第一章桥梁墩台构造ppt课件.ppt

《第一章桥梁墩台构造ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章桥梁墩台构造ppt课件.ppt（60页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第一章 桥梁墩台构造,墩台决定着桥跨结构在平面上和高程上的位置，并将荷载传递给地基。桥台连接桥梁与路堤并承受桥头填土的水平土压力，起着挡土墙的作用。桥墩则将相邻两孔的桥跨连接起来。,桥梁墩台的作用：,墩台分类,重力式墩台：靠自身重力来平衡外力而保持其稳定。,轻型墩台：刚度小，受力后允许在一定的范围内发 生弹性变形。,1. 重力式桥墩,一、梁桥桥墩,(一) 梁桥常用桥墩类型及构造特点,重力式桥墩由,墩帽,基础,墩身,三部分组成。,第一节 桥墩构造,(1) 墩帽,墩帽用混凝土筑成,如图4-1-1所示。,1,2,510cm,图4-1- 1,墩帽构造,1- 支座,2- 墩帽,梁式桥墩帽的平面尺寸，必须

2、满足结构支座布置的要求。,当桥面的横坡设在墩帽顶面时，可从中心向两端倾斜地加筑三角垫层，以使上部结构在桥面形成排水横坡。,1,2,1520cm,图4-1-2,墩帽支撑垫石,1-支座,2-墩帽,对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋混凝土支承垫石(图4-1-2)，支座要放置在支承垫石上。,图4-1-3 墩帽构造尺寸（尺寸单位： mm）,顺桥向的墩帽宽度b：b式中： 相邻两跨支座的中心距；,c1顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离；c2檐口宽度，50mml00mm。,横桥向的墩帽最小宽度B：B=两侧主梁间距+支座横向宽度+2Cl+2C2,(2) 墩身,墩身可用混凝土、片石混凝土浇筑，也可用石料或混凝土预

3、制块砌筑。,墩身平面形状常做成圆端形或尖端形、矩形、圆形。,图4-1-4 墩身构造,(3) 基础,设在天然地基上的桥墩基础可采用混凝土或砂浆砌片石(或块石)。,在竖向基础可以做成单层式的或23层台阶式。,重力式桥墩的优点：承载能力大，刚度大，防撞能力强。缺点：圬工数量多，重力大，阻水面积大。,宜修建在地基承载力较高、基岩埋深较浅的地基上，适合荷载较大或河流中流水和漂浮物较多的桥梁。,2. 钢筋混凝土薄壁桥墩,当地基土质条件较差时，为了减轻地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩(图4-1-5)，圬工数量比重力式桥墩节省70%左右，但需耗用较多的钢筋。,图4-1-5,钢筋混凝土薄壁桥墩,V形和Y

4、形桥墩不仅具有优美的外形，还能缩短主梁跨径增大上部结构的跨越能力，减少桥墩数目，但施工比较复杂，需设置临时墩和用钢脚手架来支承斜臂的重力。,3. V形桥墩和Y形桥墩,V形桥墩(图4-1-6a)顶部分开底部连在一起的。,图4-1-6,V形桥墩和Y形桥墩,Y形桥墩(图4-1-6b)顶部分开底部与直立桥墩连在一起。,2,1,2,1,1,1,a),1-预制梁,2-接头,b),a）在灌注桩顶浇一承台，然后在承台上设立柱；,4. 柱式桥墩和桩柱式桥墩,图4-1-7,梁桥柱式桥墩,1,a),1-盖梁,2-立柱,b),c),d),2,3,3-承台,b）在浅基础上设立柱；,c）为了增强墩柱间抗撞击的能力，在两柱

