第九章墩台的构造ppt课件.ppt

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1、新世纪高职高专道路桥梁工程类课程规划类教材,新世纪高职高专教材编审委员会组编主编彭彦彬,第九章墩台的构造,主要讲述桥梁墩台的主要类型及适用条件；桥梁墩台的构造及其尺寸拟订。通过本章的学习对桥梁墩台有一个较全面的了解。,桥梁墩、台是桥梁的重要组成部分，称为桥梁的下部结构，它主要由墩(台)帽、墩(台)身和基础三部分组成。,前言,图9-1 梁桥重力式墩台,双薄壁矩形空心墩,前言,铁路桥梁圆形重力式墩,前言,武汉长江大桥实体重力式墩,前言,花瓶式实体墩,前言,圆端形实体墩,前言,双柱式桥墩,实心矩形墩,前言,双柱式、三柱式桥墩,前言,实体重力式桥墩,前言,V型桥墩,前言,X形和V形桥墩,前言,重力式桥

2、台,前言,重力式桥台,前言,重力式U型桥台,前言,轻型桥台,前言,肋板埋置式桥台,前言,肋板埋置式桥台,前言,桥梁墩、台的主要作用是承受上部结构传来的作用（荷载），并通过基础又将作用及本身自重传递给地基。 桥墩：一般系指多跨桥梁的中间支承结构物，它除承受上部结构的作用外，还要承受流水压力，水面以上的风力以及可能出现的冰压力、船只、排筏或漂浮物的撞击力等。 桥台：是设置在桥的两端，除了支承桥跨结构外，它又是衔接两岸接线路堤的构造物，它既要挡土护岸，又要承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。 桥梁墩、台不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间

3、的摩阻力等也都提出了一定的要求，以避免在这些荷载作用下有过大的水平位移，转动或者沉降发生，这一点对超静定结构桥梁尤为重要。,前言,第一节 公路桥涵墩台的构造,一、桥墩的类型和构造（一）梁桥桥墩桥墩类型：（1）按其受力特点分：重力式桥墩和轻型桥墩两种；（2）按其构造分：实体桥墩、空心桥墩、柱式墩、柔性排架桩墩和框架墩等五种类型；（3）按墩身横截面形状分：矩形、圆形、圆端形、尖端形和各种空心墩，如图9-3所示。（4）墩身侧面可做成垂直的，亦可做成斜坡式或台阶式（图9-4）。,一、桥墩的类型和构造,1重力式桥墩 重力式桥墩的主要特点： 是靠自身重量来平衡外力、保持其稳定。 优点： 墩身比较厚实，可不

4、用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于荷载较大的大、中型桥梁或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料取材方便的地区，小桥也往往采用它。 缺点： 圬工数量大、自重大，因而对地基承载力要求较高。此外，阻水面积也较大。,一、桥墩的类型和构造,图9-5 实体重力式桥墩,（1）墩帽墩帽是桥墩顶端的传力部分，应力较集中。一般采用C25以上的混凝土或钢筋混凝土做成。在一些桥面较宽、墩身较高的的桥梁中，为了节省墩身及基础的圬工体积，常常利用挑出的悬臂或托盘来缩短墩身横向的长度（图9-4），悬臂式或托盘式墩帽一般采用C25以上钢筋混凝土。公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005）规定，墩帽和台帽的厚度，

5、对于特大、大跨径的桥梁不应小于0.5m；对于中、小跨径的桥梁不应小于0.4m。其顶面常做成10的排水坡。墩帽的四周较墩身出檐宽度宜为0.050.10m，并在其上做成沟槽形滴水。,一、桥墩的类型和构造,墩帽的平面尺寸拟定如下： 顺桥向的墩帽宽度b (图9-6) a 双排支座 b 单排支座 c 不等高梁双排支座,一、桥墩的类型和构造,图9-6 墩帽顺桥向尺寸 图9-7 c值的确定（单位：）,9-8 单排支座墩帽尺寸图 图9-9 不等高梁墩帽尺寸,一、桥墩的类型和构造, 横桥向墩帽最小宽度Ba 多片主梁(图9-10) b 箱形梁(图9-11),一、桥墩的类型和构造,图9-10多片主梁墩帽横桥向尺寸,

6、图9-11 箱形梁墩帽横桥向尺寸,(2)墩身重力式桥墩墩身的顶宽：对小跨径桥不宜小于80；对中等跨径桥不宜小于100cm；对大跨径桥的墩身顶宽，视下部构造类型而定。侧坡：一般采用20：l30：1，小跨径桥的桥墩也可采用直坡。材料：墩身通常由块石、浆砌片石、混凝土或钢筋混凝土等材料建造。截面形状：为了便于水流和漂浮物通过，墩身平面形状可以做成圆端形或尖端形；无水的岸墩或高架桥墩可以做成矩形，在水流与桥梁斜交或流向不稳定时，宜做成圆形（图9-12）。,一、桥墩的类型和构造,破冰棱体 在有强烈流水或大量漂浮物的河道(冰厚大于0.5m，流冰速度大于1ms)上，桥墩的迎水端应做成破冰棱体（图9-12 e

