墩台与基础构及墩台计算

②墩身内应设横隔板或纵、横隔板，以加强墩壁的局部稳 定。
③墩身周围应设置适当的通风孔或泄水孔，孔的直径不小 于20cm；墩顶实体段以下应设置带门的过人洞或相应的 检查设备。墩顶实体段厚不小于1.0～2.0m。
(2)拱桥重力式桥墩
视抵御拱桥结构自重水平力的能力，拱桥桥墩分为普
通墩和单向推力墩两种。普通墩一般不承受结构自重水平
墩身迎水面做成圆端形或尖端形，便于水流和漂浮物通过；无 水岸墩或高架桥墩做成矩形；斜交桥梁墩身宜做成圆形；强烈流冰、 泥石流或大量漂浮物河流中的墩身应作镶面；强烈流冰河道(冰厚 大于0.5m，流冰速度大于1m/s)中的桥墩迎水端应做成破冰棱体。
e）
a）
b）
＞1.0m 高流冰水位
3:1 ~10:1
低流冰水位
管柱体有钢筋混凝土、预应力混凝土和钢管柱3种。管柱下沉 到位后,以管壁作护筒,在管柱内钻岩成孔，下放钢筋骨架笼，灌 注混凝土，使每根管柱都牢固地嵌固在基岩中。
(7)沉井基础
沉井基础是一种历史悠久的深基础形式。
沉井是一种井筒状结构物，它依靠在井内挖士，借助井体 自重及其它辅助措施而逐步下沉至预定设计标高后，再以混 凝土封底，填塞井孔，构筑井盖，最终形成的一种建筑物深 基础。
①顺桥向的墩帽最小宽度b： ②b横桥f 向 a的 墩2c1帽 2最c2小宽度B：
b f
a c2 c1
5～10
1/10排水坡
15～30
B 两侧主梁间距
支座横向宽度 2c1 2c2
滴水
垫石
圆端形
矩形
支座
15～30
对 20～50 c1
称
B /2
中
线
支座的支承垫石 支座 1:10的排水坡
1
1
半纵剖面
这一薄壳套箱，既是施工用的防水围 堰，又是基础混凝土浇筑的模板。由于钟 形基础将防水围堰、施工用模板和部分主 体结构巧妙地合而为一，从而便具有施工 用料少、施工方法简单、施工速度快等优 点。但其最大缺点则是对施工技术要求高。
15.3 桥墩
15.3.1 重力式桥墩
➢ 特点：靠自身的重量来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定 性。常用圬工材料建造，适用于地基良好的大、中型桥梁。
隔板块件
基本块件
空心墩按壁厚不同分为厚壁与薄壁两种，一般用壁厚与中 面直径D之比来区分：t/D≥1/10为厚壁，t/D＜1/10为薄壁。
薄壁空心墩的一般配筋率在0.5％左右，也有只按构造或 承受局部应力或附加应力配筋的。
空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：
①墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于30cm，对于混 凝土不宜小于50cm。
(8)地下连续墙基础
在泥浆护壁条仵下，采用专用的挖槽(孔)设备，顺序地 沿着基础结构物的周边开挖出一个具有一定宽度与深度的槽 孔，然后在槽内分段安放钢筋笼，浇注混凝土，段间以接头 联结为整体，逐步形成的一道连续的地下钢筋混凝土墙。
(9)锁口钢管桩基础
锁口钢管桩基础是一种较新的桥梁深水基础形式。它是 在墩位处打人大型锁口钢管桩(桩径1.0～1.3m，壁厚10～ 15mm，两侧焊上钢锁口)，形成一个环状围堰，再以砂浆将 锁口处封闭，然后在围堰内除土一定深度，处理平整后进行 水下混凝土封底，修筑承台，形成基础。
浇混凝土时，需耗费用于立模
的材料和一定数量的钢筋。
2)轻型实体桥墩
轻型实体桥墩较多采用圆端形，墩帽混凝土强度等级不低 于C25，配置φ8的构造钢筋。墩帽在平面上的尺寸随墩身顶部 尺寸而定。墩帽高度不小于40cm。墩帽四周挑檐宽度为5cm，周 边做成5×5cm倒角。
轻型实体桥墩墩帽顶面可加筑三角垫层，预留栓钉孔，以 备埋置栓钉锚固上部结构。
3)柱式桥墩 柱式桥墩由分离的两根或多根立柱所组成，是桥梁中采用
较多的桥墩形式之一。它的外形美观，圬工体积少，而且重量 较轻。
柱式墩—般由墩帽（亦称盖梁）与墩柱组成，配桩基础或 扩大基础，当为桩基础时，桩顶常以横系梁或承台连接。
洪水位以下部 分墩身做成实 体式，以增强 抵抗漂浮物撞 击的能力。
3)柱式桥墩
2)轻型实体桥墩
