墩台与基础构及墩台计算
②墩身内应设横隔板或纵、横隔板,以加强墩壁的局部稳 定。
③墩身周围应设置适当的通风孔或泄水孔,孔的直径不小 于20cm;墩顶实体段以下应设置带门的过人洞或相应的 检查设备。墩顶实体段厚不小于1.0~2.0m。
(2)拱桥重力式桥墩
视抵御拱桥结构自重水平力的能力,拱桥桥墩分为普
通墩和单向推力墩两种。普通墩一般不承受结构自重水平
墩身迎水面做成圆端形或尖端形,便于水流和漂浮物通过;无 水岸墩或高架桥墩做成矩形;斜交桥梁墩身宜做成圆形;强烈流冰、 泥石流或大量漂浮物河流中的墩身应作镶面;强烈流冰河道(冰厚 大于0.5m,流冰速度大于1m/s)中的桥墩迎水端应做成破冰棱体。
e)
a)
b)
>1.0m 高流冰水位
3:1 ~10:1
低流冰水位
管柱体有钢筋混凝土、预应力混凝土和钢管柱3种。管柱下沉 到位后,以管壁作护筒,在管柱内钻岩成孔,下放钢筋骨架笼,灌 注混凝土,使每根管柱都牢固地嵌固在基岩中。
(7)沉井基础
沉井基础是一种历史悠久的深基础形式。
沉井是一种井筒状结构物,它依靠在井内挖士,借助井体 自重及其它辅助措施而逐步下沉至预定设计标高后,再以混 凝土封底,填塞井孔,构筑井盖,最终形成的一种建筑物深 基础。
①顺桥向的墩帽最小宽度b: ②b横桥f 向 a的 墩2c1帽 2最c2小宽度B:
b f
a c2 c1
5~10
1/10排水坡
15~30
B 两侧主梁间距
支座横向宽度 2c1 2c2
滴水
垫石
圆端形
矩形
支座
15~30
对 20~50 c1
称
B /2
中
线
支座的支承垫石 支座 1:10的排水坡
1
1
半纵剖面
这一薄壳套箱,既是施工用的防水围 堰,又是基础混凝土浇筑的模板。由于钟 形基础将防水围堰、施工用模板和部分主 体结构巧妙地合而为一,从而便具有施工 用料少、施工方法简单、施工速度快等优 点。但其最大缺点则是对施工技术要求高。
15.3 桥墩
15.3.1 重力式桥墩
➢ 特点:靠自身的重量来平衡外力,从而保证桥墩的强度和稳定 性。常用圬工材料建造,适用于地基良好的大、中型桥梁。
隔板块件
基本块件
空心墩按壁厚不同分为厚壁与薄壁两种,一般用壁厚与中 面直径D之比来区分:t/D≥1/10为厚壁,t/D<1/10为薄壁。
薄壁空心墩的一般配筋率在0.5%左右,也有只按构造或 承受局部应力或附加应力配筋的。
空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:
①墩身最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于30cm,对于混 凝土不宜小于50cm。
(8)地下连续墙基础
在泥浆护壁条仵下,采用专用的挖槽(孔)设备,顺序地 沿着基础结构物的周边开挖出一个具有一定宽度与深度的槽 孔,然后在槽内分段安放钢筋笼,浇注混凝土,段间以接头 联结为整体,逐步形成的一道连续的地下钢筋混凝土墙。
(9)锁口钢管桩基础
锁口钢管桩基础是一种较新的桥梁深水基础形式。它是 在墩位处打人大型锁口钢管桩(桩径1.0~1.3m,壁厚10~ 15mm,两侧焊上钢锁口),形成一个环状围堰,再以砂浆将 锁口处封闭,然后在围堰内除土一定深度,处理平整后进行 水下混凝土封底,修筑承台,形成基础。
