Fld £ 1.3hs b fcd Al
（二）拱桥墩台台口截面直接抗剪强度验算
具体计算按《公混桥规》要求执行。 （三）桩柱式墩台顶帽——盖梁计算 《公钢桥规》规定盖梁计算的相关内容如下： （1）当盖梁与柱的线刚度（EI/L）比不大于5时， 盖梁与柱为刚构体系，盖梁应按刚构计算。 （2）当盖梁与柱的线刚度（EI/L）比大于5时，
温度引起的主梁水平伸缩长度为
e0 = l t a
式中 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。
l
主梁受载挠曲引起梁端转动的水 平位移为（图 2．52）
h—主梁高度 K—挠度曲线按M次抛物线计得 的系数，可由表2．2确定。 式中
力作用下产生绕基底形心轴向路堤方向转动，Leabharlann Baidu考虑由
此而在台后产生的土抗力与静止土压力共同平衡拱的水 平推力，从而使台身尺寸、圬工量大大小于重力式桥台。 拱桥轻型桥台类型主要依据台身平面形状划分，有 一字形、八字形、u形等（图2．47）。
5、齿槛式桥台 齿槛式桥台就是在 基底（又称底板）下面 设置齿槛以增加其抗滑 动能力（图2．48）。 其工作原理是利用后墙 墙背老土（原状土）的 弹性土抗力，前墙背面 填土侧压力和地基土对 齿槛的抗剪强度共同平 衡拱的水平推力。
4、组合式桥台
（1）锚碇板式桥台 锚碇板式桥台分为分离式和结合式两种形式（图 2．37），多用于台后路堤填土不被冲刷，路堤填土 3~8m的中小梁式桥和城市桥梁中。
简单立交桥中，采用加筋土挡墙结构形式， 拉杆采用密排的塑料带或其他材料，形成加筋土 桥台。
（2）过梁式框架组合桥台
5、承拉桥台 连续梁桥或Ｔ构桥中，要求桥台具有承压和承拉的功能。
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。
轻型桥台可分为一字式轻型桥台、八字式轻型桥台、
耳墙式轻型桥台（图2．35）。
（2）钢筋混凝土薄壁桥台 钢筋混凝土薄壁桥台的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，薄壁轻型 桥台适用于软弱地基条件。 钢筋混凝土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（图2．36）
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。
（二）拱桥桥台 1、拱桥重力式桥台 适用于地质条件好，采用扩大基础，跨径不超过 30m的拱桥。
２、空腹式桥台
一般应用于软土地基，河床无冲刷或冲刷轻微，水位变化小的大跨径拱桥。
3、组合式桥台 组合式桥台是由前台和后台两部分组成（图 2．46）。适用采用深基础，冲刷较大的大跨径拱桥。
4、拱桥轻型桥台 拱桥轻型桥台的特点是它允许桥台在拱的水平推
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 准图或支座设计确定； c1 —支座边缘到墩身边缘的最小距离
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。
（mm）；
②单排支座
b a 2c1 2c 2
单排支座墩帽尺寸
按无铰拱设计的肋拱桥，拱肋插入拱座内的长度不宜小
于拱肋高度，而且拱座预留孔要用不低于C30混凝土浇注。 《公混桥规》规定：等跨拱桥的实体桥墩的顶宽（单向
推力墩除外）；混凝土墩可按拱跨的1/15—1/30；石砌墩可
按拱跨的1/10—1/25估算，且不宜小于800mm，墩帽如设 挑檐，其厚度不小于400－500 mm。墩帽横桥向宽度，每
力线与各截面重心曲线尽量接近或重合，由于桥台压力
曲线的位置只有在桥台形状确定后才能定出，因而可采 用作图法先初步拟出桥台形状。
如图2．57所示，已知起拱线、基底埋深。
2、空腹桥台尺寸拟定 如图2．58所示，台高 h = h1 + h2
h1 = f + t + d ? i
根据地质条件确定 h2 ， 1 1 也可初估 h2 = ( 2 - 3 )h1 以拱脚上缘线作为撑墙的顶 面，按1：1坡线推算出桥台 长a1，桥台宽度取路基宽 度，桥台高度方向在主拱圈 上缘以上部分挖空，即得空 腹式桥台尺寸图。
（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
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。
D a = hK
h
（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。
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
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。 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。
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 宜 小1000mm；大跨径桥梁墩 身顶宽，视上部结构类型而 定。
（二）拱桥桥墩构造要求和尺寸拟定
拱桥墩帽一般要采用C25以上混凝土或MU40以上块石 修筑。
二、桥台构造要求和尺寸拟定
（一）梁、板式桥桥台构造要求和尺寸拟定
1、台帽
台帽平面的顺桥向宽度b满足
b ? e1 e0 a + + c1 + c2 2 2
台帽横桥向宽度，一般要等于或大于桥面宽 度，或等于引道路基宽度。
2、台身 台身外轮廓尺寸一般确定如下： 台身横桥向宽度按台帽宽度确定。 顺桥向长度为保证桥台与引道的可靠衔 接，《公混桥规》规定：桥台侧墙（或 耳墙）后端伸人桥头锥坡顶点以内的长 度不应小于 750 mm，并设1.0 m竖直 段；锥坡与桥台（正交桥）两侧相交线 的坡度，当有铺砌时，路肩边缘下的第 一个6m高度内不宜陵于1：1；在6－ 12m高度内不宜陡于1：1.25；高于12m 的路基，其12m以下的边坡应由计算确 定，但不应陡于1：1.5；经常受水淹没 部分的边坡坡度不应陡于1：2。
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