【橋涵工程(第三版)—郭發(fā)忠】第四章橋梁墩臺(3-2)墩臺類型與構(gòu)造特點

1、橋墩橋墩 是多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)物是多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)物 橋臺橋臺 是設(shè)置在橋梁兩端除了支承橋跨結(jié)構(gòu)外，還是銜接兩岸路堤的是設(shè)置在橋梁兩端除了支承橋跨結(jié)構(gòu)外，還是銜接兩岸路堤的 構(gòu)造物構(gòu)造物 ?；A(chǔ)基礎(chǔ) 墩臺與地基接觸的部分稱為之墩臺與地基接觸的部分稱為之橋梁墩臺與基礎(chǔ)屬于橋梁下部工程結(jié)構(gòu)橋梁墩臺與基礎(chǔ)屬于橋梁下部工程結(jié)構(gòu) 圖11 橋梁結(jié)構(gòu)各部立面示意圖1下部結(jié)構(gòu)；2-基礎(chǔ)；3-地基；4-橋臺；5-橋墩；6-上部結(jié)構(gòu)橋墩類型與構(gòu)造特點橋墩類型與構(gòu)造特點 主要包括：橋墩的作用、類型及其適用條件；常用橋墩的構(gòu)造組成及構(gòu)造要求。主要包括：橋墩的作用、類型及其適用條件；常用橋墩的構(gòu)造組成及構(gòu)造要

2、求。橋墩的作用橋墩的作用：橋墩（）是指在兩孔及兩孔以上橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)，：橋墩（）是指在兩孔及兩孔以上橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)，是橋梁的重要組成部分，它決定著橋跨結(jié)構(gòu)在平面上和高程上的位置，除承受是橋梁的重要組成部分，它決定著橋跨結(jié)構(gòu)在平面上和高程上的位置，除承受橋跨結(jié)構(gòu)的荷重外，還要承受流水壓力，水面以上的風(fēng)力以及可能出現(xiàn)的流冰橋跨結(jié)構(gòu)的荷重外，還要承受流水壓力，水面以上的風(fēng)力以及可能出現(xiàn)的流冰壓力、船只或漂浮物或汽車的撞擊作用，并將荷載傳遞給地基。壓力、船只或漂浮物或汽車的撞擊作用，并將荷載傳遞給地基。橋墩的類型橋墩的類型： 1、梁式橋橋墩梁式橋橋墩主要分為五大類：重力式實體橋墩，鋼筋混凝土薄

3、壁墩，形橋主要分為五大類：重力式實體橋墩，鋼筋混凝土薄壁墩，形橋墩和形橋墩，柱式橋墩和樁柱式橋墩，柔性排架樁墩墩和形橋墩，柱式橋墩和樁柱式橋墩，柔性排架樁墩 。 2、拱橋橋墩拱橋橋墩主要分為三大類：重力式實體橋墩，柱式橋墩和樁柱式橋墩，單向主要分為三大類：重力式實體橋墩，柱式橋墩和樁柱式橋墩，單向推力墩。推力墩。 梁式橋橋墩梁式橋橋墩1.重力式橋墩重力式橋墩 重力式橋墩主要是靠自身重力（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）來平衡外力和保證橋墩重力式橋墩主要是靠自身重力（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）來平衡外力和保證橋墩的穩(wěn)定性（抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定）的。此種橋墩墩身多做成實體式的，可的穩(wěn)定性（抗傾覆穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定）的。此種

4、橋墩墩身多做成實體式的，可以不用鋼筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。因此，以不用鋼筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。因此，圬工體積較大，阻水圬工體積較大，阻水面積大，自重也大，對地基承載力的要求高，橋墩自身剛度大，具有較強的面積大，自重也大，對地基承載力的要求高，橋墩自身剛度大，具有較強的承載能力和防撞能力承載能力和防撞能力。適合于修建在地基承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋適合于修建在地基承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上或河流中流冰和漂浮物較多的橋梁。深較淺的地基上或河流中流冰和漂浮物較多的橋梁。梁式橋橋墩梁式橋橋墩（1）墩帽）墩帽 墩帽直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，并將相鄰兩孔橋上的結(jié)構(gòu)重力、

