铁路桥梁墩台

铁路桥梁墩台

支承铁路桥梁上部结构的构筑物。桥梁墩台是桥墩和桥台的合称。桥墩位于相邻桥跨之间，桥台位于桥梁两端。桥台后端伸入路基，兼有挡住桥头路基填土以及连接路基和桥跨的作用。桥墩、桥台和桥梁基础又统称为桥梁下部结构。

桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力，分散而匀称地传给墩身和台身。因此顶帽应采用强度较高的材料建筑，一般用不低于 200级钢筋混凝土建筑，且厚度不小于40厘米。此外，顶帽还须有较大的平面尺寸，为施工架梁及养护维修提供必要的工作面。墩身和台身是支承桥跨的主体结构，不仅承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载，所以墩身和台身都具有足够的强度、刚度和稳定性。铁路桥梁墩台有重力式墩台和轻型墩台两类。

重力式墩台主要依靠自身较大的重量和较大的截面尺寸，以及建筑材料的抗压性能，来承受竖直方向和水平方向荷载的墩台。一般采用抗压性能较好，抗拉性能较差的石料或混凝土圬工建造。它外型粗大笨重，但具有坚固耐久、节省钢材、施工简易、维修工作量小、所需砂石可就地取材等优点。这种墩台中国采用较多。

重力式桥墩截面形状多采用简单流线型，如圆端墩、尖端墩、圆形墩、圆角形墩等。简单流线型桥墩有利于水流顺畅地通过桥孔，也有利于减少阻水作用和墩旁冲刷作用。各种截面形状的桥墩，适用于不同的水流情况，如圆形墩适用于桥下水流方向变化不定，或水流方向同桥梁斜交角较大的情况。

重力式桥台有T形、U形、埋置式、耳墙式等多种形式。T形桥台的截面形状为T形（图1）。它由前墙和后墙组成。其前墙支承桥跨；后墙平行于线路，墙顶设道碴槽，承托桥跨和路堤间的线路上部建筑。这种桥台具有较好的刚度、强度和较强的适应性，以及工程量较少等优点,因此应用较广泛。U形桥台的截面形状为U形（图2）。它由台后端两片侧墙及其间的填土形成道碴槽。这种桥台构造简单，但台身较高时工程量较大，一般用于桥梁跨度较小的低矮桥台。埋置式桥台因台身埋置于锥体填土中而得名（图3）。它具有台身短、工程量省的优点。但锥体填土伸出桥台前缘，侵占桥孔过水面积，因而桥台易受水流冲刷毁坏。埋置式桥台因台身短、重量轻、台后填土高、土压大，为抵挡台后土压，一般均做成台身后仰的形式，因此，也称为后伸式埋置桥台。这种桥台适用于桥梁跨度较大和填土较高的桥台。耳墙式桥台的外形相当割去台尾下部的U形桥台（图4）。这种桥台较U形桥台具有工程量少的优点，但其构造较复杂,钢筋混凝土耳墙施工也较困难。这种桥台应用尚不普遍。

轻型墩台采用钢筋混凝土、预应力混凝土结构，也有用钢结构的墩台。这种墩台同重力式墩台比较具有造型轻巧美观和工程量少，以及可减轻地基负荷、节省基础工程和便于采用拼装结构等优点。因此，应用较广泛。目前，常用的有以下五种。

薄壁空心桥墩外形与重力式桥墩相似的空心结构桥墩（图5）。这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好的特点，多用于高桥。薄壁空心桥墩和重力式实体桥墩比较,一般可减少圬工量40％～60％。中国襄渝铁路(襄樊-重庆)陕西紫阳汉江桥位于地震区,采用高达72.4米圆形空心桥墩；武汉长江桥7号墩地基极差,深水中采用管桩基础、圆角形薄壁空心墩，在外形尺寸和邻近各桥墩相同的情况下，减轻自重 880吨。但是薄壁空心桥墩施工较复杂，又费钢材，应用较少。20世纪70年代以来，随着滑动钢模板、预制构件以及预应力拼装等新工艺的发展，克服了过去就地立模、高空作业、施工慢、质量差、费工费料等施工方面的困难，薄壁空心桥墩应用日益广泛。

塔架式桥墩空间铰接杆系拼装结构的桥墩（图6）。这种桥墩外形轻巧美观，现场拼装简便，常用于地基承载力较低或现场施工条件较差的桥梁。

刚架式桥墩立体刚架或平面刚架结构的桥墩(图7)。其抗剪刚度较低,多用于中、小跨度的低矮桥梁。它的主要形式有板凳式桥墩、排架墩台和桩柱式桥墩等。刚架式桥墩为满足杆件刚性连接要求，可采用整体灌注法施工，也可采用预制构件和现浇或预应力拼装节点等方法施工。中、小跨度桥梁采用桩柱式的刚架式桥墩较为普遍。例如，苏联在西伯利亚第二线铁路工程中修建桥梁237座，共采用512个桩柱式桥墩。这种桥墩用于横向力较小的直线桥为宜。

柔性桥墩一种纵向刚度很小的桥墩。这种桥墩不能单独使用，须通过桥跨与纵向刚度很大的刚性桥墩串联，形成共同承受纵向水平力的结构（图8）。在这种

刚柔搭配的结构中，当纵向水平力作用时,柔性桥

墩因柔而受力小，又因受力小而可更柔,有明显的

经济效果。

锚定板桥台主要依靠锚定板和拉杆承受桥

台后的土压力，以及其他纵向水平力，而台身（立

柱）基本只承受竖向荷载（图9 ）。这种桥台从

根本上改变了重力式桥台凭自重承受水平力的方

式,同时,因轴力较弯矩能更充分地利用材料而具

有明显的经济效果。这种桥台用于铁路桥梁尚处于

实验中。同这种桥台构思相似的桥台还有将拉杆锚

固于台后稳定地基的锚杆桥台，以及在相邻两桥台

间设置压杆的支撑式桥台。

桥梁墩台除重力式墩台和轻型墩台外，还有与

桥跨以至基础形成整体刚架结构，如门形刚架桥、

斜腿刚架桥、箱形桥等。