墩身可以是混凝土或浆砌块石。石料不低于MU30，砂浆不 低于M5。墩身宽度应满足上部构造的支承需要，一般不小于 60cm。
桥墩基础多采用混凝土，多做成单层，其平面尺寸较墩身 底面四周尺寸各放大20cm左右，高度一般为50cm左右。
相邻桥台（墩）下端之间应设钢筋混凝土支撑梁，位于铺 砌层或冲刷线以下，中距宜为2～3m，截面尺寸不宜小于 20cm×30cm（横竖），纵筋不小于φ12，箍筋用φ8mm；有时也 可用截面为40cm40cm的素混凝土梁或块石砌筑。
２)悬臂式单向推力墩
工作原理：当一侧桥孔破坏后，可以通过另一侧拱座上的 竖向分力与悬臂长所构成的稳定力矩来平衡由拱的水平推力所 导致的倾覆力矩。适用于两铰双曲拱桥 ，不能用于无铰拱。
a)
b)
斜撑 拉杆
➢ 组成：墩帽、墩身 ➢ 分类：实心墩、空心墩
(1)梁桥重力式桥墩
1)墩帽
➢ 采用C20以上的混凝土，设置构造钢筋或受力钢筋。 ➢ 墩台帽厚度，对特大、大跨径桥梁不应小于0.5m；中、小跨径
桥梁不应小于0.4m。墩台帽上应设置支座垫石，垫石内应布置 水平钢筋网。与支座底板边缘相对的支座垫石边缘应向外展出 0.1～0.2m。支座垫石顶面应高出墩、台帽顶面排水坡的上棱， 墩、台顶面与梁底之间应预留更换支座的空间。墩帽顶面可做 成10%的排水坡。墩帽较墩身四周出檐宽度宜为0.05～0.10m， 并在其上做成沟槽形滴水。
小孔起拱线
n:1 m:1
拱桥墩身变坡
常水位
大孔起拱线
m:1
日本锦带桥
15.3.2 轻型桥墩
(1)梁桥轻型桥墩
当地基土质条件较差时，为了减轻地基负担，或减轻 墩身重量，节约圬工材料，常常采用各种形式的轻型桥墩。 轻型桥墩的墩帽与重力式桥墩无多大差异。
1)钢筋混凝土薄壁桥墩
墩身直立，其厚度与高度的
装配式肋拱的拱座，可预留拱肋插孔槽，就位后浇混 凝土封固。孔底或孔壁应增设一些加固钢筋网。
拱肋预留孔槽
托盘
U形槽
2)拱座位置
当桥墩两侧孔径相等时，拱座设置多在相同的起拱线 标高上，有纵坡影响时，两侧的起拱线标高可以略有不同； 当桥墩两侧的孔径不等，拱座需设置在不同的起拱线标高 上，桥墩墩身可在推力小的一侧变坡或增大边坡。从外形 美观上考虑，变坡点宜设在常水位以下。墩身两侧边坡和 梁桥一样，一般也为20:1～30:1。
半立面
横剖面
剖面1-1
半平面
墩帽钢筋构造图
大跨支座中心线
小跨支座中心线
墩 中 心 线
交接墩墩帽
a)
b)
悬臂式和托盘式墩帽
c)
2)墩身
实 体 式 墩 身 顶 宽 ， 小 跨 径 桥 ≥ 0.8m （ 设 轻 型 桥 台 的 桥 梁 ≥0.6m）；中跨径桥梁≥1.0m；特大、大跨径桥梁，墩身顶宽有上 部结构类型定。墩身侧坡一般采用20:1～30:1，小跨径桥的桥身可 采用直坡。墩身通常由块石、混凝土或钢筋混凝土材料建造。
平面形状常为矩形，设置基础襟边，基础平面尺寸较 墩台身底面大。
(2)联合基础
当扩大后的单独基础相接或重叠时，则可将它们做成联 合基础。联合基础可调整相邻两柱的沉降差，相向倾斜等。
(3)条形基础
条形基础长度远大于宽度，横剖面为矩形或单侧台阶形， 常用于挡土墙或涵管的基础。
(4)柔性扩大基础
在扩大基础中配置有足够数量的钢筋，基础的抗弯和 抗剪性能良好，可在竖向荷载较大，地基承载力不高以及 承受水平力和力矩荷载等情况下使用。基础的高度不受台 阶宽高比限制，适宜于“宽基浅埋” 场合使用。
15.2 墩台基础
15.2.1 基础的类型 （1)浅埋基础（埋深小于5m）
刚性扩大基础 柔性扩大基础 (2)深基础（埋深大于5m） 桩基础 管柱基础 沉井基础 (3)深水基础（水深5～6m以上） 管柱基础 锁口钢管桩基础 深水设置基础
15.2.2 桥涵常用基础 (1)刚性扩大基础
＞0.5ｍ
c）
d）
墩身以钢筋网加强
坚硬料石或高标号 混凝土砌块镶面
中等流冰情况(冰 厚 0.3 ～ 0.4m ， 流速不 大于1～1.2m/s)或经常 有大量漂浮物河流的混 凝土重力式桥墩，墩身 迎水面可以用10～12mm 的钢筋网加强，钢筋网 格尺寸20cm×20cm。
对
称
12
中 20 20
线
I
墩顶系梁主筋应 应伸入桩内
D
(2)拱桥轻型桥墩
为一种桩柱式桥墩。只是墩帽上设置拱座。有普通墩，也 有单向推力墩。 Nhomakorabeaa)