浇混凝土时,需耗费用于立模
的材料和一定数量的钢筋。
2)轻型实体桥墩
轻型实体桥墩较多采用圆端形,墩帽混凝土强度等级不低 于C25,配置φ8的构造钢筋。墩帽在平面上的尺寸随墩身顶部 尺寸而定。墩帽高度不小于40cm。墩帽四周挑檐宽度为5cm,周 边做成5×5cm倒角。
轻型实体桥墩墩帽顶面可加筑三角垫层,预留栓钉孔,以 备埋置栓钉锚固上部结构。
3)柱式桥墩 柱式桥墩由分离的两根或多根立柱所组成,是桥梁中采用
较多的桥墩形式之一。它的外形美观,圬工体积少,而且重量 较轻。
柱式墩—般由墩帽(亦称盖梁)与墩柱组成,配桩基础或 扩大基础,当为桩基础时,桩顶常以横系梁或承台连接。
洪水位以下部 分墩身做成实 体式,以增强 抵抗漂浮物撞 击的能力。
3)柱式桥墩
2)轻型实体桥墩
墩身可以是混凝土或浆砌块石。石料不低于MU30,砂浆不 低于M5。墩身宽度应满足上部构造的支承需要,一般不小于 60cm。
桥墩基础多采用混凝土,多做成单层,其平面尺寸较墩身 底面四周尺寸各放大20cm左右,高度一般为50cm左右。
相邻桥台(墩)下端之间应设钢筋混凝土支撑梁,位于铺 砌层或冲刷线以下,中距宜为2~3m,截面尺寸不宜小于 20cm×30cm(横竖),纵筋不小于φ12,箍筋用φ8mm;有时也 可用截面为40cm40cm的素混凝土梁或块石砌筑。
2)悬臂式单向推力墩
工作原理:当一侧桥孔破坏后,可以通过另一侧拱座上的 竖向分力与悬臂长所构成的稳定力矩来平衡由拱的水平推力所 导致的倾覆力矩。适用于两铰双曲拱桥 ,不能用于无铰拱。
a)
b)
斜撑 拉杆
➢ 组成:墩帽、墩身 ➢ 分类:实心墩、空心墩
(1)梁桥重力式桥墩
1)墩帽
➢ 采用C20以上的混凝土,设置构造钢筋或受力钢筋。 ➢ 墩台帽厚度,对特大、大跨径桥梁不应小于0.5m;中、小跨径
桥梁不应小于0.4m。墩台帽上应设置支座垫石,垫石内应布置 水平钢筋网。与支座底板边缘相对的支座垫石边缘应向外展出 0.1~0.2m。支座垫石顶面应高出墩、台帽顶面排水坡的上棱, 墩、台顶面与梁底之间应预留更换支座的空间。墩帽顶面可做 成10%的排水坡。墩帽较墩身四周出檐宽度宜为0.05~0.10m, 并在其上做成沟槽形滴水。
小孔起拱线
n:1 m:1
拱桥墩身变坡
常水位
大孔起拱线
m:1
日本锦带桥
15.3.2 轻型桥墩
(1)梁桥轻型桥墩
当地基土质条件较差时,为了减轻地基负担,或减轻 墩身重量,节约圬工材料,常常采用各种形式的轻型桥墩。 轻型桥墩的墩帽与重力式桥墩无多大差异。
1)钢筋混凝土薄壁桥墩
墩身直立,其厚度与高度的
装配式肋拱的拱座,可预留拱肋插孔槽,就位后浇混 凝土封固。孔底或孔壁应增设一些加固钢筋网。
拱肋预留孔槽
托盘
U形槽
2)拱座位置
当桥墩两侧孔径相等时,拱座设置多在相同的起拱线 标高上,有纵坡影响时,两侧的起拱线标高可以略有不同; 当桥墩两侧的孔径不等,拱座需设置在不同的起拱线标高 上,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,变坡点宜设在常水位以下。墩身两侧边坡和 梁桥一样,一般也为20:1~30:1。
半立面
横剖面
剖面1-1
半平面
墩帽钢筋构造图
大跨支座中心线