5、汽車荷墩帽直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，并將相鄰兩孔橋上的結(jié)構(gòu)重力、汽車荷載和人群荷載傳到墩身上。由于它受到支座傳來集中力作用，所以要載和人群荷載傳到墩身上。由于它受到支座傳來集中力作用，所以要求它具有足夠的強度和厚度。其最小厚度一般不小于求它具有足夠的強度和厚度。其最小厚度一般不小于500mm，中小跨，中小跨徑梁橋也不應(yīng)小于徑梁橋也不應(yīng)小于400mm。 墩帽的平面尺寸應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)形式、支座布置情況、架設(shè)上部結(jié)墩帽的平面尺寸應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)形式、支座布置情況、架設(shè)上部結(jié)構(gòu)施工方法的要求而決定。一般可按下式確定：構(gòu)施工方法的要求而決定。一般可按下式確定： 順橋向墩帽最小寬度為：順橋向墩帽最小寬度為：梁式橋橋

6、墩梁式橋橋墩 橫橋向墩帽最小寬度橫橋向墩帽最小寬度B為為:B=橋跨結(jié)構(gòu)兩外側(cè)主梁中心距橋跨結(jié)構(gòu)兩外側(cè)主梁中心距+支座底板橫向?qū)挾戎ё装鍣M向?qū)挾?2c2+梁式橋橋墩梁式橋橋墩 （2）墩身）墩身墩身是橋墩的主體部分，一般采用不低墩身是橋墩的主體部分，一般采用不低C20的片石混凝土澆筑，或用的片石混凝土澆筑，或用漿砌塊石、漿砌料石，也可用混凝土預(yù)制塊砌筑。墩身的主要尺寸包漿砌塊石、漿砌料石，也可用混凝土預(yù)制塊砌筑。墩身的主要尺寸包括墩高、墩身頂面和底面尺寸、墩身側(cè)坡。用于梁式橋的墩身頂寬，括墩高、墩身頂面和底面尺寸、墩身側(cè)坡。用于梁式橋的墩身頂寬，小跨徑橋不宜小于小跨徑橋不宜小于800mm，中跨徑

7、橋不宜小于，中跨徑橋不宜小于1000mm，大跨徑橋，大跨徑橋的墩身頂寬視上部結(jié)構(gòu)類型而定。的墩身頂寬視上部結(jié)構(gòu)類型而定。（3）基礎(chǔ)）基礎(chǔ)基礎(chǔ)是橋墩與地基直接接觸的部分，其類型與尺寸往往取決于地基條基礎(chǔ)是橋墩與地基直接接觸的部分，其類型與尺寸往往取決于地基條件，尤其是地基承載力?；A(chǔ)的平面尺寸較墩身底面尺寸略大，四周件，尤其是地基承載力?；A(chǔ)的平面尺寸較墩身底面尺寸略大，四周各放大各放大250750mm左右。基礎(chǔ)可以做成單層，也可以做成左右?；A(chǔ)可以做成單層，也可以做成23層臺層臺階式的。階式的。梁式橋橋墩梁式橋橋墩2.鋼筋混凝土薄壁橋墩鋼筋混凝土薄壁橋墩 鋼筋混凝土薄壁墩可分為鋼筋混凝土薄壁墩

8、可分為單肢薄壁墩單肢薄壁墩和和雙肢薄壁墩雙肢薄壁墩兩種形式。前者墩身重量兩種形式。前者墩身重量較輕，可節(jié)約圬工材料，適用于工程地質(zhì)條件較差時的簡支梁橋；后者適用較輕，可節(jié)約圬工材料，適用于工程地質(zhì)條件較差時的簡支梁橋；后者適用于墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)橋。于墩梁固結(jié)的連續(xù)剛構(gòu)橋。梁式橋橋墩梁式橋橋墩.形橋墩和形橋墩形橋墩和形橋墩 形和形橋墩具有優(yōu)美的外形，它能增加上部結(jié)構(gòu)的跨徑，減少橋墩數(shù)目，形和形橋墩具有優(yōu)美的外形，它能增加上部結(jié)構(gòu)的跨徑，減少橋墩數(shù)目，但施工比較復(fù)雜，需設(shè)置臨時墩和用鋼腳手架來支承斜臂的重力。但施工比較復(fù)雜，需設(shè)置臨時墩和用鋼腳手架來支承斜臂的重力。 梁式橋橋墩梁式橋橋墩.柱式橋

