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1、第十五章橋梁墩臺和基礎(chǔ)的 分類與構(gòu)造第一節(jié)橋梁墩臺和基礎(chǔ)的作用橋梁的下部結(jié)構(gòu)——橋墩、橋臺和基礎(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——居于全橋的兩端,它的前端支承著橋跨,后端與路基銜接,支擋臺后路基填土并把橋跨與路基連接起來。橋墩、橋臺的結(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、制動力以及作用于橋跨上和列車上的風(fēng)力等。墩、臺自重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,作用于橋臺的土壓力等水平荷載P2
2、。所以就墩、臺的整體來說,它屬于偏心受壓結(jié)構(gòu)。橋墩、臺組成—1.墩臺頂帽橋墩、臺一般由頂帽、墩臺身和基礎(chǔ)三部分組成。橋墩、臺組成—1.墩臺頂帽墩臺頂帽有兩個主要作用。1).把橋梁支座傳來的相當(dāng)大的較為集中的力,較分散而均勻地傳給墩臺身。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;再加上雨水、冰雪等自然力)橋墩、臺組成—1.墩臺頂帽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、臺組成—2.墩臺身墩臺身:支
3、承橋跨的主體結(jié)構(gòu),且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:無水谷架橋或其他旱橋橋梁破冰棱和橋墩防船撞設(shè)施對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、臺組成—3.錐體護(hù)坡為了加強(qiáng)橋臺與路基的連接,橋臺兩側(cè)一般設(shè)有錐體填土。臺尾上部還應(yīng)嵌入路基內(nèi)一定長度d′;臺身高度和長度d取決于橋頭路基和錐體填土的高度。橋墩、臺組成—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
4、使錐體坡腳伸出橋臺前沿?；A(chǔ)的作用:將墩臺承受的荷載及墩臺的自重安全可靠地傳到地基上。第二節(jié)橋梁墩臺的類型與構(gòu)造橋梁墩臺的類型很多,大體可分為1.重力式墩臺2.輕型墩臺一、重力式墩臺(一)重力式墩臺的特點(diǎn)截面尺寸較大：混凝土、砌石等圬工材料。優(yōu)點(diǎn)：堅固耐用，施工方便，養(yǎng)護(hù)工作量小對抵抗船筏，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
5、端形墩和尖端形墩四種。重力式橋墩—1).矩形橋墩1).矩形橋墩矩形橋墩對水流阻礙較大,易引起較大的墩周河床的局部沖刷。但外形簡單,施工方便,圬工數(shù)量較省。一般用于無水的旱橋、棧橋和水流較小的跨谷橋。高橋墩高出設(shè)計頻率水位的部分,因無水流的作用,也采用矩形截面。重力式橋墩—2).圓端形橋墩圓端形橋墩對水流阻礙較小,可減少對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).圓形橋墩圓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
6、斜交角等于或大于15°的橋梁。單線鐵路直線橋梁上,當(dāng)橋墩較高時,其圬工數(shù)量較圓端形為省;但對曲線上橋梁,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)重力式橋臺的種類重力式橋臺按其截面形狀主要有：矩形橋臺、U形橋臺、T形橋臺、耳墻式橋臺、矩形埋式及十字形埋式橋臺等多種。1.矩形橋臺與U形橋臺矩形橋臺：造形簡單、整體性好,對抗震
7、有利。但臺身較高時,圬工用量大,不經(jīng)濟(jì)。U形橋臺：減少圬工數(shù)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形橋臺在鐵路橋中使用較多,適用高度H為4～12m。T形橋臺的縱向長度: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前緣的條件確定的。當(dāng)填土較高時,臺長因而加長,圬工數(shù)量增大,故有時將錐體適當(dāng)伸入臺前一部分。2.T形橋臺為減少圬工量改造：帶洞的形式,工字形。3.埋式橋臺埋式橋臺：部分臺身埋在錐體護(hù)坡之
8、中,對較高橋臺可減少臺長,故對跨谷高橋甚為有利。占據(jù)了橋孔一部分空間,對有水橋梁將縮小過水面積,應(yīng)綜合權(quán)衡“減小臺長”與“增大孔跨”二者的利弊。矩形埋式橋臺結(jié)構(gòu)簡單,宜于混凝土施工;十字形埋式臺寬變化,節(jié)省圬工,但一般用石砌施工?？捎糜诟叨葹?～20m、跨度16～32m。4.耳墻式橋臺耳墻式橋臺：用兩片鋼筋混凝土耳墻代替臺尾一部分實(shí)體圬工與路堤相連。縮短實(shí)體