小跨支座中心线
墩 中 心 线
交接墩墩帽
a)
b)
悬臂式和托盘式墩帽
c)
2)墩身
实 体 式 墩 身 顶 宽 , 小 跨 径 桥 ≥ 0.8m ( 设 轻 型 桥 台 的 桥 梁 ≥0.6m);中跨径桥梁≥1.0m;特大、大跨径桥梁,墩身顶宽有上 部结构类型定。墩身侧坡一般采用20:1~30:1,小跨径桥的桥身可 采用直坡。墩身通常由块石、混凝土或钢筋混凝土材料建造。
平面形状常为矩形,设置基础襟边,基础平面尺寸较 墩台身底面大。
(2)联合基础
当扩大后的单独基础相接或重叠时,则可将它们做成联 合基础。联合基础可调整相邻两柱的沉降差,相向倾斜等。
(3)条形基础
条形基础长度远大于宽度,横剖面为矩形或单侧台阶形, 常用于挡土墙或涵管的基础。
(4)柔性扩大基础
在扩大基础中配置有足够数量的钢筋,基础的抗弯和 抗剪性能良好,可在竖向荷载较大,地基承载力不高以及 承受水平力和力矩荷载等情况下使用。基础的高度不受台 阶宽高比限制,适宜于“宽基浅埋” 场合使用。
15.2 墩台基础
15.2.1 基础的类型 (1)浅埋基础(埋深小于5m)
刚性扩大基础 柔性扩大基础 (2)深基础(埋深大于5m) 桩基础 管柱基础 沉井基础 (3)深水基础(水深5~6m以上) 管柱基础 锁口钢管桩基础 深水设置基础
15.2.2 桥涵常用基础 (1)刚性扩大基础
>0.5m
c)
d)
墩身以钢筋网加强
坚硬料石或高标号 混凝土砌块镶面
中等流冰情况(冰 厚 0.3 ~ 0.4m , 流速不 大于1~1.2m/s)或经常 有大量漂浮物河流的混 凝土重力式桥墩,墩身 迎水面可以用10~12mm 的钢筋网加强,钢筋网 格尺寸20cm×20cm。
对
称
12
中 20 20
线
I
墩顶系梁主筋应 应伸入桩内
D
(2)拱桥轻型桥墩
为一种桩柱式桥墩。只是墩帽上设置拱座。有普通墩,也 有单向推力墩。 Nhomakorabeaa)
b)
预留孔槽
拱肋预留孔槽
预留孔槽 盖梁
盖梁
桩柱 横系梁
墩柱 承台
钻孔灌注桩
1)带三角杆件的单向推力墩
在普通墩的墩柱上,从两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和 水平拉杆(可采用预应力混凝土。只用于在桥不太高的旱地上。
轻型墩、台 刚度小、受力后允许发生一定弹性变形。建筑材料主要 有钢筋混凝土和少量配筋的混凝土。必须根据地形、地 质、水文和施工条件等综合考虑选定墩台型式。
各 种 轻 型 桥 墩 形 式
基础(下部结构) 将全部荷载传给地基,是确保桥梁安全的关键 基础常埋入岩石中
附属工程 锥形护坡:路堤与桥台衔接处在桥台两侧设置的石砌 边坡 挡墙:为缩短桥长,桥台后设挡墙,应设沉降缝 护岸、导流结构物
第 15 章 墩台与基础构造
15.1 概述 桥梁墩(台)的组成
墩(台)帽、墩(台)身、基础
墩台的作用
梁桥重力式墩台
承受上部结构传来的荷载,并通过基础将此荷载及本身 自重传递到地基上。
桥梁墩台分类
重力式墩、台 依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。墩台身比较厚实, 可以用圬工材料建造。适用于地基良好的大、中桥梁, 或流冰、漂流物较多的河流。