7、）,一、桥墩的类型和构造,图9-12 墩身平面及破冰棱,材料：破冰棱可由强度较高的石料砌成，也可以用高强度等级的混凝土辅之以钢筋加固。破冰棱的设置范围：应从最低流冰水位以下0.5m到最高流冰水位以上1.0m处，破冰棱的倾斜度宜为31101。破冰棱与桥墩应构成一体，自基底或承台底至最高流冰水位以上1.0m处，混凝土墩台应避免设水平施工缝，当不可避免时，其结合面应用型钢或钢筋加强。空心桥墩空心桥墩墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于30，对于混凝土不宜小于50。墩身内应设横隔板或纵、横隔板，以加强墩壁的抗撞能力。墩顶实体段高度不小于1.02.0m，以传递墩帽的压力，墩顶实体段以下应设置带门的进入洞

8、或相应的检查设备。,一、桥墩的类型和构造,墩身周围应设置适当的通风孔或泄水孔，孔的直径不小于20，用以调节壁内外温差和平衡水压力。,一、桥墩的类型和构造,图9-13 空心桥墩,2轻型桥墩 当地基土质条件较差时，为了减轻地基的负担，或者为了减轻墩身重量，节约圬工材料，常采用各种轻型桥墩。在梁桥中，通常采用以下几种类型： （1）钢筋混凝土薄壁桥墩 （2）柱式桥墩 （3）柔性排架桩墩 （4）框架式桥墩：框架式桥墩是采用由构件组成的平面框架代替墩身一般用钢筋混凝土或预应力混凝土建造。为了体现建筑艺术，墩身可建成V形、Y形、x形、倒梯形等多种形式 。这些桥墩在同样跨越能力情况下缩短梁的跨径、降低梁高，使

9、结构轻巧美观，但结构构造比较复杂，施工比较麻烦。,一、桥墩的类型和构造,一、桥墩的类型和构造,一、桥墩的类型和构造,（二）拱桥桥墩1重力式桥墩（1）普通桥墩 （2）单项推力墩,一、桥墩的类型和构造,（1）拱座无支架吊装的拱桥桥墩在其顶面的边缘设置呈倾斜面的拱座，直接承受由拱圈传来的压力。由于拱座承受着较大的拱圈压力，故一般采用C20以上的整体式混凝土、混凝土预制块或MU40以上的块石砌筑。肋拱桥的拱座由于压力比较集中，故应用高标号混凝土及数层钢筋网加固；装配式的肋拱，以及双曲拱桥的拱座，也可预留供插入拱肋的孔槽(图9-20)。就位以后再浇灌混凝土封固。为了加强肋底与拱座的连接，底部可设U形槽浇

10、筑混凝土，混凝土标号应不低于C25。有时孔底或孔壁还应增设一些加固钢筋网。,一、桥墩的类型和构造,（2）拱座的位置 当桥墩两侧孔径相等时，则拱座均设置在桥墩顶部的起拱线标高上，有时考虑桥面的纵坡，两侧的起拱线标高可以略有不同。当桥墩两侧的孔径不等，恒载水平推力不平衡时，将拱座设置在不同的起拱线标高上。此时，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，变坡点一般设在常水位以下(图9-21)。,一、桥墩的类型和构造,（3）墩顶以上构造由于上承式拱桥的桥面与墩顶顶面相距有一段高度，故墩顶以上结构常采用几种不同形式。实腹式拱桥，其墩顶以上部分通常做成与侧墙平齐的形式。空腹式拱桥或双曲拱桥

11、的普通墩，常采用立墙式、立柱加盖梁式或者采用跨越式(图9-19 a、b）。单向推力墩常采用立墙式和框架式(图9-19 c、d）。,一、桥墩的类型和构造,2轻型桥墩（1）柱式桥墩,一、桥墩的类型和构造,（2）单向推力墩 斜撑式单向推力墩 悬臂式单向推力墩,一、桥墩的类型和构造,二、桥台的类型和构造,（一）梁桥桥台 梁桥桥台主要分为重力式桥台和轻型桥台两种，此外还有组合式桥台和承拉桥台。1重力式桥台 重力式桥台的常用形式是U形桥台，它由台帽、台身和基础等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。,U形桥台(图9-24)

12、因其台身是由前墙和两个侧墙构成的U字形结构而得名。优点：构造简单，可以用混凝土或片、块石砌筑，适用于填土高度在810m以下或跨度稍大的桥梁；缺点：桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝。所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。U形桥台前墙正面多采用10：1或20：1的斜坡，侧墙与前墙结合成一体，兼有挡土墙和支撑墙的作用。侧墙正面一般是直立的，其长度视桥台高度和锥坡坡度而定。前墙的下缘一般与锥坡下缘相齐，因此，桥台越高，锥坡越坦，侧墙越长。侧墙尾端应有不小于0.75m的长度伸入路堤内，以保证与路堤有良好的衔接。台身的宽度