9、墩和樁柱式橋墩柱式橋墩和樁柱式橋墩 柱式橋墩和樁柱式橋墩是用能承受彎矩的蓋梁來代替實體式橋墩上的墩帽，柱式橋墩和樁柱式橋墩是用能承受彎矩的蓋梁來代替實體式橋墩上的墩帽，當采用樁基礎(chǔ)時，還須在樁頂設(shè)置承臺或橫系梁，使各樁共同受力，并通過當采用樁基礎(chǔ)時，還須在樁頂設(shè)置承臺或橫系梁，使各樁共同受力，并通過它使柱與樁相連。樁柱式橋墩一般分為兩部分，在地面以上（或柱樁連接處它使柱與樁相連。樁柱式橋墩一般分為兩部分，在地面以上（或柱樁連接處以上）稱為柱，在地面以下稱為樁。以上）稱為柱，在地面以下稱為樁。 梁式橋橋墩梁式橋橋墩.柔性排架樁墩柔性排架樁墩 鋼筋混凝土柔性排架樁墩是由成排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝

10、土蓋梁連接組成。鋼筋鋼筋混凝土柔性排架樁墩是由成排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接組成。鋼筋混凝土柔性排架樁墩適用于跨徑小于的橋梁。對于漂浮物嚴重和流速較大的河混凝土柔性排架樁墩適用于跨徑小于的橋梁。對于漂浮物嚴重和流速較大的河流，由于樁墩容易磨耗，則不宜采用。流，由于樁墩容易磨耗，則不宜采用。.輕型橋墩輕型橋墩 小跨徑的鋼筋混凝土板橋，一般采用石砌或混凝土輕型橋墩較為經(jīng)濟。墩帽用混凝土澆小跨徑的鋼筋混凝土板橋，一般采用石砌或混凝土輕型橋墩較為經(jīng)濟。墩帽用混凝土澆筑，墩帽四周挑檐寬度為，周邊做成削角。筑，墩帽四周挑檐寬度為，周邊做成削角。拱橋橋墩拱橋橋墩1.重力式橋墩重力式橋墩 拱橋重力式橋

11、墩，其形式基本上與梁橋重力式橋墩相仿，如圖所示。因為承拱橋重力式橋墩，其形式基本上與梁橋重力式橋墩相仿，如圖所示。因為承受較大的水平推力，所以，受較大的水平推力，所以，拱橋重力式橋墩的寬度尺寸比梁橋大拱橋重力式橋墩的寬度尺寸比梁橋大。同時，墩。同時，墩帽頂部做成斜坡。墩帽可用漿砌塊石（或料石）做成（對應(yīng)于石拱橋）或用帽頂部做成斜坡。墩帽可用漿砌塊石（或料石）做成（對應(yīng)于石拱橋）或用混凝土做成（對應(yīng)于混凝土或鋼筋混凝土拱橋）。拱橋墩身體積較大，除了混凝土做成（對應(yīng)于混凝土或鋼筋混凝土拱橋）。拱橋墩身體積較大，除了用塊石砌筑外，也有用片石混凝土澆筑。用塊石砌筑外，也有用片石混凝土澆筑。拱橋橋墩拱橋

12、橋墩.柱式橋墩和樁柱式橋墩柱式橋墩和樁柱式橋墩 拱橋的柱式橋墩和樁柱式橋墩與梁橋相同。由于會承受較大的水平推力，柱拱橋的柱式橋墩和樁柱式橋墩與梁橋相同。由于會承受較大的水平推力，柱和樁的直徑比梁橋大，根數(shù)也比梁橋多。當跨徑較大（）時，和樁的直徑比梁橋大，根數(shù)也比梁橋多。當跨徑較大（）時，可以采用雙排樁。拱座（蓋梁）采用鋼筋混凝土，構(gòu)造與重力式橋墩拱座基可以采用雙排樁。拱座（蓋梁）采用鋼筋混凝土，構(gòu)造與重力式橋墩拱座基本相同。本相同。.單向推力墩單向推力墩 多跨拱橋根據(jù)施工和使用要求，每隔孔設(shè)置單向推力墩。目前常用的多跨拱橋根據(jù)施工和使用要求，每隔孔設(shè)置單向推力墩。目前常用的單向推力墩有以下幾種