5、中间加做隔墙；,d）当桥墩较高，也可以把水下部分做成实体式，以上部 分仍为柱 式。,一般分为两部分，在地面以上(或柱桩连接处以上)称为柱，在地面以下称为桩。,e）为单柱式桩墩，适用于宽度不大斜交桥；,桩柱式桥墩（图4-1-8e、f、g）：,图4-1-8,梁桥桩式桥墩,4,e),4-悬臂盖梁,5-单立柱,f),g),5,6,6-横梁系,f ）为等截面双柱式桩墩；,g）为变截面双柱式桩墩，为了增加桩柱的横向刚度,在桩柱之间设置横系梁。,柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁广泛采用的桥墩形式，它能减轻墩身重力，节约圬工材料，施工方便，外形又较美观。,5. 柔性排架桩墩,柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝

6、土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。,其主要特点是：,可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到各个柔性墩台或相邻的刚性墩台上。,柔性墩一般布设在两端具有刚性较大桥台的多跨桥中，同时，在全桥除一个中墩上设置活动支座外，其余墩台均采用固定支座，见图4-1-9。,图4-1-9,柔性墩的布置,活动支座,3号墩正面,2,3,4,分联布置柔性墩见图4-1-10,图4-1-10,多跨柔性墩的布置,两个活动支座之间或刚性墩台与第一个活动支座之间称为一联，每联设置一个刚性墩（台），刚性墩宜布置在地基较好和地形较高的地方。,刚性台,刚性墩,刚性墩,6. 轻型桥墩,小跨径的钢筋混凝土板桥

7、，一般采用石砌或混凝土轻型桥墩较为经济(图4-1-11)。,图4-1-11,轻型桥墩 尺寸单位(cm),墩帽用混凝土浇筑，墩帽上要预埋栓钉，位置与上部结构块件的栓孔相对应。,墩身用混凝土或浆砌块石做成，墩身为直立，不设侧坡，两头做成圆端形。,基础采用混凝土或浆砌片石(或块石)做成，平面尺寸较墩身底面尺寸略大(一般大20cm)。基础多做成单层式的。,1. 重力式桥墩,(二) 拱桥桥墩,拱桥重力式桥墩，其形式基本上与梁桥重力式桥墩相仿，,墩帽,基础,墩身,三部分组成。,也由,图4-1-12,重力式桥墩,1,2,3,1- 墩帽,2- 墩身,3- 基础,(1) 墩帽,墩帽可用浆砌块石(或料石)做成(对

8、应于石拱桥)或用混凝土做成(对应于混凝土或钢筋混凝土拱桥)。,拱桥不需要设置支座，为支承拱圈，墩帽顶部做成斜坡(图4-1-12)。,拱桥重力式桥墩的宽度尺寸要大于梁桥，以满足拱桥桥墩承受较大的水平推力。,(2) 墩身,拱桥墩身体积较大，其平面形状为圆端形或尖端形、矩形。,(3) 拱桥桥墩基础与梁桥相同。,2. 柱式桥墩和桩柱式桥墩,拱桥的柱式桥墩和桩柱式桥墩与梁桥基本相同，但在盖梁上要设置拱座用以支承拱圈。由于要承受较大的水平推力，柱和桩的直径比梁桥大，根数也比梁桥多。,3. 单向推力墩,在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其它孔的连锁反应，每隔3-5孔应设单向推力墩。,中小跨径拱桥可采用下列形

9、式的单向推力墩：,(1)普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩,这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设一对预应力混凝土斜撑(图4-1-13)。,图4-1-13,重力式桥墩,1- 立柱,2- 斜撑,3- 拉杆(用预应力),1,2,3,4,4- 基础板,(2) 悬臂式单向推力墩,悬臂式单向推力墩是在桥墩的顺桥向双向挑出悬臂(图4-1-14)。,图4-1-14,悬臂式单向推力墩,(3)实体单向推力墩,当桥墩较矮及单向推力不大时，只需加大实体墩身的尺寸即可。,第二节 桥台构造,一、梁桥桥台,(一) 梁桥常用桥台类型及其构造特点,重力式U形桥台由:,基础,台身(前墙和侧墙),台帽,1重力式U形桥台,三部分组成

