结合式锚碇板 式桥台较分离式锚 碇板式桥台结构简 单，施工方便，工 程量小，但受力不 明确，若设计计算 中台顶位移量的选 取不准确，将影响 施工和运营。 ②结合式 图1-1-30 结合式锚碇板式桥台 枕梁式桥台是以枕梁代替台帽，并直接搁于地基上。它是桥梁中最简单的一种桥台，适用于桥梁建筑高度小，桥台下土质比较密实，河床比较稳定，无冲刷的小型梁桥。 ③枕梁式桥台 图1-1-31 枕梁式桥台 梁 护坡 枕梁 碎石垫层 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 工作任务二 认知桥梁基础构造 学习目标：1.叙述常用基础的类型及使用场合； 2.知道常用桥梁基础的构造及桥梁有关规范对基础构造的要求； 3.根据公路桥涵设计规范完成桥墩基础施工图的构造校核作业。 任务描述：根据所学知识及公路桥涵有关设计标准及规范的相关内容，完成《××桥梁基础施 工图的构造校核说明书》。 学习引导：本工作任务沿着以下脉络进行学习: 一、相关知识 桥梁基础作用：支承桥跨结构、保持体系稳 定、把桥梁结构自重及车辆 荷载传递给地基 对基础的要求：必须有足够的强度和稳定性, 变形也应在容许范围之内。 二、地基与基础的类型 地基 天然地基：直接在其上修筑基础的地层 人工地基：经过人工加固处理的地基 基础分类： 按基础刚度分类 柔性基础：受力后允许发生较大挠曲变形 的基础 刚性基础：受力后不发生挠曲变形的基础 按基础埋置深度分类 浅基础（埋置深度小于5m） 深基础 按构造形式分类 实体式 桩柱式 按施工方法进行分类 明挖法（适用浅基础） 就地钻（挖）孔灌注桩 沉井 沉箱 沉桩 沉管灌注桩 适用深基础 三、刚性浅基础的构造 1、刚性扩大基础构造 建筑用材料：块石或混凝土等圬工材料 基础平面尺寸：较墩、台底面大，每边扩大的尺寸最小为20cm 刚性基础的悬出段长度，通常用压力分布角α来控制 α角：自墩（台）身底的边缘与 基底边缘的连线和竖直线 间的夹角 要求： α ≦αmax(为αmax称为刚性角） ●对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5砂浆砌筑时αmax ≦300 ●对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5以上砂浆砌筑时αmax ≦350 ●混凝土浇筑时， αmax ≦400 关于αmax 的规定： 当 α ﹥ αmax时的浅基础称为柔性基础，应验算基础的弯曲拉应力和剪应力强 图，并设置必要的钢筋 当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都砌筑成台阶形，以减少基础自重，节省材料。 2、刚性扩大基础尺寸的拟订 基础高度（H）：基础底面埋置深度h与基础顶面埋置深度h0 之差 H=h-h0 基础高度，一般应根据墩（台）身结构形式、荷载大小、基础材料等来确定： ●首先根据基础埋置深度的要求，确定基底高程； ●再按照水中基础顶面不高于最低水位，在季节性河流或旱地上的墩台基础顶面不高出地面，则可定出基顶高程。 基础的平面尺寸：应根据墩(台)身底面形状而确定 基础里面尺寸确定： ●确定襟边宽和台阶宽度(两者宜取同宽，即ci=c1），墩（台）基础的襟边最小值为0.2~0.5m。 ●确定基础台阶厚度hi 当基础较厚时(超过1m)，可将基础做成台阶形，每层台阶厚度通常为hi=1.0~1.5m 四、桩基础的类型与构造 桩基础的作用：将承台以上结构物传来的外力， 通过承台由桩传到较深的地基持 力层中。 承台：将外力传递给各桩并箍住桩顶使各桩共同 承受外力。 各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩 端土的抵抗力将其传递到地基土中。 桩基础组成：由埋于地基土中的若干根桩及将所有桩联成一个整体的承台（或盖 梁）两部分所组成 （2） 柱式桥墩和桩柱式桥墩 拱桥的柱式桥墩和桩柱式桥墩与梁桥基本相同，但在盖梁上要设置拱座用以支承拱圈。由于要承受较大的水平推力，柱和桩的直径比梁桥大，根数也比梁桥多。 （3） 单向推力墩 在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其他孔的连锁反应，每隔3-5孔应设单向推力墩。 中小跨径拱桥可采用下列形式的单向推力墩： 普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩 这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设一对预应力混凝土斜撑(图1-1-10)。 图1-1-10 重力式桥墩 1- 立柱 2- 斜撑 3- 拉杆(用预应力) V H 1 2 3 4 4- 基础板 悬臂式单向推力墩 悬臂式单向推力墩是在桥墩的顺桥向双向挑出悬臂(图1-1-11)。 