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1、第十五章橋梁墩臺(tái)和基礎(chǔ)的 分類與構(gòu)造第一節(jié)橋梁墩臺(tái)和基礎(chǔ)的作用橋梁的下部結(jié)構(gòu)——橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)。它們的基本作用——支承橋跨結(jié)構(gòu)。橋墩——支承著相鄰的兩孔橋跨,居于全橋的中間部位。橋臺(tái)——居于全橋的兩端,它的前端支承著橋跨,后端與路基銜接,支擋臺(tái)后路基填土并把橋跨與路基連接起來(lái)。橋墩、橋臺(tái)的結(jié)構(gòu)受力分析采用下端固定的豎向懸臂桿件圖式承受荷載主要：橋跨恒載,列車的重量、離心力、制動(dòng)力以及作用于橋跨上和列車上的風(fēng)力等。墩、臺(tái)自重N2及直接作用于橋墩側(cè)面的風(fēng)力、流水壓力、排筏或船舶撞擊力,作用于橋臺(tái)的土壓力等水平荷載P2。所以就墩
2、、臺(tái)的整體來(lái)說,它屬于偏心受壓結(jié)構(gòu)。橋墩、臺(tái)組成—1.墩臺(tái)頂帽橋墩、臺(tái)一般由頂帽、墩臺(tái)身和基礎(chǔ)三部分組成。橋墩、臺(tái)組成—1.墩臺(tái)頂帽墩臺(tái)頂帽有兩個(gè)主要作用。1).把橋梁支座傳來(lái)的相當(dāng)大的較為集中的力,較分散而均勻地傳給墩臺(tái)身。因此要求頂帽具有一定的厚度;較高的強(qiáng)度建筑材料;支承墊石應(yīng)強(qiáng)度更高的;（劈裂、錨(螺)栓松動(dòng);再加上雨水、冰雪等自然力)橋墩、臺(tái)組成—1.墩臺(tái)頂帽2).為施工架梁和養(yǎng)護(hù)維修提供必要的工作面.平面尺寸一般較墩身為大;頂帽飛檐、頂帽托盤、頂帽托梁等結(jié)構(gòu)。橋墩、臺(tái)組成—2.墩臺(tái)身墩臺(tái)身:支承橋跨的主體結(jié)構(gòu),且
3、自身直接承受多種外力;所以應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。簡(jiǎn)單的流線形截面:使流水順暢,減少阻水作用矩形截面,便于施工:無(wú)水谷架橋或其他旱橋橋梁破冰棱和橋墩防船撞設(shè)施對(duì)于受冰壓力影響的橋墩,還應(yīng)考慮設(shè)置破冰棱橋墩防船撞設(shè)施破冰棱橋墩、臺(tái)組成—3.錐體護(hù)坡為了加強(qiáng)橋臺(tái)與路基的連接,橋臺(tái)兩側(cè)一般設(shè)有錐體填土。臺(tái)尾上部還應(yīng)嵌入路基內(nèi)一定長(zhǎng)度d′;臺(tái)身高度和長(zhǎng)度d取決于橋頭路基和錐體填土的高度。橋墩、臺(tái)組成—3.錐體護(hù)坡和基礎(chǔ)因錐體填土易受流水沖刷：坡面應(yīng)鋪砌防護(hù);避免錐體填土侵占橋下的過水面積,通常不使錐體坡腳伸出橋臺(tái)前沿?；A(chǔ)的
4、作用:將墩臺(tái)承受的荷載及墩臺(tái)的自重安全可靠地傳到地基上。第二節(jié)橋梁墩臺(tái)的類型與構(gòu)造橋梁墩臺(tái)的類型很多,大體可分為1.重力式墩臺(tái)2.輕型墩臺(tái)一、重力式墩臺(tái)(一)重力式墩臺(tái)的特點(diǎn)截面尺寸較大：混凝土、砌石等圬工材料。優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)固耐用，施工方便，養(yǎng)護(hù)工作量小對(duì)抵抗船筏，漂流物的撞擊，磨損以及抵抗冰壓力的作用等較為有利。缺點(diǎn)：工程量大，自重大，使地基壓力增加。墩身尺寸大，相應(yīng)增加了基礎(chǔ)的工程數(shù)量，在水中的橋墩阻水面積也大。(二)、重力式橋墩種類重力式橋墩按其墩身截面形式可分為:矩形墩、圓形墩、圓端形墩和尖端形墩四種。重力式橋墩—1).
