橋梁工程墩臺構(gòu)造實用教案

1、11、墩臺的作用、組成(z chn)，對墩臺的要求1-1、作用承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的荷載并傳遞給地基；承上啟下。橋臺同時起銜接路堤、擋土護岸；承受臺后土壓力。1-2、組成(z chn)墩臺帽、墩臺身、基礎(chǔ)基礎(chǔ)參見土力學(xué)與地基基礎(chǔ)（基礎(chǔ)工程）橋墩多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)；橋臺支承橋跨，銜接路堤。1-3、要求安全耐久、造價低、易維護且成本低、施工方便且工期短、美學(xué)上的要求等。第1頁/共45頁第一頁，共45頁。22、 橋墩的類型(lixng)與構(gòu)造按構(gòu)造分類：實體、空心、柱式、框架；按受力特點分類：剛性、柔性 ；按施工工藝分類：就地砌（澆）筑、預(yù)制安裝；按截面型式分類：矩形、圓形、圓端形、尖端形、組合(zh)

2、截面；墩身截面變化：等截面（垂直側(cè)面）變截面（傾斜側(cè)面、臺階形）圖第2頁/共45頁第二頁，共45頁。3屬于2 橋墩的類型(lixng)與構(gòu)造1實體墩實體墩第3頁/共45頁第三頁，共45頁。4屬于(shy)2 橋墩的類型與構(gòu)造2圓形空心墩圓形空心墩第4頁/共45頁第四頁，共45頁。5屬于2 橋墩的類型(lixng)與構(gòu)造3柱式墩柱式墩第5頁/共45頁第五頁，共45頁。6屬于2 橋墩(qiodn)的類型與構(gòu)造4V形框架墩形框架墩第6頁/共45頁第六頁，共45頁。7屬于2 橋墩的類型(lixng)與構(gòu)造5裝配式預(yù)應(yīng)力砼墩裝配式預(yù)應(yīng)力砼墩第7頁/共45頁第七頁，共45頁。8屬于(shy)2 橋墩的類型

3、與構(gòu)造6墩身截面形狀第8頁/共45頁第八頁，共45頁。9屬于2 橋墩的類型(lixng)與構(gòu)造7墩身截面變化形式第9頁/共45頁第九頁，共45頁。1021、實體(sht)橋墩按截面尺寸、重量分：重力式、輕型重力式橋墩特點以自身(zshn)重力（及橋跨重力）平衡外力，獲得強度與穩(wěn)定性；剛度大、防撞能力強阻水面積大適用于：地基承載力高、淺基巖；實體輕型橋墩特點自重小、節(jié)省圬工；抗沖擊能力差；適用于：中小跨徑；實體薄壁墩第10頁/共45頁第十頁，共45頁。1121、實體(sht)橋墩（續(xù)1）實體橋墩的構(gòu)造及其原理1）重力式墩帽：支座下局部承壓，應(yīng)予加強(jiqing)并有一定厚度，以利傳力至墩身；厚

4、40cm（中小橋30cm）；砼C20，加配構(gòu)造筋；檐口：寬510cm；橋面較寬時挑臂式；懸臂端厚3040cm。墩帽平面尺寸：保證支座布置支座邊緣離墩身邊緣不得太近，以免過大的應(yīng)力集中：順橋向0.25m/0.20m/0.15m（大/中/小橋）橫橋向，與墩的端頭形狀有關(guān)墩帽表面做成橫坡，是實現(xiàn)橋面橫坡的一種方法。具體尺寸要求服從規(guī)范。圖第11頁/共45頁第十一頁，共45頁。12【屬于(shy)21】墩帽鋼筋構(gòu)造第12頁/共45頁第十二頁，共45頁。13【屬于(shy)21】挑臂式墩帽第13頁/共45頁第十三頁，共45頁。1421、實體(sht)橋墩（續(xù)2）2）重力式墩身：C15片石砼、漿砌粗料石或

5、塊石；因抗傾覆穩(wěn)定(wndng)依賴于墩身重力，故不可太小縱向?qū)挾龋?.8 / 1.0m（小 / 中橋）。側(cè)坡：30：120：1（小跨且矮墩徑可無側(cè)坡）3）實體輕型橋墩：墩帽：砼 C15 、配8構(gòu)造鋼筋、帽高 2530cm、檐口5cm；墩身：砼 C15、漿砌塊石（ 25號）、砂漿 M5 ；第14頁/共45頁第十四頁，共45頁。1522、空心(kng xn)橋墩形式：部分鏤空：端部實體過渡段；薄壁空心：鋼筋砼構(gòu)件，配筋率0.5%左右(zuyu)；C2030；壁厚：3050cm；宜設(shè)水平隔板；40m以上高墩，不論壁厚均設(shè)，間距610m.第15頁/共45頁第十五頁，共45頁。1623、柱式橋墩(qi