图1-1-11悬臂式单向推力墩 V H 实体单向推力墩 当桥墩较矮及单向推力不大时，只需加大实体墩身的尺寸即可。 （1） 钢筋混凝土薄壁桥墩 当地基土质条件较差时，为了减轻地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩(图1-1-12)，圬工数量比重力式桥墩节省70%左右，但需耗用较多的钢筋。 图1-1-12 钢筋混凝土薄壁桥墩 2.轻型桥墩 V形和Y形桥墩不仅具有优美的外形，还能缩短主梁跨径增大上部结构的跨越能力，减少桥墩数目，但施工比较复杂，需设置临时墩和用钢脚手架来支承斜臂的重力。 （2）V形桥墩和Y形桥墩 V形桥墩(图1-1-13a)顶部分开底部连在一起的。 图1-1-13 V形桥墩和Y形桥墩 Y形桥墩(图1-1-13b)顶部分开底部与直立桥墩连在一起。 2 1 2 1 a) 1-预制梁 2-接头 b) a）在灌注桩顶浇一承台，然后在承台上设立柱； （3） 柱式桥墩和桩柱式桥墩 图1-1-14 梁桥柱式桥墩 1 a) 1-盖梁 2-立柱 b) c) d) 2 3 3-承台 b）在浅基础上设立柱； c）为了增强墩柱间抗撞击的能力，在两柱中间加做隔墙； d）当桥墩较高，也可以把水下部分做成实体式，以上部分仍为柱式。 桩柱式桥墩：一般分为两部分，在地面以上(或柱桩连接处以上)称为柱，在地 面以下称为桩。 a）为单柱式桩墩，适用于宽度不大斜交桥； 图1-1-15 梁桥桩式桥墩 悬臂盖梁 a) b) c) 单立柱 横梁系 b）为等截面双柱式桩墩； c）为变截面双柱式桩墩，为了增加桩柱的横向刚度,在桩柱之间设置横系梁。 柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁广泛采用的桥墩形式，它能减轻墩身重力，节约圬工材料，施工方便，外形又较美观。 (4) 柔性排架桩墩 柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。 其主要特点是： 可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到各个柔性墩台或相邻的刚性墩台上。 图1-1-16 柔性排架桩墩 柔性墩一般布设在两端具有刚性较大桥台的多跨桥中，同时，在全桥除一个中墩上设置活动支座外，其余墩台均采用固定支座，见图1-1-17。 图1-1-17 柔性墩的布置 活动支座 3号墩正面 2 3 4 分联布置柔性墩见图1-1-18 图1-1-18 多跨柔性墩的布置 两个活动支座之间或刚性墩台与第一个活动支座之间称为一联，每联设置一个刚性墩（台），刚性墩宜布置在地基较好和地形较高的地方。 联长 刚性台 刚性墩 刚性墩 （5）轻型桥墩 小跨径的钢筋混凝土板桥，一般采用石砌或混凝土轻型桥墩较为经济(图1-1-19)。 图1-1-19 轻型桥墩 尺寸单位(cm) 墩帽用混凝土浇筑，墩帽上要预埋栓钉，位置与上部结构块件的栓孔相对应。 墩身用混凝土或浆砌块石做成，墩身为直立，不设侧坡，两头做成圆端形。 基础采用混凝土或浆砌片石(或块石)做成，平面尺寸较墩身底面尺寸略大(一般大20cm)。基础多做成单层式的。 基础 台身(前墙和侧墙) 台帽 三、桥台构造 1.重力式桥台 组成 a）梁桥重力式桥台 b)拱桥重力式桥台 图1-1-20 重力式桥台构造 侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧的压力，当其尺寸满足规范要求时，可按U形整体截面验算截面强度，否则按独立挡土墙验算。 桥台两侧设有锥形护坡，锥形的坡度一般由纵向(顺路堤方向)为1：1逐渐变至横向为1：1.5。锥坡的平面形状为1/4椭圆。 前墙顶部设置台帽，以放置支座和安设上部构造。前墙除支承上部结构外，还承受路堤填土的水平压力。 锥坡用土夯筑而成，其表面用片石砌筑。锥坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。 重力式U形桥台特点：构造简单，基底承压面大，主要依靠自身重力和台内填土重力来保持稳定，但圬工体积大，并由于自身重力而增加对地基的压力，宜在填土高度和跨径不大的桥梁中采用。 钢筋混凝土薄壁桥台是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙所构成 （1）钢筋混凝土薄壁桥台 图1-1-21 钢筋混凝土薄壁桥台 前墙 扶墙 侧墙 耳墙 2.轻型桥台 台顶由竖直小墙和支于扶壁上的水平板构成承梁部分，以支承桥跨。 特点：自身重力轻可减小对地基的压力。但其构造复杂，钢筋用量也比较多，适用于在软土地基上建造的桥梁。 当路堤填土高度超过6m～8m时，可采用埋置式桥台。 （2）埋置式桥台 它是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽，以安放支座和上部结构，不另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。 重力式埋置桥台： 台身常做成向后倾斜，这样可减小台后土压力和基底合力偏心距，但施工时应注意桥台前后均匀填土，以防倾倒。 50cm 图1-1-22 重力式埋置桥台 立柱式埋置桥台(图a)、框架式埋置桥台(图b）和桩式埋置桥台(图c)，这三种桥台均较重力式桥台轻巧，能节约大量圬工。 图a 图b 图c 图 1-1-23 立柱式埋置桥台 特点：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主动土压力，可以增加桥台的稳定性，桥台的尺寸也相应减小。但埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下的过水面积有所压缩。 设有支撑梁的轻型桥台用于跨径不大于13m的板(梁)桥，且不宜多于3孔，全长不大于20m。 （3）设有支撑梁的轻型桥台 台帽用混凝土浇筑，当填土高度较高或跨径较大时，宜采用有台背的台帽。 台身用混凝土浇筑或块石砌筑，两边坡度为直立。 八字形桥台：两边翼墙与桥台设缝分离, 翼墙与水流方向成30°夹角； 支撑梁 1:1.5 20 图 1-1-24 八字形桥台 一字形桥台：翼墙与桥台连成整体； 支撑梁 1:1.5 20 图 1-1-25 一字形桥台 为了节约圬工数量，也可在边桩上设置耳墙(图a)代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推力的抗弯刚度，也可将台身做成T形截面(图b)。 台墙 耳墙 边柱 支撑梁 耳墙 图a 图b 支撑梁 立面 平面 图 1-1-26 轻型桥台 上部构造与台帽间应用栓钉连接，栓钉孔、上部结构与台背之间需用小石子混凝土(标号同上部结构)或砂浆填实 有台背 无台背 锚固栓钉 图1-1-27 上部结构与台帽栓钉连接(尺寸单位：cm) 桥台下端与相邻桥台(墩)之间设置支撑梁，设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。 河床铺砌层 支撑梁 图1-1-28 支承梁底座(尺寸单位：cm) 锚碇板结构由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板组成。 (4)锚碇板式桥台（锚拉式） 挡土结构包括：锚碇板、拉杆、挡土板和立柱。 ①分离式 构造见图，台身与锚碇板、挡土结构分离，台身承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，挡土结构承受土压力。 图1-1-29 锚钉板式桥台结构 “十二五”职业教育国家规划教材 桥梁下部施工技术(第二版） ISBN 978-7-114-12206-4 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 “十二五”职业教育国家规划教材 桥梁下部施工技术(第二版） ISBN 978-7-114-12206-4 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 “十二五”职业教育国家规划教材 桥梁下部施工技术(第二版） ISBN 978-7-114-12206-4 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 桥梁下部施工技术（第二版）配套PPT张辉 2015年7月 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 工作任务一 桥梁墩台的构造 学习目标：1.叙述常用墩台的类型及使用场合； 2.知道常用墩台的构造及桥梁有关规范对墩台构造要求； 3.根据公路桥涵设计规范完成桥梁墩台施工图的构造校核作业。 任务描述：根据所学知识及公路桥涵有关设计标准及规范的相关内容，完成《××桥梁墩台构 造校核说明书》。 学习引导：本工作任务沿着以下脉络进行学习: 一、桥梁墩台的组成 桥梁墩(台) (或称桥梁下部结构） 组成 墩（台）帽 墩（台）身 基础 图1-1-1 桥梁墩台组成 桥台：通常设置在桥梁两端的支承结构物。它除了上述作用外还与路堤相 衔接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和塌落。 桥墩：设置在桥梁中间的支承结构物。单孔桥没有桥墩。对于两端悬出的 桥跨结构，则往往不用桥台而设置靠近路堤边坡的岸墩。 桥台 桥墩 锥坡 上部结构 图 1-1-2 桥梁组成 墩台决定着桥跨结构在平面上和高程上的位置，并将荷载传递给地基。桥台连接桥梁与路堤并承受桥头填土的水平土压力，起着挡土墙的作用。桥墩则将相邻两孔的桥跨连接起来。 桥梁墩台的作用： 墩台分类 重力式墩台：靠自身重力来平衡外力而保持其稳定。 