13、通常与路基的宽度相同。,二、桥台的类型和构造,桥台前墙的任一水平截面的宽度，不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍。侧墙的任一水平截面的宽度，对于片石砌体不小于该截面至墙顶高度的0.4倍；对于块石、料石砌体或混凝土则不小于0.35倍。如果桥台内填料为透水性良好的砂性土或砂砾，则上述两项可分别减为0.35倍和0.3倍。前墙及侧墙的顶宽，对于片石砌体不宜小于50cm；对于块石、料石砌体和混凝土不宜小于40cm（图9-26）。,二、桥台的类型和构造,2轻型桥台 常用的轻型桥台分为设有支撑梁的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、加筋土桥台和埋置式桥台等几种类型。（1）设有支撑梁的轻型桥台 按照翼墙(侧墙)的形式

14、和布置方式，这种桥台又可分为一字形轻型桥台、八字形轻型桥台、耳墙式轻型桥台。如图9-27所示。,二、桥台的类型和构造,图9-27 设置地下支撑梁的轻型桥台,二、桥台的类型和构造,（2）钢筋混凝土薄壁桥台 薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等（图9-28 a）,图9-28 钢筋混凝土薄壁轻型桥台,二、桥台的类型和构造,（3）加筋土桥台 对于台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁，台高在35m时，可采用加筋土桥台（图9-29 a）。这类桥台一般由台帽和竖向面板、拉杆、锚定板及其间填料共同组合的台身组成。拉杆两端分别与竖向面板和锚定板连它的工作原理是，竖向面板后填料的主动土压力作用到

15、面板上，再通过拉杆将该力传递给锚定板，而锚定板则依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土体所产生的拉拔力来平衡拉杆拉力，使整个结构处于稳定状态。接，组成为加筋土的挡土结构。,二、桥台的类型和构造,图9-29 加筋土桥台和加筋土组合桥台,二、桥台的类型和构造,（4）埋置式桥台 埋置式桥台是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽在外以安置支座及上部构造。这样，桥台所受的土压力大为减小，桥台的体积也相应减小。它适用于桥头为浅滩，台前护坡受冲刷较小，填土高度为10 m以下的中等跨径桥梁中使用。按台身的结构形式，埋置式桥台可以分为后倾式(图9-30)、肋形埋置式(图9-31)、桩柱式(图9-32)和框架式(图9-3

16、3)等。,二、桥台的类型和构造,图9-31肋形埋置式桥台(尺寸单位：cm),二、桥台的类型和构造,埋置式桥台的共同缺点是：由于护坡伸入到桥孔，压缩河道，或者为了不压缩河道，就要适当增加桥长。,图9-32 双柱式桥台 图9-33 埋置式框架式桥台,二、桥台的类型和构造,（二）拱桥桥台 拱桥桥台既要承受拱圈的推力、竖向力及弯矩，又要承受台后土的侧压力，尺寸一般较梁桥要大。拱桥桥台主要有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台等三种。1重力式桥台 常用的重力式桥台为U形桥台(图9-34) 它由台帽、台身和基础三部分组成。 常采用锥形护坡与路堤连接，拱桥桥 台墩帽顶部做成斜坡，设置成与拱轴 线正交的拱座。拱桥

17、桥台只在向河心 的一侧设置拱座。,二、桥台的类型和构造,2轻型桥台 常用的轻型桥台有八字形和U字形桥台，以及由此派生出来的形和E形等背撑式桥台。（1）八字形桥台 八字形桥台的构造简单，台身由前墙和两侧的八字翼墙构成(图9-35 a)。两者之间通常设置沉降缝。,二、桥台的类型和构造,（2）U字形桥台 U字形轻型桥台由前墙和平行于车行方向的侧墙组成，构成U字形的水平截面(图9-35 b)。U字形轻型桥台前墙的构造和八字形桥台相同，但侧墙却是拱上侧墙的延伸，它们之间应设变形缝，以适应桥的可能变位。（3）背撑式桥台 当桥台较宽时，为了保证结构的强度和稳定性，可以在八字形或U形桥台的前墙背后加一道或几道

18、背撑，构成水平截面呈形、E字形的前墙(图9-36)。这种桥台比八字形桥台稳定性要好。,二、桥台的类型和构造,图9-36 背撑式桥台（单位：）,二、桥台的类型和构造,图9-37 组合式桥台,3组合式桥台 组合式桥台由台身和后座两部分组成(图9-37)。台身基础承受竖向力，一般采用桩基或沉井基础；拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台后的土侧压力来平衡。因此后座基底标高应低于拱脚下缘的标高。台身与后座间应密切贴合，并设置沉降缝，以适应两者的不均匀沉降，在地基土质较差时，后座基础也应适当处理，以免后座向后倾斜，导致台身和拱圈的位移和变形。,二、桥台的类型和构造,第二节 铁路桥涵墩台的构造,一、桥墩