6、odn)與柔性橋墩(qiodn)柱式橋墩單柱式雙柱式啞鈴式混合雙柱式2-3-1、柱式橋墩造型簡潔( jinji)、美觀；圬工數(shù)量少；有多種形式可供組合或選擇；一般C20C30砼.第16頁/共45頁第十六頁，共45頁。1723、柱式橋墩(qiodn)與柔性橋墩(qiodn)（續(xù)）2-3-2、柔性墩通過(tnggu)構(gòu)造措施，將上部傳遞來的水平力，分配到全橋柔性墩或相鄰剛性墩上；減小單個柔性墩的受力。進而減小墩身尺寸。一般布在具有剛性橋臺的多跨橋中。連續(xù)剛構(gòu)橋尤為常用。柔性墩的布置第17頁/共45頁第十七頁，共45頁。18【屬于(shy)23】柔性墩橋例Raftsundet BridgeSpan

7、of 86+202+298+125m第18頁/共45頁第十八頁，共45頁。1924、框架(kun ji)式橋墩以鋼筋(gngjn)砼、預(yù)應(yīng)力砼等壓彎構(gòu)件代替墩身來支承上部。常見：單層或多層框架；X、V、Y型墩V型墩常見于：V型墩連續(xù)梁或V型墩剛構(gòu)。第19頁/共45頁第十九頁，共45頁。20【屬于(shy)24】 V 型墩橋例-1第20頁/共45頁第二十頁，共45頁。21【屬于(shy)24】 V 型墩橋例-2第21頁/共45頁第二十一頁，共45頁。2225、高橋墩(qiodn)跨越深谷或通航凈空要求較高的河道H：3040m，可超過100m。高橋墩應(yīng)在重點考慮結(jié)構(gòu)剛度(n d)、穩(wěn)定性的前提下，

8、充分注意美觀。常見：結(jié)構(gòu)：實體、空心薄壁；立面布置：獨柱、雙柱、框架式第22頁/共45頁第二十二頁，共45頁。233 、 橋墩(qiodn)防撞防護對象：流冰、船只、其它漂流物對策：破碎、緩沖、保護常見形式：分離式、非分離式破冰棱、破冰罩樁支承(zh chn)人工島漂浮式系纜樁防護板第23頁/共45頁第二十三頁，共45頁。24【屬于(shy)3】破冰棱墩身截面形式、破冰棱結(jié)構(gòu)示意圖無水墩、旱橋墩水流不穩(wěn)定時第24頁/共45頁第二十四頁，共45頁。25【屬于(shy)3】破冰罩第25頁/共45頁第二十五頁，共45頁。264、 橋墩(qiodn)造型 以滿足功能為目的 社會經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，對審美

9、提出了更高的要求 以結(jié)構(gòu)、材料、施工技術(shù)為基本條件(tiojin) 結(jié)合環(huán)境 通過形態(tài)構(gòu)成 優(yōu)化組合出優(yōu)美的立體形象第26頁/共45頁第二十六頁，共45頁。27【屬于4】細部(xb)處理橋墩的造型與細部處理第27頁/共45頁第二十七頁，共45頁。28【屬于4】漳州戰(zhàn)備(zhnbi)大橋橋墩第28頁/共45頁第二十八頁，共45頁。29【屬于(shy)4】橋例第29頁/共45頁第二十九頁，共45頁。30【屬于(shy)4】橋例嘉興南湖廣場迎賓大橋效果圖第30頁/共45頁第三十頁，共45頁。315、 橋臺(qio ti)的類型與構(gòu)造 橋臺的類型51 重力式橋臺52 輕型(qn xn)橋臺53 框架式