轻型墩台：刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。 1. 重力式桥墩 重力式桥墩组成 墩帽 基础 墩身 二、桥墩构造 主要特点：靠自身重量来平衡外力，保持其稳定。 适用场合： 缺点： 可选用材料： 荷载较大的大、中型桥梁 流冰、漂浮物较多的河流中 自重大 对地基承载力要求高 阻水面积也较大 天然石材或片石混凝土 图1-1-3 重力式墩 1）梁桥重力式桥墩 （1）墩帽 墩帽是桥墩顶端的传力部分 作用：承托上部结构；并将相邻两孔桥上的作用传到墩身上 选用材料：一般采用C25以上的混凝土或钢筋混凝土 梁式桥墩帽的平面尺寸，必须满足结构支座布置的要求。 对于特大、大跨径的桥梁不得小于0.5m; 对于中、小跨径的桥梁不应小于0.4m . 墩帽厚度： 墩帽顺桥向宽度： f——相邻两支座中心距离； a、a’——顺桥向支座边缘至墩台身顶部边缘的距离； c1——顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离； c2——檐口宽度，50mm—l00mm； 墩帽尺寸规定： 当桥面的横坡设在墩帽顶面时，可从中心向两端倾斜地加筑三角垫层，以使上部结构在桥面形成排水横坡。 b≥ 横桥向的墩帽最小宽度B： B=两侧主梁间距+支座横向宽度+2Cl+2C2 支座边缘到墩、台身边缘的最小距离(m) 支座边缘到墩、台身边缘的最小距离（m） 顺桥向 横 桥 向 圆 弧 形 端 头 （自支座边角量起） 矩 形 端 头 ≥150 0.30 0.30 0.50 ＜150 0.25 0.25 0.40 ＜50 0.20 0.20 0.30 ＜20 0.15 0.15 0.20 对支座边缘至墩身边缘的最小距离所作规定的目的： ①避免支座过分靠近墩身侧面边缘而导致应力集中； ②为了提高混凝土的局部抗压强度以及考虑施工误差和预留锚栓孔的要求。 支座 墩帽 15~20cm 图1-1-5 墩帽支撑垫石 对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋混凝土支承垫石(图1-1-5)，支座要放置在支承垫石上。 (2) 墩身 墩身可用混凝土、片石混凝土浇筑，也可用石料或混凝土预制块砌筑。 图1-1-6 墩身构造 实体式桥墩墩身的顶宽： 对于小跨径桥不宜小于0.8m, （采用轻型桥台的桥梁，其桥墩不宜小于0.6m）； 对于中等跨径桥不宜小于1.0m; 对于特大、大跨径桥梁的墩身顶宽，视上部构造类型而定。 侧坡坡度：一般采用20:1~30:1（竖:横），小跨径桥的桥墩也可采用直坡。 墩身平面形状常做成圆端形或尖端形、矩形、圆形。 图1-1-7墩身平面及破冰凌 空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定： ①墩身混凝土一般为C20~C30，最小壁厚一般不宜小 于0.3~0.5m。 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空心墩应设置壁孔，在墩身周围交错布置，其尺寸或 直径宜为0.2~0.3m墩顶实体段以下，应设置带门的 进人洞或相应的检查设备。 图1-1-8 空心桥墩 (3) 基础 设在天然地基上的桥墩基础可采用混凝土或砂浆砌片石(或块石)。 在竖向基础可以做成单层式的或2～3层台阶式。 重力式桥墩的优点：承载能力大，刚度大，防撞能力强。缺点：圬工数量多，重力大，阻水面积大。 宜修建在地基承载力较高、基岩埋深较浅的地基上，适合荷载较大或河流中流水和漂浮物较多的桥梁。 (1)重力式桥墩 2) 拱桥桥墩 拱桥重力式桥墩，其形式基本上与梁桥重力式桥墩相仿, 墩帽 基础 墩身 三部分组成 由 图1-1-9 重力式桥墩 1 2 3 1- 墩帽 2- 墩身 3- 基础 墩帽：可用浆砌块石(或料石)做成(对应于石拱桥)或用混凝土做成(对应于混凝土或钢筋混凝土拱桥)。 拱桥不需要设置支座，为支承拱圈，墩帽顶部做成斜坡(图1-1-9)。 拱桥重力式桥墩的宽度尺寸要大于梁桥，以满足拱桥桥墩承受较大的水平推力。 墩身：体积较大，其平面形状为圆端形或尖端形、矩形。 基础：与梁桥相同。 “十二五”职业教育国家规划教材 桥梁下部施工技术(第二版） ISBN 978-7-114-12206-4 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 “十二五”职业教育国家规划教材 桥梁下部施工技术(第二版） ISBN 978-7-114-12206-4 学习情境一 认知常见桥梁下部构造 “十二五”职业教育国家规划教材 桥梁下部施工技术(第二版） ISBN 978-7-114-12206-4 学习情境一 认知常见桥梁下部构造

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