10、。,图 重力式U形桥台,1-台帽；,2-前墙；,3-基础；,4-锥形护坡；,5-碎石；,6-盲沟；,7-夯实粘土；,8-侧墙。,2,3,4,5,6,7,8,1:1,1,75cm,侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧的压力，当其尺寸满足规范要求时，可按U形整体截面验算截面强度，否则按独立挡土墙验算。,桥台两侧设有锥形护坡，锥形的坡度一般由纵向(顺路堤方向)为1：1逐渐变至横向为1：1.5。锥坡的平面形状为1/4椭圆。,前墙顶部设置台帽，以放置支座和安设上部构造。前墙除支承上部结构外，还承受路堤填土的水平压力。,锥坡用土夯筑而成，其表面用片石砌筑。锥坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。,重力式U形桥台

11、特点：构造简单，基底承压面大，主要依靠自身重力和台内填土重力来保持稳定，但圬工体积大，并由于自身重力而增加对地基的压力，宜在填土高度和跨径不大的桥梁中采用。,钢筋混凝土薄壁桥台是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙所构成,2.钢筋混凝土薄壁桥台,图 钢筋混凝土薄壁桥台,1-前墙,1,2,3,4,2-扶壁,3-侧墙,4-耳墙,台顶由竖直小墙和支于扶壁上的水平板构成承梁部分，以支承桥跨。,特点：自身重力轻可减小对地基的压力。但其构造复杂，钢筋用量也比较多，适用于在软土地基上建造的桥梁。,当路堤填土高度超过6m8m时，可采用埋置式桥台。,3埋置式桥台,它是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽，以安放支座和上部

12、结构，不另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。,重力式埋置桥台： 台身常做成向后倾斜，这样可减小台后土压力和基底合力偏心距，但施工时应注意桥台前后均匀填土，以防倾倒。,50cm,立柱式埋置桥台(图a)、框架式埋置桥台(图b和桩式埋置桥台(图c)，这三种桥台均较重力式桥台轻巧，能节约大量圬工。,图a,图b,图c,特点：由于台身埋入土中，利用台前锥坡产生的土压力来抵消台后的主动土压力，可以增加桥台的稳定性，桥台的尺寸也相应减小。但埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下的过水面积有所压缩。,轻型桥台用于跨径不大于13m的板(梁)桥，且不宜多于3孔，全长不大于20m。,4轻型桥台,台帽用混凝土浇筑，当

13、填土高度较高或跨径较大时，宜采用有台背的台帽。,台身用混凝土浇筑或块石砌筑，两边坡度为直立。,八字形桥台：两边翼墙与桥台设缝分离, 翼墙与水流方向成30夹角；,支撑梁,1:1.5,20,一字形桥台：翼墙与桥台连成整体；,支撑梁,1:1.5,20,为了节约圬工数量，也可在边桩上设置耳墙(图a)代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推力的抗弯刚度，也可将台身做成T形截面(图b)。,1,2,3,4,2,图a,图b,4,1-台墙,2-耳墙,3-边柱,4-支撑梁,立面,平面,上部构造与台帽间应用栓钉连接，栓钉孔、上部结构与台背之间需用小石子混凝土(标号同上部结构)或砂浆填实,有台背,无台背,锚固栓钉,上部结构与

14、台帽栓钉连接(尺寸单位：cm),桥台下端与相邻桥台(墩)之间设置支撑梁，设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。,河床铺砌层,支撑梁,支承梁底座(尺寸单位：cm),锚碇板结构由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板组成。,5锚碇板式桥台（锚拉式）,挡土结构包括：锚碇板、拉杆、挡土板和立柱。,（1） 分离式,构造见图，台身与锚碇板、挡土结构分离，台身承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，挡土结构承受土压力。,锚钉板式桥台结构,结合式锚碇板式桥台较分离式锚碇板式桥台结构简单，施工方便，工程量小，但受力不明确，若设计计算中台顶位移量的选取不准确，将影响施工和运营。,(2)

