桥梁墩台的构造与设计

钢筋混凝土薄壁桥墩
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2. 空心式桥墩 对于高大的桥墩或位于软弱地基桥位的桥墩， 对于高大的桥墩或位于软弱地基桥位的桥墩 ， 为了减 少圬工体积、 减轻自重以及减小地基的负荷， 少圬工体积 、 减轻自重以及减小地基的负荷 ， 可将墩身内 部做成空腔体 部分空腔体， 形成空心桥墩 空腔体或 空心桥墩。 部做成 空腔体 或 部分空腔体 ， 形成 空心桥墩 。 它介于重力 式桥墩和轻型桥墩之间。 式桥墩和轻型桥墩之间。 空心桥墩有两种形式： 一种为部分镂空实体桥墩 部分镂空实体桥墩， 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 薄壁空心桥墩。 一种为薄壁空心桥墩。 部分镂空： 端部实体过渡段。 部分镂空： 端部实体过渡段。 薄壁空心： 薄壁空心：
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3. 柱（桩）式桥墩 柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式，由承 柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式， 柱式墩身和 盖梁三部分 组成， 具有线条简捷 明快、 三部分组成 简捷、 台 、 柱式墩身 和 盖梁 三部分 组成 ， 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 特别适用于宽 的特点， 美观 ， 既节省材料数量又施工方便 的特点 ， 特别适用于 宽 度较大的城市桥梁和立交桥。 度较大的城市桥梁和立交桥。 常用的柱式桥墩的型式： 单柱式、 双柱式、 哑铃式以 常用的柱式桥墩的型式 ： 单柱式 、 双柱式 、 哑铃式 以 混合双柱式四种 式四种。 及混合双柱式四种。
钢筋砼构件，配筋率0.5%左右；C20～30； 钢筋砼构件，配筋率0 左右； 20～30； 壁厚：30～50cm cm； 壁厚：30～50cm； 宜设水平隔板；40m以上高墩，不论壁厚均设，间距6～ 宜设水平隔板；40m以上高墩，不论壁厚均设，间距 ～10m； ； 墩 身 表 层 内 应 设 置 钢 筋 网 ， 其 面 积 ≥ 每 米 250mm2 ， 间 距 40cm cm。 ≤40cm。
桥梁工程 ≥100cm
≤50cm 倾斜度为3:1～10 :1 倾斜度为 ～
实体薄壁桥墩 可用钢筋混凝土材料做成， 可用钢筋混凝土材料做成 ， 一般 不设侧坡。 不设侧坡。 可以显著减少圬工体积， 可以显著减少圬工体积 ， 因而被 广泛使用于中、 小跨径的桥梁中， 广泛使用于中 、 小跨径的桥梁中 ， 其抗冲击力较差， 不宜用在流速 其抗冲击力较差 ， 大并夹有大量泥砂的河流， 大并夹有大量泥砂的河流 ， 或可 能有船舶、 能有船舶 、 冰 、 漂流物撞击的河 流。
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2) 墩身 重力式墩身
墩身顶宽≥ 中桥, 墩身顶宽≥0.8m / 1.0m（小/中桥, （ 大桥视上部结构类型而定） 大桥视上部结构类型而定）; 由块石、浆砌片石、 由块石、浆砌片石、混凝土或钢筋 混 凝 土 (≥MU40/30,≥C25/20, ≥M 7.5/5)等材料建造; 等材料建造; 等材料建造 因抗倾覆稳定依赖于墩身重力， 因抗倾覆稳定依赖于墩身重力，故 不可太小； 不可太小； 侧坡： 侧坡 ： 30:1～ 20:1（ 小跨且矮墩径 ～ （ 可无侧坡） 可无侧坡）； 破冰棱可采用石材(≥MU60) 或混凝土预制块镶面（ 40， 破冰棱可采用石材(≥MU60) 或混凝土预制块镶面（≥C40， 60 在迎水表面埋设钢板或角钢） 镶面砌筑的砂浆（ 20） 在迎水表面埋设钢板或角钢 ） ， 镶面砌筑的砂浆 （ ≥ M20 ）。
多用于无水或静水处
多用于水流斜交角小于15° 多用于水流斜交角小于15° 15
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1 支座边缘到墩台身边缘的最小距离 1) 墩帽的构造及其平面尺寸