5、矩形橋墩1).矩形橋墩矩形橋墩對(duì)水流阻礙較大,易引起較大的墩周河床的局部沖刷。但外形簡(jiǎn)單,施工方便,圬工數(shù)量較省。一般用于無(wú)水的旱橋、棧橋和水流較小的跨谷橋。高橋墩高出設(shè)計(jì)頻率水位的部分,因無(wú)水流的作用,也采用矩形截面。重力式橋墩—2).圓端形橋墩?qǐng)A端形橋墩對(duì)水流阻礙較小,可減少對(duì)橋墩周圍河床的局部沖刷,但施工稍為復(fù)雜。一般用于水流斜交角小于15°的水中墩,有水橋梁多用此種類型。重力式橋墩—3).圓形橋墩?qǐng)A形截面在各方向都能適應(yīng)水流,阻水較小,它適用于河道急彎、流向多變或水流斜交角等于或大于15°的橋梁。單線鐵路直線橋梁上,
6、當(dāng)橋墩較高時(shí),其圬工數(shù)量較圓端形為省;但對(duì)曲線上橋梁,由于它的縱橫向剛度一致,其橫向剛度較圓端形為弱,其圬工數(shù)量較圓端形墩為大。重力式橋墩—4).尖端形橋墩適用于水流斜交角度小于5°及河床不允許有嚴(yán)重沖刷的小跨度橋梁。有流水的河流,橋墩尖端還能起破冰的作用。迎水端應(yīng)采取特殊的加固措施。(三)重力式橋臺(tái)的種類重力式橋臺(tái)按其截面形狀主要有：矩形橋臺(tái)、U形橋臺(tái)、T形橋臺(tái)、耳墻式橋臺(tái)、矩形埋式及十字形埋式橋臺(tái)等多種。1.矩形橋臺(tái)與U形橋臺(tái)矩形橋臺(tái)：造形簡(jiǎn)單、整體性好,對(duì)抗震有利。但臺(tái)身較高時(shí),圬工用量大,不經(jīng)濟(jì)。U形橋臺(tái)：減少圬工數(shù)
7、量,中空部分用土料填實(shí)?？紤]到中間填土部分易積水引起凍脹而使兩翼裂損,宜選用滲水性好的土填充,并應(yīng)有良好的排水設(shè)施。一般用于填土高H≤4m的小跨橋梁。2.T形橋臺(tái)在鐵路橋中使用較多,適用高度H為4～12m。T形橋臺(tái)的縱向長(zhǎng)度:根據(jù)錐體填土的構(gòu)造要求和錐體填土的坡腳不超出橋臺(tái)前緣的條件確定的。當(dāng)填土較高時(shí),臺(tái)長(zhǎng)因而加長(zhǎng),圬工數(shù)量增大,故有時(shí)將錐體適當(dāng)伸入臺(tái)前一部分。2.T形橋臺(tái)為減少圬工量改造：帶洞的形式,工字形。3.埋式橋臺(tái)埋式橋臺(tái)：部分臺(tái)身埋在錐體護(hù)坡之中,對(duì)較高橋臺(tái)可減少臺(tái)長(zhǎng),故對(duì)跨谷高橋甚為有利。占據(jù)了橋孔一部分空間,
8、對(duì)有水橋梁將縮小過水面積,應(yīng)綜合權(quán)衡“減小臺(tái)長(zhǎng)”與“增大孔跨”二者的利弊。矩形埋式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,宜于混凝土施工;十字形埋式臺(tái)寬變化,節(jié)省圬工,但一般用石砌施工。可用于高度為8～20m、跨度16～32m。4.耳墻式橋臺(tái)耳墻式橋臺(tái)：用兩片鋼筋混凝土耳墻代替臺(tái)尾一部分實(shí)體圬工與路堤相連?？s短實(shí)體