15、 结合式,枕梁式桥台是以枕梁代替台帽，并直接搁于地基上。它是桥梁中最简单的一种桥台，适用于桥梁建筑高度小，桥台下土质比较密实，河床比较稳定，无冲刷的小型梁桥。,6枕梁式桥台,枕梁式桥台,1-枕梁,2-碎石垫层,3-梁,4-护坡,1,2,3,4,(二) 拱桥桥台构造,1重力式U形桥台,重力式U形桥台在拱桥中用得最多，其构造与梁桥U形桥台相仿，也是由前墙、侧墙和基础三部分组成。,75cm,拱桥重力式U形桥台,1,2,3,4,5,6,1-侧墙,2-前墙,3-基础,4-防护墙,5-台帽,6-锥坡,前墙承受拱圈推力和路堤填土压力，其任一水平截面的宽度，均要满足规范要求。侧墙顶宽也应满足规范要求，侧墙和前

16、墙连成整体。,基础平面尺寸要比台身底截面尺寸略大，基础可做成单层的也可做成多层的，视基础的总厚度确定。,2组合式桥台,组合式桥台由台身和后座两部分组成。,1,2,3,组合式桥台,1-沉降变形缝,2-后座,3-基桩,台身基础承受竖向力，一般采用桩基础。拱的水平推力则主要由后座基底摩阻力及台后的土侧压力来平衡。,后座基底标高应低于拱脚下缘标高，力求台后土侧压力和基底摩阻力的合力作用点同拱座中心标高一致。,3轻型桥台,八字形桥台的台身可做成等厚度的或变厚度的。变厚度的台身背坡一般为2:14:1，台口尺寸应满足抗剪强度要求。,(1) 八字形轻型桥台和前倾式轻型桥台,八字形桥台,1,2,3,1,2,1-

17、台身,2-八字翼墙,3-基础,前倾式桥台:由于台身向桥孔方向倾斜因此比直立台身的受力情况要好，用料要省，缺点是施工比较麻烦。,前倾式一字形桥台,U形桥台由前墙(等厚度的)和平行于行车方向的侧墙组成。,(2) U形轻型桥台,U字形桥台,1:1,1-前墙,2,3,2,1,75cm,2-侧墙,3-基础,1,当桥台宽度（横桥向）较大时，为了保证结构的强度和稳定性，可在八字形或U字形桥台的前墙背后加一道或几道背撑，构成平面为字形、E字形的桥台。,(3) 背撑式桥台,这种桥台比八字形桥台的稳定性要好，但土方开挖量及圬工体积都大，因而加背撑的U字形桥台适用于较大跨径的高桥和宽桥。,背撑式桥台,(A),(B)

18、,(C),空腹L形桥台由前墙、后墙、基础板和撑墙部分组成。,4空腹L形桥台,1,2,3,4,空腹L形桥台,1-前墙,2-后墙,3-基础板,4-撑墙,适用于软土地基、而桥台本身不高的空腹式拱桥。前墙承受拱圈传来的压力，后墙支承台后土压力。在前后墙之间加设撑墙34道，作为前后墙间的传力构件，并对后墙起到护壁和对基础板起到加劲作用。,履齿式桥台又称飞机式桥台，由前墙、侧墙、底板和撑墙几部分组成。,5履齿式桥台,1,2,3,4,5,6,7,履齿式桥台,1-前墙,2-侧墙,3-底板,4-撑墙,5-腹拱台帽,6-主拱圈,7-滑动面,其结构特点是：基底面积较大，可以支承一定的垂直力，底板下的齿槛可以增加磨阻和抗滑稳定性。适用于软土地基和低路堤的拱桥。,屈膝式桥台也适用于软土地基。它可以看成为横卧的L形桥台，是直接利用原状土作拱座，施工中应尽量不破坏表层好土。,6屈膝式桥台,1,2,3,4,5,履齿式桥台,1-前墙,2-后墙,3-压力线,4-受力面,5-滑动面,