19、的类型和构造（一）重力式实体桥墩 铁路桥涵中几种常见的实体重力式桥墩如图9-38所示。,矩形桥墩: 外形简单、施工方便，并且截面的力学性能较好，可以节省圬工，广泛用于无水或流量较小跨越峡谷的谷架桥上。圆端形桥墩: 具有较大的截面模量，并有利于减轻墩周的局部冲刷，是水中桥墩使用最广泛的一种类型，适用于水流斜交角度小于15的桥梁上。当桥跨结构跨度超过16m时，通常采用圆端形桥墩。圆形桥墩: 适用于河流急弯，流向不固定，与水流斜交角度大于15的桥梁上。为了减少圬工体积，一般在桥墩顶部都设有托盘。,一、桥墩的类型和构造,1顶帽 组成: 顶帽由墩帽、托盘、支承垫石和支座锚栓组成。 形式: 常用的顶帽形式

20、有飞檐式和托盘式两种。（1）墩帽 墩帽的混凝土强度等级应不低于C30，其厚度不应小于40cm，一般均设置双层钢筋，上下各一层，钢筋直径10mm，间距0.2m。墩帽上应设有不小于3%的排水坡及突出墩身1020cm的飞檐，以便排除墩帽上的雨水，并增加美观。 墩帽的最小尺寸必须满足安放支座的要求。,一、桥墩的类型和构造,一、桥墩的类型和构造,（2）托盘 当墩帽横向宽度较大，而墩身顶面宽度较小时，采用托盘式顶帽可以节省圬工。 托盘式顶帽缩颈处的横向宽度B不得小于下支座板外缘的间距b，托盘坡度线与铅垂线间的夹角不应大于45，支承垫石边缘外侧50cm处顶帽下缘点与墩颈边缘点（即F点）之连接线（即EF）与铅

21、垂线的夹角不应大于30。,一、桥墩的类型和构造,（3）支承垫石 墩帽顶面在安装支座的地方做成小平台叫做支承垫石。由于支座局部承压的劈裂作用，将使支撑垫石产生较大的拉应力，故在支撑垫石内应设12层钢筋网，钢筋直径为10mm间距0.1m，并预留锚栓孔以便埋设锚栓，将支座底板固定在帽石上。 为避免排水坡上的流水流到垫石顶面侵害支座，支撑垫石顶面不得低于排水坡的上棱。设置平板支座的顶帽，宜将垫石加高0.1m，以便维修支座。设置弧形支座的顶帽，宜将垫石加高0.2m，以满足顶梁时能在顶帽和梁底之间安放千斤顶。 （4）支座锚栓 支座锚栓是锚固在顶帽上的支座螺栓，它起固定下支座的作用。施工时通常先预留孔位，架

22、梁时再固定，以保证位置准确。,一、桥墩的类型和构造,（5）曲线桥墩顶帽特点 顶帽垫石的布置 为了适应曲线线路，曲线桥上各孔梁应按折线布置。 垫石的布置一般有两种方法：一种是垫石尺寸适当加宽加长仍做成矩形；另一种是垫石平面形状做成梯形，其各边分别与转动后的支座底板相应边平行。 横向预偏心桥墩 当列车在曲线桥上通过时，为了抵消离心力对桥墩的不利影响，可将桥墩中心向曲线外侧移动一定距离（一般为3550cm），称为横向预偏心。 垫石与支座锚栓孔位置均不动（支座和垫石位置取决于梁的位置，不能随意动）。 预偏心的作用在于使梁重及竖向活载对桥墩中心线产生力矩，以抵消一部分离心力的力矩，使桥墩受力情况得到改善

23、，桥墩尺寸不需加大从而节省了圬工。,一、桥墩的类型和构造,2墩身 墩身的侧面：一般做成一定的斜坡。实体桥墩，墩身一般多设计成单一斜坡的平截头锥体，斜坡坡度约在201701之间。为使墩身各截面的纵横尺寸较为经济合理，除圆形和圆端形桥墩外，其他桥墩的纵横向可采用不同的坡度。当墩身较矮（6m以内）时，因墩顶与墩底受力相差不大，为了施工方便，也可不设坡度。墩高超过30m的高墩，也可做成两种以上的坡度。 墩身设计：一般先初步拟定顶帽尺寸和墩身坡度，然后再按所受外力进行检算。若检算结果必须增加墩身截面尺寸时，可增加在墩身侧面坡度(可达201)，而不必修改顶帽尺寸。若这样仍不符和要求，则只好增加其顶部尺寸。

24、 材料：实体墩身一般采用混凝土或石料砌筑，为使石砌桥墩尺寸整齐，坚固美观，其外露面应以尺寸较大，外表较平整的块石镶面并勾缝。墩高6m可用片石镶面，墩高6m应全部用块石镶面。,一、桥墩的类型和构造,（二）轻型桥墩 铁路桥涵中轻型桥墩主要有桩柱式、双柱式、空心桥墩、柔性墩、板凳式桥墩、排架式桥墩、拼装式预应力混凝土薄壁箱式桥墩等 1空心桥墩 优点：一般高度的空心墩比实心墩节省圬工2030%左右，钢筋混凝土空心墩可节省圬工50%左右。空心墩可以采用钢滑动模板施工，施工速度快，质量好，节省模板支架，特别对于高墩，更显出其优越性。 按建筑材料的不同，空心桥墩可分为混凝土空心墩和钢筋混凝土空心墩两类。混凝