13、形式。單向推力墩有以下幾種形式。 1）普通柱墩加設(shè)斜撐及拉桿的單向推力墩）普通柱墩加設(shè)斜撐及拉桿的單向推力墩 拱橋橋墩拱橋橋墩）懸臂式單向推力墩）懸臂式單向推力墩 懸臂式單向推力墩是在橋墩的順橋向雙向挑出懸臂懸臂式單向推力墩是在橋墩的順橋向雙向挑出懸臂 。）實體單向推力墩）實體單向推力墩 當橋墩較矮及單向推力不大時，只需加大實體墩身的尺寸，做成實當橋墩較矮及單向推力不大時，只需加大實體墩身的尺寸，做成實 體單向推力墩即可體單向推力墩即可 。橋臺類型與構(gòu)造特點橋臺類型與構(gòu)造特點 主要包括：橋臺的作用、類型及其適用條件；常用橋臺的主要包括：橋臺的作用、類型及其適用條件；常用橋臺的 構(gòu)造組成及構(gòu)造要

14、求。構(gòu)造組成及構(gòu)造要求。 橋臺的作用：橋臺的作用： 橋臺（）是指位于橋臺（）是指位于橋梁兩端橋梁兩端并與路基相連接的支并與路基相連接的支承上部結(jié)構(gòu)和承受橋頭填土側(cè)壓力的構(gòu)造物。它起著支承上部結(jié)構(gòu)和承上部結(jié)構(gòu)和承受橋頭填土側(cè)壓力的構(gòu)造物。它起著支承上部結(jié)構(gòu)和連接兩岸道路、擋住橋臺背后填土的作用。連接兩岸道路、擋住橋臺背后填土的作用。 橋臺類型橋臺類型 ： 橋臺具有多種形式，主要分為橋臺具有多種形式，主要分為重力式橋臺重力式橋臺、輕型橋臺輕型橋臺、框架式橋臺框架式橋臺、組合式橋臺組合式橋臺等。等。梁橋橋臺梁橋橋臺 重力式形橋臺重力式形橋臺 重力式形橋臺由重力式形橋臺由臺帽、臺身（前墻和側(cè)墻）和基礎(chǔ)

15、臺帽、臺身（前墻和側(cè)墻）和基礎(chǔ)三部三部分組成，如圖所示。分組成，如圖所示。 梁橋橋臺梁橋橋臺鋼筋混凝土薄壁橋臺鋼筋混凝土薄壁橋臺 鋼筋混凝土薄壁橋臺是由扶壁式擋土墻和兩側(cè)的薄壁側(cè)墻鋼筋混凝土薄壁橋臺是由扶壁式擋土墻和兩側(cè)的薄壁側(cè)墻所構(gòu)成。這種橋臺比重力式形橋臺可減少圬工體積所構(gòu)成。這種橋臺比重力式形橋臺可減少圬工體積40 50，同時還因自身重力小而減小對地基的壓力。但其，同時還因自身重力小而減小對地基的壓力。但其構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋用量也比較多，適用于在軟土地基上建造構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋用量也比較多，適用于在軟土地基上建造的橋梁。的橋梁。 梁橋橋臺梁橋橋臺重力式埋置橋臺重力式埋置橋臺 當路堤填土高度超過時

16、當路堤填土高度超過時，可采用重力式埋置橋臺。它是將臺，可采用重力式埋置橋臺。它是將臺身埋在錐形護坡中，只露出臺帽，以安放支座和上部結(jié)構(gòu)。重力式埋身埋在錐形護坡中，只露出臺帽，以安放支座和上部結(jié)構(gòu)。重力式埋置橋臺置橋臺臺頂部分的內(nèi)角到路堤錐坡表面的距離不應(yīng)小于臺頂部分的內(nèi)角到路堤錐坡表面的距離不應(yīng)小于，否，否則應(yīng)在臺頂缺口的兩側(cè)設(shè)置橫隔板，使臺頂部分與路堤錐坡的填土隔則應(yīng)在臺頂缺口的兩側(cè)設(shè)置橫隔板，使臺頂部分與路堤錐坡的填土隔開，防止土壅到支承平臺上。開，防止土壅到支承平臺上。橋臺通過耳墻與路堤銜接，耳墻伸進路橋臺通過耳墻與路堤銜接，耳墻伸進路堤的長度一般不小于堤的長度一般不小于75。梁橋橋臺梁