大跨径桥梁50cm） 大跨径桥梁50cm）； 50cm 1- 支座 2- 墩帽 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距离； 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距离； 20，加配构造筋； 砼≥C20，加配构造筋； 跨径100 及以上的桥梁，应按实际情况而定。 100m (2)跨径100m及以上的桥梁，应按实际情况而定。 檐口： 10cm cm； 檐口：宽5～10cm；
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2) 轻型墩台 主要特点： 主要特点： 自重小、节省圬工； ① 自重小、节省圬工； 刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形； ② 刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形； 抗冲击能力差； ③ 抗冲击能力差； 以钢筋混凝土和少量配筋的混凝土为主， ④ 以钢筋混凝土和少量配筋的混凝土为主，也有一些轻 型墩台可用石料砌筑。 型墩台可用石料砌筑。 外形轻巧美观， ⑤ 外形轻巧美观，是目前公路桥梁中广泛采用的墩台型 式之一，特别是在较宽较大的城市立交桥和高架桥中。 式之一，特别是在较宽较大的城市立交桥和高架桥中。 墩台选用时必须根据桥位处的地形、地质、 墩台选用时必须根据桥位处的地形、地质、水文和施工 条件等因素综合考虑确定。 条件等因素综合考虑确定。
桥墩支承相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。 桥墩支承相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。 支承相邻的两孔桥跨 桥台居于全桥的两端，它的前端支承桥跨,后端与路基衔接， 桥台居于全桥的两端，它的前端支承桥跨,后端与路基衔接， 居于全桥的两端 起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。 起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。 安全耐久、造价低、易维护且成本低、施工方便且工期短、 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。 美学上的要求等。
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构造要点： 构造要点： 盖梁各截面尺寸与配筋需通过受力计算确定： ① 盖梁各截面尺寸与配筋需通过受力计算确定 ： 采用的混 凝土≥ 25；内应设箍筋≥ mm，间距≤20cm cm； 凝土 ≥ C25 ； 内应设箍筋 ≥ 8mm ， 间距 ≤ 20cm ； 两侧面应 mm， cm。 设纵向水平钢筋，直径≥12mm 间距≤20cm 设纵向水平钢筋，直径≥12mm，间距≤20cm。 墩柱的核心截面:为直径60 150cm的圆形或矩形、 60～ cm的圆形或矩形 ② 墩柱的核心截面 : 为直径 60 ～ 150cm 的圆形或矩形 、 六角 形等,采用C20～ 30的钢筋混凝土 的钢筋混凝土; 形等,采用C20～C30的钢筋混凝土; 竖向受力钢筋的直径 12mm 配筋率应≥ mm， 箍筋≥ mm。 应≥12mm，配筋率应≥0.4%，箍筋≥6mm。 或柱)的横系梁截面高度和宽度： ③ 桩 ( 或柱 ) 的横系梁截面高度和宽度 ： 取 0.8 ～ 1.0 倍的桩 倍的柱)直径或矩形墩柱纵桥向边长； ( 或 0.6 ～ 0.8 倍的柱 ) 直径或矩形墩柱纵桥向边长 ； 横系 梁一般不直接承受外力，可不作内力计算配筋， 梁一般不直接承受外力 ， 可不作内力计算配筋 ， 其截面 截面四角应设置直径≥ 16mm mm的 构造钢筋配筋率≥ 构造钢筋配筋率 ≥ 0.1% ， 截面四角应设置直径 ≥ 16mm 的 纵向钢筋，并设直径≥ mm的箍筋 箍筋间距≤ 的箍筋， 纵向钢筋，并设直径≥8mm的箍筋，箍筋间距≤横系梁的 短边尺寸或40cm cm。 短边尺寸或40cm。