25、土空心墩可在高度小于50m的桥墩中使用。钢筋混凝土空心墩受力性能比混凝土墩要好，高桥墩一般采用这种类型。,一、桥墩的类型和构造,空心墩的壁厚应根据设计和施工的要求来选定，目前采用的最小壁厚，对于钢筋混凝土的不小于30cm，对于混凝土的不小于50cm，最大壁厚有达160cm的。 考虑到温度应力等的影响，墩身一般均应加设护面钢筋。此外为减少墩内外温差，减少施工中混凝土水化热对墩内温度的影响，应设置直径20cm左右的通风孔，每隔35m交错设置。通风孔离地面不宜低于5m，并应高出设计频率水位，还应设置栅栏。 为便于检查，墩顶设有带门的 进人孔和相应的检查设备，墩身内 壁设有固定梯子。墩底应设泄水孔。

26、桥墩的截面形式：有圆形、圆端形、 矩形等数种，如图9-42所示。其中 圆形和圆端形的截面形式便于滑模 施工。,一、桥墩的类型和构造,桥墩的立面布置可采用直立式、侧坡式和阶梯式等，直立式和侧坡式便于滑模施工。空心桥墩的顶部可设置实心段，便于布置支座，均匀传力并减少对空心墩壁的冲击。实体段一般采用35m(包括顶帽厚度)。墩身与底部或顶面交界处，为改善应力集中，应采用局部加厚或设置实体过渡段的措施。薄壁空心墩在流速大并夹有大量泥沙石的河流，以及在可能有船只、冰和漂流物冲击的河流中不宜采用，但可以在设计水位以下改用实体段来用它。,一、桥墩的类型和构造,2柔性墩原理：一般重型桥墩截面较大的原因，是由于墩

27、顶受到较大的水平力。因此减小墩顶水平力，是桥墩向轻型化发展的有效措施。柔性墩就是根据这个道理，把大部分桥墩的支座均改为固定支座，通过梁与刚性墩（台）串联后，形成一个共同受力体系，称为固定支座体系，如图9-43。也可用铰在梁的中性轴处把几孔梁串成一联，全联只设一个固定支座其余均为活动支座，称为活动支座体系。 通常控制桥墩设计的纵向水平力，绝大部分均传至刚性墩（台），柔性墩仅受23%以下的微小水平力，这样就大大改善了桥墩受力条件。可使混凝土的受压强度得以充分发挥，节省大量材料。柔性墩本身稳定性较差，当一个人在墩顶晃动时，就可以使墩顶发生摆动，其振幅可达78mm，但在架梁后，通过梁与刚性墩台串联在一

28、起，就形成一个稳定坚固的结构。,一、桥墩的类型和构造,使用柔性墩的条件： （1）梁：柔性桥墩上的梁部结构，以采用钢筋混凝土梁为宜，不宜采用钢板梁，更不宜采用钢桁梁。 （2）刚性墩（台）：布置桥孔时，应尽可能将刚性墩（台）置于地基较好并且墩台身较低处。刚性墩一般可用实体墩，当高度较大时亦可用空心墩。由于墩台尺寸较大，常可用普通桥台。,一、桥墩的类型和构造,（3）柔性墩：为使纵向水平力尽量传递至刚性墩台，在保证结构刚度、稳定及安全的前提下，应尽量减少柔性墩纵向抗剪刚度，布置墩位时一般应置于墩身较高之处。 （4）基础：由于柔性墩所受纵向水平力很小，基础受力条件大为改善，基底面积可相应缩小，不仅节省圬

29、工，减少挖基数量，而且对位于陡岩上的桥墩，基底面积缩小还可以减小其悬空程度，从而起着提高基底标高的作用，对降低建筑物高度有利。若配合采用钻（挖）孔桩则更为有利。一般桥墩常可用两根桩，比普通桥墩大大减少了桩的根数。 柔性墩规规定，全柔的柔性墩高或上柔下刚桥墩的柔性部分，高度不宜超过24m，柔性墩的总高度不宜超过40m。另外，在水位较低而水流湍急的河流上，或有漂流物的河流上，宜采用上柔下刚式桥墩。柔性墩墩身材料一般采用钢筋混凝土。,一、桥墩的类型和构造,柔性墩的形式： 一般有构架式、板壁式和上柔下刚式三种。 构架式柔性墩：由两根立柱加上一些横撑组成，这种桥墩混凝土用量最少，但施工立模较麻烦。如将两

30、根立柱造成斜柱，则桥墩的横向刚度更大，适用于跨度较大的曲线桥。 板壁式柔性墩：构造简单，我国已建成的柔性墩，大部分采用这种形式。实践证明，这种桥墩能承受较大的外力，设计中对两个方向的尺寸容易调整，使之合乎要求。板壁式柔性墩采用等截面、直坡、外观简洁，适合于使用滑动模板灌筑墩身，施工方便。 上柔下刚式桥墩：柔性墩高度超过20m时，已经具有足够的柔度，达到了减小水平力的目的。而柔性墩过高，柔度过大，对施工、架梁都可能存在一些问题。故桥墩很高时，可采用上柔下刚式桥墩（图9-45）。刚性部分承受柔性部分传来的内力，截面较大，结构与实体墩相同。,一、桥墩的类型和构造,图9-44 板壁式柔性墩,图9-45

