桥梁知识讲座4

桥墩类型与构造
轻型薄壁桥墩一般采用钢筋混凝土结构。其墩身厚度约为墩 高的1/10—1/15（中小桥一般为60—100cm）。 特点：抵抗冲击能力较差，不适宜用在流速较大且夹带有大 量泥沙的河流或可能有船舶、冰块漂流物撞击的河流当中。 适合于地基较差的中小跨径桥梁上。
桥墩类型与构造
桥梁实体墩台帽的厚度，特大、大跨径桥梁不应小于0.5m， 中、小跨径桥梁不应小于0.4m。墩台帽内应设置构造钢筋。 墩台帽出檐宽度宜为0.05~0.10m。 支座边缘至墩台身顶部边缘的最小距离可按下表采用。
基础
基础按埋置深度可分为浅基础（扩大基础）和深基础 （桩基础）。 实体墩台基础的扩散角（刚性角），对于片石、块石 和料石砌体，当采用强度等级为M5的砂浆砌筑时，不 应大于30°；当采用M5以上的砂浆砌筑时，不应大于 35°；对于混凝土，不应大于40°。 对浅基础应进行地基承载力验算、抗倾覆和抗滑动验 算。
桥梁设计概念知识讲座
第4讲：桥梁下部
周口鑫通公路设计院 2011年2月
桥梁下部
桥梁墩台主要由墩台帽、墩台身和基础三部分组成。 桥墩是指多跨桥梁中的中间支承结构物。桥墩除了承受上 部结构产生的竖向力、水平力和弯矩外，还承受着风力、 流水压力及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的 撞击力。
桥台设置在桥梁两端。桥台除了支承桥跨结构外，还衔接 两岸接线路堤，既要能挡土护岸，又要能承受台背填土及 台后车辆荷载所产生的附加侧压力。 桥墩墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性，而且 对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力也 提出一定要求。
沉桩适用于粘性土、砂土及碎石类土。
基础
同一桩基中，不宜同时采用摩擦桩和端承桩；不宜采用直径不 同、材料不同和桩端深度相差过大的桩。
钻孔桩直径不宜小于0.8m，挖孔桩直径或最小边宽度不宜小于 1.2m；管桩直径可采用0.4~0.8m，管壁最小厚度不宜小于8cm。 钻（挖）孔灌注桩的中距不应小于桩径的2.5倍。
轻型桥台
轻型桥台构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来 减小圬工体积而使桥台轻型化。 常用的轻型台形式有墙式、扶壁式和支撑梁式。 轻型桥台的常用于跨径不大于13m，桥长不大于20m，桥 孔不多于三孔的桥梁当中。桥台的墙厚不小于0.6m。
框架式桥台
框架式桥台是一种在横向呈框架式结构的桩基础桥台。 包括柱式、肋板式和排架式。 柱式台适用于5~6m以下大中跨径桥梁，肋板式适用于 10~12m以下大中跨径桥梁。
实体桥墩墩身顶宽，小跨径桥梁（重力式）不宜小于0.8m， 轻型墩不宜小于0.6m，中跨径桥梁不宜小于1.0m，特大、大 跨径桥梁视上部构造而定。
公路圬工桥涵结构物所使用的材料最低强度等级
结构物种类 材料最低强度等级 砌筑砂浆最低强度等级
大、中桥墩台及基础、轻型墩台
MU40石材 C25混凝土（现浇） C30混凝土（预制块）
重力式桥台
重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同有多 种形式，常用的类型有U型台、埋置式桥台、八字式桥台和 一字式桥台。
U型台
U型台由前墙、两 侧侧墙、台帽、 基础组成，平面 上呈U型。
U型台适用于填土 8~10m高度的中等 跨径桥梁。
U型台
U型台前墙顶面宽度不宜小于0.50m，其任一水平截面的 宽度，不宜小于该截面至墙顶的0.40倍。 U型台侧墙顶面宽度不宜小于0.50m，其任一水平截面的 宽度，对于片石砌体不宜小于该截面至墙顶的0.40倍； 块石、粗料石砌体或混凝土不宜小于0.35倍；如桥台内 填料为中、粗砂或砂砾时，则上述两项可分别减为0.35 和0.30倍。 当U型桥台两侧墙宽度之和不小于同一水平截面前墙全长 的0.40倍时，可按U型整体截面验算截面强度。当U型桥 台前墙设有沉降缝时，应按独立墙验算截面强度。 路基填土与U型桥台侧墙的搭接长度不宜小于0.75m。
支座边缘至墩台身顶部边缘的最小距离（m） 桥向 横桥向 顺桥向 圆弧形端头 0.3 0.25 0.30 0.25 矩形端头 0.50 0.40
跨径l（m）
L≥150 50≤L<150
20≤L<50
5≤L<20
0.20
0.15