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3. 墩台的基础及分类 墩台基础是桥梁墩台结构直接与地基接触的部分， 墩台基础是桥梁墩台结构直接与地基接触的部分，主要 承受墩台身传来的荷载。 承受墩台身传来的荷载。 常用的墩台基础分为以下几类： 浅埋基础( 常用的墩台基础分为以下几类 ： ① 浅埋基础 ( 刚型和柔 性扩大基础) 深基础(桩基础和沉井基础) 深水基础。 性扩大基础)；②深基础(桩基础和沉井基础) ③深水基础。
顺桥向的墩帽宽度b 顺桥向的墩帽宽度b 双排支座： 双排支座： 式中： 式中：
′ f ——相邻两跨支座的中心距； f = e0 + e1 + e1 ≥ 相邻两跨支座的中心距； 相邻两跨支座的中心距
b≥ f + a a′ + + 2c1 + 2c2 2 2
c1——顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离； 顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离； 顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离 檐口宽度， c2——檐口宽度，50mm～l00mm。 檐口宽度 ～ 。
桥梁基础工程发展到今天，已经不受水文地质条件的控制， 桥梁基础工程发展到今天，已经不受水文地质条件的控制，但由于 基础工程在地面以下或水中，增加工程的复杂程度。在施工中，应 基础工程在地面以下或水中，增加工程的复杂程度。在施工中， 根据基础的不同形式而采取相应的施工措施。 根据基础的不同形式而采取相应的施工措施。 在桥梁的总体设计中， 在桥梁的总体设计中，下部结构的选型对整个设计方案有较大的影 合理的选型会使上、下部结构协调一致、轻巧美观。 响。合理的选型会使上、下部结构协调一致、轻巧美观。 近年来我国建造的桥梁，下部结构的造型也有了显著的变化， 近年来我国建造的桥梁，下部结构的造型也有了显著的变化，反映 向着轻型、薄壁、注意造型的方向发展。对于城市立交桥、 在向着轻型、薄壁、注意造型的方向发展。对于城市立交桥、高架 桥下部结构的选型就更应显示出桥梁美学的功能。 桥下部结构的选型就更应显示出桥梁美学的功能。
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第二节 梁桥墩台 一、梁桥桥墩的构造
实体墩 构 造 空心墩 柱式墩 框架墩等 截 面 形 式 受 力 矩形 圆形 圆端形 尖端形 刚性墩 柔性墩
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施 工 工 艺ຫໍສະໝຸດ 就地浇( 就地浇(砌) 筑桥墩 预制安装 桥墩
多用于河流急弯、流向不固定或与水流斜交角大于15° 多用于河流急弯、流向不固定或与水流斜交角大于15° 15
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二、桥梁墩台的基本组成与类型
1. 基本组成 一般由墩( 一般由墩(台)帽(或拱座)、墩(台)身和基础三部分组成。 或拱座) 身和基础三部分组成。
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2. 墩台的基本类型 桥梁上最常用、最基本的墩台类型，总体上可分为重力 桥梁上最常用、最基本的墩台类型，总体上可分为重力 式墩台和轻型墩台两种 两种。 式墩台和轻型墩台两种。 1) 重力式墩台 主要特点： 主要特点： 台身比较厚实，以自身重力（及桥跨重力） ① 墩、台身比较厚实，以自身重力（及桥跨重力）平衡外 获得强度与稳定性； 力，获得强度与稳定性； 可以不配置钢筋，用天然石材或片石混凝土砌筑； ② 可以不配置钢筋，用天然石材或片石混凝土砌筑； 刚度大、防撞能力强； ③ 刚度大、防撞能力强； 适用于：地基承载力高、浅基岩；在砂石料方便的地区； ④ 适用于：地基承载力高、浅基岩；在砂石料方便的地区； 流冰、漂浮物较多的河流中。 流冰、漂浮物较多的河流中。 主要缺点：圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大， 主要缺点：圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大， 对地基要求较高。 对地基要求较高。