31、 上柔下刚式墩,一、桥墩的类型和构造,二、桥台的类型和构造,（一）桥台的类型1.重力式桥台（1）矩形桥台 矩形桥台又称重型桥台其台身截面形状为矩形。矩形桥台的构造最为简单，棱角少，施工方便，但圬工量大，当台身较高时显得不经济，因此只在下列情况采用矩形桥台： 位于横向陡岩上，将台身及基础横向切割错台时； 位于横向山坡堆积层上，兼作挡土作用时； 位于横向陡坡，台身一侧受土压，另一侧无锥体填土时； 位于曲线上，地震区或地质不良地段，如用T形桥台其基底偏心或滑走稳定性不能满足要求时； 填土高度小于4m；或填土高度虽大于4m，但若采用T形桥台则偏心超出规定时（由于台尾切割、台身缩短、重量减轻所致）。 矩

32、形桥台一般适用于跨度816m钢筋混凝土梁及跨度24m预应力混凝土梁的直、曲线桥，目前较少采用，已由U形、T形桥台代替。,（2）U型桥台 此种桥台是将矩形台挖去一部分，台身截面是U字形。台身由支撑桥跨的前墙与连接路堤的两侧墙所组成，如图9-46（b）所示。由于节省圬工，台身较轻，基底应力较低，故为一般小桥所常用。通常是用于单线填土高度在6m以下，双线填土高度在4m以下，跨度在8m以下的小跨度桥梁上。车站内的多线桥，有时亦常采用此种形式作特别设计，避免分建多个T形台。U形中间填土部分容易积水，受冻膨胀及其填土压力的作用，易使侧墙产生裂纹，影响使用寿命。故在严寒地区使用时，需采用良好的渗水填料及完善

33、的泄水设备。,二、桥台的类型和构造,二、桥台的类型和构造,（3）T型桥台 T形桥台是一般大、中及复线桥梁上使用最广泛的一种桥台形式，如图9-47所示。此种桥台克服了U形桥台中间积水的缺点，通常配合跨度5.020.0m的钢筋混凝土梁及跨度8.032.0m预应力混凝土梁使用，一般用于填土高度为412m，其缺点是道碴槽需要钢筋较多。,二、桥台的类型和构造,（4）埋式桥台 当填土高度较大，约在1012m以上时，如仍限制锥体填土坡脚不超出桥台前缘，则使桥台又长又高，很不经济，如能压缩桥孔，使部分台身埋在锥体中，就可以缩短桥台长度，此种桥台称为埋式桥台。 埋式桥台台身横截面一般采用矩形（图9-48），结构

34、较简单。台身下部前后两面均有坡度，根据受力情况进行调整，做成向路堤方向后仰的形式，故也称为后仰埋式桥台。但埋式桥台的锥体超出前墙伸入河中，侵占了桥下净空，减少了过水面积，而且在有水流的情况下容易遭受冲刷，给养护带来一定的困难。故在跨越河谷的高架旱桥中，使用埋式桥台较为有利。后仰矩形埋式桥台可用于填土高度为820m，跨度为1632m的情况。,二、桥台的类型和构造,图9-48 矩形埋式桥台,（5）耳墙式桥台 耳墙式桥台（图9-49），是由两片钢筋混凝土耳墙代替了台身一部分实体圬工，并与路堤相连，从而缩短了台身长度而节省更多的圬工。但两片耳墙与台身连接的根部容易产生裂缝，要求耳墙不宜做得太长，两片耳

35、墙位于地面较高部位，其施工工艺要求较高。 当填土高度大于7m左右时，此种桥台的锥体也往往伸出桥台前墙而形成埋式桥台。当耳墙式桥台形成埋式桥台时，它只能在干沟或流水不大并有相应的防护措施时才能采用。耳墙式桥台一般用于填土高310m的情况，这种桥台自重轻，适用于地基较差的地区。,二、桥台的类型和构造,2.轻型桥台 铁路桥梁中已采用的轻型桥台，主要有桩柱式桥台（图9-50）和锚定板桥台（9-29b、c）其构造及特点与同类型公路桥基本相同。1）桩柱式桥台 桩柱既是基础又是台身，台顶部分由帽梁、两侧耳墙及胸墙组成，它适用于地基承载力较低，填土不高的情况。2）锚定板桥台 锚定板桥台主要由台身、挡墙、拉杆及