b)
预留孔槽
拱肋预留孔槽
预留孔槽 盖梁
盖梁
桩柱 横系梁
墩柱 承台
钻孔灌注桩
１)带三角杆件的单向推力墩
在普通墩的墩柱上，从两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和 水平拉杆（可采用预应力混凝土。只用于在桥不太高的旱地上。
轻型墩、台 刚度小、受力后允许发生一定弹性变形。建筑材料主要 有钢筋混凝土和少量配筋的混凝土。必须根据地形、地 质、水文和施工条件等综合考虑选定墩台型式。
各 种 轻 型 桥 墩 形 式
基础（下部结构） 将全部荷载传给地基，是确保桥梁安全的关键 基础常埋入岩石中
附属工程 锥形护坡：路堤与桥台衔接处在桥台两侧设置的石砌 边坡 挡墙：为缩短桥长，桥台后设挡墙，应设沉降缝 护岸、导流结构物
第 15 章 墩台与基础构造
15.1 概述 桥梁墩（台）的组成
墩（台）帽、墩（台）身、基础
墩台的作用
梁桥重力式墩台
承受上部结构传来的荷载，并通过基础将此荷载及本身 自重传递到地基上。
桥梁墩台分类
重力式墩、台 依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。墩台身比较厚实， 可以用圬工材料建造。适用于地基良好的大、中桥梁， 或流冰、漂流物较多的河流。
(10)深水设置基础
先在陆地上预制基础结构物，处理基底后，然后在深水中设 置的一种基础形式，适用于水深、潮急、航运频繁等修建基础甚 为困难的条件。
钟形基础是一种类似套箱而形状像古代钟 铃的深水设置基础。
技术特点：先在岸边按基础和部分墩 身的形状用钢板焊制或用钢筋混凝土、预 应力钢筋混凝土预制一个钟形的薄壳套箱， 然厚将此套箱吊装安置在已整好的地基上。 然后，将基础承台与墩身混凝土同时浇筑， 使其连成整体。
比 值 较 小 ( 一 般 为 1/10 ～ 1/15
或 30 ～ 50cm) ， 墩 身 内 配 置 有
适量的钢筋，含钢量约为
对
60kg/m3 。 薄 壁 桥 墩 的 特 点 是
称
圬工体积小，结构轻巧，比重
中
力式桥墩可节约圬工量70％左
线
右，且施工简便，外形美观，
过水性良好，故适用于地基土
软弱的地区。缺点是当采用现
盖梁横截面一般为矩形或T形(或倒T形)，底面形状有直线 形和曲线形两种。盖梁各截面尺寸与配筋（普通或预应力）需 通过计算确定。盖梁一般就地浇筑，也可采用预制安装。
盖梁顶 盖梁底
墩柱 柱间横系梁
桩间横系梁
钻孔桩
系梁立面
墩柱
1
钻孔桩
1
系梁平面
1—1
墩柱钢筋伸入盖 梁或承台15～20cm。 露出桩柱顶的主筋可 弯成与铅垂线约成 15°倾斜角的喇叭形、 加箍筋，并伸入盖梁 和承台中；当钢筋的 伸入长度符合相关规 定也可以不扳成喇叭 形。
推力，或者只承受邻孔不等引起的的不平衡推力；单向推
力墩又称制动墩，能承受住单向的结构自重水平推力，或
能承受部分桥跨结构自重单向推力的制动墩。
a)
c)
b)
d)
e)
过人洞
中 心 线
1)拱座
拱桥桥墩需设置传力的拱座，承力面与拱轴线正交， 由于局部承压大，特别是肋拱桥的拱座压力更集中，拱座 一般采用C30以上的整体式混凝土（或钢筋混凝土）、混 凝土预制块或MU40以上的块石砌筑。
明挖扩大基础的基坑
(5)桩基础
按传力方式分：将桩尖嵌人坚实的岩面，荷载由桩尖直接传到 基岩中，称为柱桩(嵌岩桩)；当基岩埋藏很深，荷载通过桩壁与土 壤间的摩阻力及桩端的支承力共同承受，这种桩称为摩擦桩。
按施工方法有沉入桩、钻(挖)孔灌注桩及钻孔埋置桩等。
(6)管柱钻孔桩基础
管柱钻孔桩基础是我国在1953-1957年修建武汉长江大桥时 研制的一种先进的深水基础。目前，国内管柱基础深度已达 70m(其中穿过45m覆盖层)，最大直径为5.8m。日本横滨港湾大桥 管柱直径达10.0m。
水流方向 I
断面I--I
空心桥墩：为了减少圬工体积，节约材料，或为了减轻自重，
降低基底的承压应力，将一些高大桥墩的墩身内部作挖空处
理。其外形与实体重力式桥墩差别不大，介于重力式桥墩和
轻型桥墩之间。
a)
侧面 I--I
b)
预应力钢筋
检查孔 泄水孔
基本块件 隔板块件
II
II
I
I
II--II
墩身实体段
预应力筋孔