17、橋橋臺輕型橋臺輕型橋臺 輕型橋臺用于輕型橋臺用于跨徑不大于的板（梁）橋跨徑不大于的板（梁）橋，且不宜多于，且不宜多于孔孔，全，全長長不大于不大于。梁橋橋臺梁橋橋臺枕梁式橋臺枕梁式橋臺 枕梁式橋臺是以枕梁代替臺帽，并直接擱于地基上。它是橋梁中最簡枕梁式橋臺是以枕梁代替臺帽，并直接擱于地基上。它是橋梁中最簡單的一種橋臺，單的一種橋臺，適用于橋梁建筑高度小，橋臺下土質(zhì)比較密實，河床適用于橋梁建筑高度小，橋臺下土質(zhì)比較密實，河床比較穩(wěn)定，無沖刷的小型橋梁比較穩(wěn)定，無沖刷的小型橋梁。枕梁用鋼筋混凝土澆筑而成，截面為。枕梁用鋼筋混凝土澆筑而成，截面為矩形，尺寸按荷載大小、支承情況和地基承載力大小計算確定。

18、枕梁矩形，尺寸按荷載大小、支承情況和地基承載力大小計算確定。枕梁下鋪設(shè)下鋪設(shè)5070厚的碎石墊層，以保證枕梁均勻下沉。枕梁邊緣厚的碎石墊層，以保證枕梁均勻下沉。枕梁邊緣到河床坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)為到河床坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)為11.5，以保證臺前的土堤穩(wěn)定。，以保證臺前的土堤穩(wěn)定。拱橋橋臺拱橋橋臺重力式形橋臺重力式形橋臺 重力式形橋臺在拱橋中用得最多，其構(gòu)造與梁橋形橋臺相仿，也重力式形橋臺在拱橋中用得最多，其構(gòu)造與梁橋形橋臺相仿，也是由前墻、側(cè)墻和基礎(chǔ)三部分組成。是由前墻、側(cè)墻和基礎(chǔ)三部分組成。 拱橋橋臺拱橋橋臺組合式橋臺組合式橋臺 組合式橋臺由臺身和后座兩部分組成。臺身基礎(chǔ)承受豎向力，一般采組合式橋臺

19、由臺身和后座兩部分組成。臺身基礎(chǔ)承受豎向力，一般采用樁基礎(chǔ)。拱的水平推力則主要由后座基底摩阻力及臺后的土側(cè)壓力用樁基礎(chǔ)。拱的水平推力則主要由后座基底摩阻力及臺后的土側(cè)壓力來平衡。來平衡。 拱橋橋臺拱橋橋臺輕型橋臺輕型橋臺 ）八字形輕型橋臺）八字形輕型橋臺 八字形橋臺的臺身可做成等厚度的或變厚度的形式。兩邊八字翼墻與臺身分開，其頂八字形橋臺的臺身可做成等厚度的或變厚度的形式。兩邊八字翼墻與臺身分開，其頂寬為，前坡坡度為寬為，前坡坡度為 ，后坡坡度為，后坡坡度為 。 ）前傾式橋臺）前傾式橋臺 前傾式橋臺由于臺身向橋孔方向傾斜，因此比直立臺身的受力情況要好，用料要省。前傾式橋臺由于臺身向橋孔方向傾斜，因此比直立臺身的受力情況要好，用料要省。）形輕型橋臺和山字形輕型橋臺）形輕型橋臺和山字形輕型橋臺 形橋臺由前墻（等厚度的）和平行于行車方向的側(cè)墻組成，當橋臺寬度較大時，為形橋臺由前墻（等厚度的）和平行于行車方向的側(cè)墻組成，當橋臺寬度較大時，為了保證前墻和側(cè)墻的整體性，可在了保證前墻和側(cè)墻的整體性，可在U形橋臺的中間加一道背撐，成為山字形橋臺。形橋臺的中間加一道背撐，成為山字形橋臺。 拱橋橋臺拱橋橋臺