36、锚定板组成。挡墙的作用是用来挡住路堤的土，它所受的土压力由埋置在路堤内的锚定板和钢拉杆提供的抗拔力来平衡。由于土压力不作用于桥台上，使桥台受力大大改善，因而台身可以做得很轻巧。,二、桥台的类型和构造,（二）桥台的构造与尺寸 桥台由台顶、台身、基础组成。 1.台顶 桥台顶帽底面线以上部分叫台顶，由顶帽和道碴槽组成。 顶帽直接承受梁传来的荷载，并把它传到台身，其作用与墩帽基本同。台帽的建筑材料与墩帽相同，其平面尺寸除需满足放置支座和传力的要求外，并应考虑架梁和桥梁养护工作的方便，为了适应这项要求，有时做成托盘式顶帽。桥台顶帽的横向尺寸的拟定与桥墩相同。 道碴槽是台顶铺设道碴的地方，其顶面应做成斜坡

37、以利排水。道碴槽两侧有挡碴墙，挡碴墙内预埋U形螺栓，以便设置栏杆。道碴槽前端的挡碴墙又称胸墙。胸墙至道碴槽后端（台尾）的距离称为台长（或桥台长）。道碴槽顶宽不应小于3.9m，轨底高出挡碴墙顶不小于20cm。枕底道碴厚度不应小于25cm。,二、桥台的类型和构造,2.台身 台身指桥台顶帽底面线以下，基础顶面以上的部分。因为桥台两侧有锥体填土可以帮助抵抗横向荷载，故台身的侧面常做成竖直的。在纵向上，台身后面稍向后仰。台身前面称为前墙，一般都是竖直的，但有时由于受力的要求，必须做成斜坡，以加大台身底部的面积。 台身纵向尺寸的拟定应满足下述要求： （1）台尾上部伸入路肩最少为0.75m，以保证路堤与桥台

38、的良好连接； （2）自支承垫石顶面的后缘至锥体填土坡面的垂直距离不应小于0.3m； （3）除埋式桥台外，锥体填土的坡脚不得超出桥台前缘； （4）埋式桥台锥体坡脚可伸出桥台前缘，但坡面与台身相交处应高出设计水位不少于0.25m。 以上各项规定决定了台身在纵向的长度。,二、桥台的类型和构造,二、桥台的类型和构造,（三）桥台的附属设备 1.防水层 为了避免圬工受到侵蚀，道碴槽上和台身被土掩埋的表面，应按规定铺设防水层或作适当处理。 作法： 先用贫混凝土铺设垫层，做成排水坡。然后在已经凝固并清刷干净的垫层上涂沥青漆两道。涂完后23小时即可敷设防水层。防水层为两层石棉沥青中间夹一层沥青浸制的麻布。在防水

39、层上再铺30mm厚的沥青混凝土或厚10mm的沥青砂胶作为保护层。在西北雨水极少的地区及其他类似地区，在防水材料缺乏的情况下，可仅在垫层上铺10mm厚沥青砂胶一层，不作其他处理。 无钢筋的道碴槽，仅在垫层上铺10mm厚的沥青砂胶一层。 桥台被土掩埋部分的表面，不应有凹入存水的缺点，石砌圬工的砂浆缝应密实平贴，不另作防水层。,二、桥台的类型和构造,二、桥台的类型和构造,2台后排水：为排除台后积水，保证桥台稳定，锥体及台后填方（下方不小于2m，上方不小于2m加桥台高度范围内）均应以渗水土壤填筑；如确有困难时，除严寒地区外，可用一般粘性土壤填筑。 3锥体填土及其护坡：路基前方填土伸入桥台部分呈锥体形状

40、，称为桥台锥体填土，其作用是加强桥台与路基的连接并包裹桥台，增加桥台的横向稳定。锥体填土宜用渗水土填筑。锥体填土的坡面，一般以全高防护，并根据流速、流冰、流木等情况决定防护标准。 4检查台阶：当H4m时，为便于检查桥台及护坡，在桥台台尾路堤与锥体填土交界处的边坡上修筑检查台阶。台阶可用混凝土或浆砌片石砌筑，如图9-55 。,二、桥台的类型和构造,二、桥台的类型和构造,三、墩台附属设施,（一）围栏、吊篮和检查梯（二）通信支架（三）接触网支架,（一）围栏、吊篮和检查梯 为保证维修养护人员的正常工作及操作安全，桥涵应设必要的检查设备。当梁跨大于10m，桥墩顶帽面至地面的高度大于4m，或经常有水的河流

41、，墩台顶应设围栏、吊篮（桥墩设两侧）。围栏为栅栏式，一般高1m，立柱用圆钢或角钢埋入墩、台顶帽。 吊篮是供进行检查或维修时，穿越梁部左右侧及梁端部进行工作之用。一般采用预先焊接好的角钢支架，以预埋的U形螺栓固定在桥墩台的托盘或顶帽上。 由桥面下至墩台顶一般可通过人行道上的特设活动盖板，经固定的检查梯或移动的轻便梯子上下。对设有避车台处的墩台，可利用避车台的支柱设置检查梯，如图9-56所示。,三、墩台附属设施,（二）通信支架 通信线路横越河流长度在150m以上时，须使用桥上支架。设计通信支架时应结合通信的技术条件及桥梁构造来设计，通信支架可以架设在梁上，也可以架设在桥墩上。架设在桥墩上的通信支架