10、橋臺54 組合橋臺56 承拉橋臺第31頁/共45頁第三十一頁，共45頁。3251、 重力(zhngl)式橋臺主要(zhyo)以自重平衡臺后土壓力材料以圬工為主常見類型：U型、埋置式、八字式、一字式第32頁/共45頁第三十二頁，共45頁。33【屬于(shy)51】 U型橋臺 組成部分： 臺身（前墻、胸墻）、臺帽、基礎(chǔ)、翼墻 特點 構(gòu)造簡單，基底承壓面大、應(yīng)力??； 圬工體積大； 臺腔易積水，寒冷地區(qū)易凍脹引起開裂；須十分注意防排水。 適用(shyng)于： 中等跨徑，810m填土高度U型橋臺的一般構(gòu)造第33頁/共45頁第三十三頁，共45頁。34【屬于(shy)51】埋置式橋臺 類型： 直立式、后傾

11、式 特點 臺前溜坡壓縮河道； 適用于：小沖刷、填土高10m的中等跨徑以下； 直立式特點 直接埋于臺前溜坡內(nèi)，無須(wx)翼墻； 后傾式特點 中心向后，以利平衡臺后土壓力埋置式橋臺構(gòu)造后傾式直立式第34頁/共45頁第三十四頁，共45頁。35【屬于(shy)51】八字式、一字式橋臺 八字式 最常見的構(gòu)造形式 一字式 適用于：河岸穩(wěn)定、橋臺較矮、河床(hchung)壓縮、中小跨徑橋梁。重力式橋臺翼墻構(gòu)造第35頁/共45頁第三十五頁，共45頁。36【屬于51】重力式橋臺結(jié)構(gòu)構(gòu)造(guzo)與主要尺寸 臺帽： C20砼或鋼筋砼；其構(gòu)造要求砼橋墩； 懸臂式橋臺的臺帽按計算布置受力鋼筋。 背墻： 一般無配筋

12、 臺身： 前后設(shè)斜坡 （前10：1，后68：1）； 對于(duy)圬工結(jié)構(gòu)，任一水平截面的縱橋向?qū)捲摻孛娴脚_頂高度的0.4倍。重力式橋臺的臺帽和背墻第36頁/共45頁第三十六頁，共45頁。37【屬于51】重力(zhngl)式橋臺結(jié)構(gòu)構(gòu)造與主要尺寸（續(xù)1） 翼墻、耳墻 U型臺： 外側(cè)直立(zh l)，內(nèi)側(cè)3:15:1；圬工翼墻頂寬0.40.5m. 圬工： 一般情況：任一水平截面的寬度該截面到墻頂高度的0.4倍。 （塊石、砼 0.35倍） 填料為滲水性好的土，可適當減?。?.35 / 0.30）。 八字、一字式： 外側(cè)10：1，內(nèi)側(cè)8:110:1；墻頂寬0.4m. 埋置式： 采用耳墻式擋土墻 耳墻

13、土壓力計算圖式： 懸臂式 耳墻如需支承人行道，則需雙向配筋。第37頁/共45頁第三十七頁，共45頁。38【屬于(shy)51】重力式橋臺結(jié)構(gòu)構(gòu)造與主要尺寸（續(xù)2）耳墻鋼筋構(gòu)造第38頁/共45頁第三十八頁，共45頁。39【屬于51】重力式橋臺(qio ti)結(jié)構(gòu)構(gòu)造與主要尺寸（續(xù)3） 錐坡、溜坡、臺后排水 錐坡縱向坡度：1：1（06m高）、1：1.5（6m以上） 埋置式橋臺溜坡：1：1.5；坡面砌石防護；基礎(chǔ)埋深由沖刷確定(qudng)； 臺后設(shè)沙礫濾水層，或膠泥隔水層（上覆碎石）；23%向后縱坡，盲溝排除。第39頁/共45頁第三十九頁，共45頁。4052、 輕型(qn xn)橋臺1、薄壁式 ；

14、2、支撐(zh chng)梁式薄壁輕型橋臺懸臂式扶臂式撐墻式箱式支撐梁式輕型橋臺第40頁/共45頁第四十頁，共45頁。4153、 框架(kun ji)式橋臺雙柱式橋臺構(gòu)造 橫向呈框架的輕型橋臺。 適用于： 地基承載力低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。 構(gòu)造形式： 雙柱、多柱、墻式、半重力(zhngl)式、雙排架式、板凳式。 雙柱式、多柱式相對常見。第41頁/共45頁第四十一頁，共45頁。4254、 組合(zh)橋臺構(gòu)造原理：橋臺(qio ti)本身主要承受豎向、水平反力；臺后土壓力由其它結(jié)構(gòu)承擔(dān)。形式：框架組合式、橋臺(qio ti)擋墻組合錨碇板式橋臺(qio ti)、過梁式、框架組合式橋臺第42頁/共45頁第四