0.20
0.15
0.30
0.20
实体桥墩
实体桥墩侧坡可采用20：1~30：1，小跨径桥梁的桥墩也可 采用直坡。
M7.5
小桥墩台、基础
MU30石材 C20混凝土（现浇） C25混凝土（预制块）
M5
桥墩类型与构造
空心墩：为了构造上的处理或者为了获取较大的截面几何 特性，有时需要较大的墩身截面，在满足截面强度和刚度 的前提下，为了减少桥墩自身结构重力，减少材料用量， 节省工程造价，将桥墩内部挖空，形成空心薄壁墩。 空心墩壁厚约为墩高的1/10—1/15，常采用钢筋混凝土结 构。空心墩墩顶和墩底一般设置有一定长度的实体段，实 体部分和空心部分一般设置有一定长度的倒角。为了降低 薄壁墩身内外的温差、减少水浮力或避免冻胀，一般在薄 壁墩墩身上设置通风及排水孔。为保证空心薄壁墩自身的 稳定和施工方便，一般在适当间距设置水平隔板。通常做 法对40m以上墩高，不论壁厚如何，均按6~10m间距设置横 隔板。空心薄壁墩需按计算配筋。
基础
桩基础按承载形状分为摩擦桩和端承桩。 摩擦桩：桩顶荷载主要由桩侧阻力承受，并考虑桩端阻力。 端承桩：桩顶荷载主要由桩端阻力承受，并考虑桩侧阻力。 按施工方法可分为钻孔灌注桩和挖孔灌注桩、沉桩。 钻孔灌注桩适用于各类土层（包括碎石类土和岩石层）。但在 淤泥及可能发生流沙的土层，宜先做试桩。
挖孔桩适用于无地下水或地下水量不多的且不易塌孔的地层。
支承或嵌固在基岩中钻（挖）孔桩中距，不应小于桩径的2.0倍。
盖梁
简支梁梁端至墩台帽或盖梁边缘应有一定距离，最小值a按下 式计算。a≥70+L/2。
承台
桩基承台的高度宜为桩直径的1.0~2.0倍，且不小于1.5m。且 混凝土等级应低于C25。
系梁
墩高大于7m时，一般应设置横系梁，横系梁的高度可取 0.8~1.0倍桩的直径，宽度可取0.6~0.8倍桩的直径。且混凝土 等级应低于C25。 当桩大于15m时一般应增加中横系梁。
埋置式桥台
埋置式桥台台身为圬工砌体，台帽及耳墙采用钢筋混凝土。 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 的土压力，增加桥台的稳定性。
埋置式桥台适合于6~8m的中等跨度桥梁。
八字式和一字式桥台
台身两侧为独立的翼墙，一般将台身与翼墙分开，其间设 变形缝。当台身与翼墙斜交时则为八字式桥台，台身与翼 墙在同一平面时则为一字式桥台。 八字式和一字式适用于桥台高度不高、河岸稳定的中小跨 径桥梁。
桥墩类型与构造
桥墩按构造可分为：实体墩、空心 墩、柱式墩、框架墩等。 按受力特点可分为：刚性墩和柔性 墩。 按截面形状可分为：矩形、圆形、 圆端形、尖端形及各种形状组合而 成的桥墩。 墩身侧面可垂直，也可以是斜坡式 或台阶式。
桥墩类型与构造
按截面形状可分为：矩形、圆形、圆端形、尖端形及各种形 状组合而成的桥墩。
框架式桥墩
框架式桥墩采用钢筋混凝土或预应力混凝土等压挠和挠曲构 件组成的平面框架作为墩身支承上部结构。包括X、Y、V型 墩。 特点：结构轻巧美观，给桥梁建筑增添了艺术造型。同时使 主梁跨径缩短，有利于降低桥梁高度。但结构比较复杂。 此外、桥墩还应该考虑桥墩防撞和桥墩造型美观。
桥台
桥台按其形式分重ห้องสมุดไป่ตู้式台、轻型桥台、框架式台和组合 式桥台。
墩身侧面可垂直，也可以是斜坡式或台阶式。
桥墩类型与构造
实体桥墩由一个实体结构组成，按截面尺寸及质量可 分为重力式桥墩和轻型桥墩。
重力式桥墩主要靠自身的重力（包括上部结构重力） 平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定性。
特点：自身刚度大、具有较强的抗撞击能力。具有较 大的阻水面积。适合建造在承载力较高、覆盖层较浅 、基岩埋深较浅的地基上。
柱式墩和排架式墩
柱式墩一般 可分为独柱 、双柱和多 种等形式。 特点：线条 简洁、明快 、美观，节 省材料，施 工方便，目 前公路桥梁 中广泛采用 。
排架式墩
排架式墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩和盖梁连接而成， 其主要特点是能将上部结构传来的水平力（温度力、制动力 等）传递到刚性墩台上，以减少柔性墩所承受的水平力，从 而达到减小桥墩截面的目的。 排架墩一般用于墩高小于5~7m，跨径小于13m的桥梁上。单排 排架墩的墩高不超过4~5m。大于5m时，采用双排排架墩。桩 一般采用预制的混凝土方桩，截面为25~40cm的矩形。