42、有甲、乙两式，甲式为立体支架，是锚固在桥墩端部的悬伸塔架，支架最大间距约为150m。乙式为平面支架，是锚固在桥墩上部的桁架，支架最大间距约为50m。,三、墩台附属设施,三、墩台附属设施,（三）接触网支架 接触网支架（图9-56）的作用是承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触网悬挂固定在规定的位置和高度上，我国接触网中主要采用预应力钢筋混凝土支架和钢支架。 在电力牵引或预定为电力牵引的铁路上，当桥长在40m以上时，应在桥梁墩台上设置或预留设置接触网支架位置。曲线地段一般设于外侧，直线地段根据桥梁两端连接情况确定其左右侧。双线或多线桥梁，接触网支架一般应分设于桥梁两侧，或分成两个单独系统

43、设置。,三、墩台附属设施,三、墩台附属设施,三、墩台附属设施,四、地震区的桥梁墩台,（一）一般原则 在地震区，铁路桥梁需按抗震要求进行设计。抗震设计的方针应以预防为主，并按桥梁的重要性和修复难易区别对待，保证重点。对于、级干线的桥梁按抗震设计建成后，要求在遭到相当于设计烈度的地震影响时，不致产生大的结构性破坏（如桥梁坠落、墩台倒毁或折断等严重破坏），稍加修整即可正常使用。 我国发生烈度为7度、8度、9度地震的区域很广，结合我国国民经济条件，规定设防范围为：7度、8度、9度。即位于7度以上地震区的桥梁，须按地震区桥梁设计，并采取防震措施。,四、地震区的桥梁墩台,（二）抗震措施 实践证明，在地震区

44、的建筑物，结构对称、刚度均匀有利于抗震，不等跨桥墩容易发生震害。所以地震区的桥孔宜按等跨布置，并避免采用受斜向土压的桥墩，桥台宜采用T形桥台或U形桥台。 在地震时一般在松软地基上的桥梁，特别是特大桥、大中桥，往往河岸滑移，使桥台向河心移动，全桥长度缩短。所以特大桥、大中桥若遇可液化土及软土地基时，应适当增加桥长，将桥台放在稳定的河岸上。在主河槽与河滩分界的地形突变处，不宜设置桥墩。当桥梁跨越断层带时，桥墩台基础不应设置在严重破碎带上。,防止土液化、减少施工缝 位于饱和粉细砂及饱和粘砂土的桥梁，由于地基软弱，地震时部分地基液化失效会引起桥墩台整体倾斜、下沉等严重变形导致建筑物的破坏。所以在这些地

45、区的桥梁，其抗震重点是加强基础，采用桩或沉井穿过可能液化的粉细砂层，并尽可能埋入较稳定密实的土层内。必要时，桩基桥台宜设置斜桩或在桥台邻近的墩台基础间采用支撑等加强措施。 无护面钢筋的混凝土墩台应尽量减少施工缝。施工缝上（特别是基顶与墩台身联接处）应设置接头钢筋，并采取措施保证接缝处混凝土的整体性。,四、地震区的桥梁墩台,防止墩台滑移、基坑夯填密实 一般土质地基上明挖基础的桥台，地震时可能向河心滑移，引起桥长缩短，将梁缝顶死。为了提高桥台的抗滑稳定性，当基底摩擦系数等于或小于0.25时，宜将基底换填厚度不小于0.5m的砂卵石；台后沿线路方向的地面坡度陡于1:5时，基底应挖成宽度不小于1.5m的

46、台阶。 桥头路堤填筑及桥墩台明挖基坑回填应夯填密实，以尽量减小路堤对桥台的土压力。,四、地震区的桥梁墩台,防止落梁措施 地震区桥梁一旦发生落梁，则修复十分困难，拖长中断行车时间。因此桥梁支座的锚栓、销钉、防震板应有足够的抗震强度，并应采取防止落梁的措施。简支钢梁端采用钢板把梁铰接起来。简支钢筋混凝土梁，在端横隔板上预留螺栓孔，架梁后用螺栓将相邻两端连接在一起。螺帽下垫弹簧海棉垫圈，不影响正常使用；或在墩帽上梁端横隔板处，作一个防止落梁的钢筋混凝土支墩；或从主梁上预留出头钢筋，架梁后锚固在墩台帽上等等。对深水、高墩、大跨等修复困难的桥梁，为了避免梁跨坠落桥下，也为了方便抢修工作缩短修复时间，墩台帽应适当加宽2035cm。,四、地震区的桥梁墩台,其他 位于饱和砂土、饱和砂黏土或软土地基上的小桥，可在基础间设置支撑梁，或河床用浆砌片石铺砌，以限制桥墩、桥台向河心移动。 拼装式墩台的接头应予加强。设计烈度为9度时，接头设计宜经过实验研究确定。 在地震区、级干线上，应估计到地震引起的次生灾害。桥梁孔径和净高均应适当加大。 涵洞的抗震性能比小桥好，应尽量采用。当设计烈度为8、9度时，土质地基上的涵洞，其出入口宜采用翼墙式。涵洞基础不宜设置在路堤填方上。,四、地震区的桥梁墩台,