橋梁工程課件P07第七章支座及下部結(jié)構(gòu)

按“受力材料”分2011-6-191第七章橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

上部結(jié)構(gòu)是橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)，橋梁除了上部結(jié)構(gòu)外還包括支座和下部結(jié)構(gòu)。

本章將就橋梁的支座、橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)內(nèi)容的特點(diǎn)進(jìn)行介紹。課程的內(nèi)容涉及到這些重要構(gòu)件的作用與分類、設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)等方面的內(nèi)容。

本章主要內(nèi)容

第一節(jié)

橋梁支座第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)橋臺(tái)

支座橋墩第七章

知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)邏輯關(guān)系

基礎(chǔ)第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)

2進(jìn)入教學(xué)

進(jìn)入教學(xué)進(jìn)入教學(xué)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)橋梁支座第一節(jié)

橋梁支座一、支座概述：（1）作用和要求3支座－設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)頂之間的構(gòu)造物。作用與要求－把上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳遞到墩臺(tái)上，并能夠適應(yīng)活載、溫度變化、混凝土收縮與徐變等因素所產(chǎn)生的變位，使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合設(shè)計(jì)的計(jì)算模式。傳遞荷載適應(yīng)變形橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)一、支座概述（2)分類第一節(jié)

橋梁支座4一、支座概述：（2）支座分類

固定支座

按“變位能力”

活動(dòng)支座

支

簡(jiǎn)易支座

座

鋼支座

類

橡膠支座

常規(guī)支座

按“使用功能”特殊支座

單向活動(dòng)支座

多向活動(dòng)支座混凝土支座

減震支座拉力支座等支座選用－根據(jù)支點(diǎn)反力、位移量及位移形式、抗震減震要求等。一、支座概述（3)布置????橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第一節(jié)

橋梁支座一、支座概述（3)支座的布置方式簡(jiǎn)支梁橋—一端固定，另一端活動(dòng)（公、鐵）連續(xù)梁橋—每聯(lián)只設(shè)一個(gè)固定支座，其余為活動(dòng)曲線連續(xù)梁橋—支座布置會(huì)直接影響曲梁的內(nèi)力分布（球面，多向）坡道上的橋梁—固定支座應(yīng)設(shè)在較低一端

簡(jiǎn)支梁5曲線梁

坡橋二、支座類型與構(gòu)造橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造1.簡(jiǎn)易支座

在梁底和墩臺(tái)頂面之間設(shè)置墊層（油毛氈、石棉板或鉛板等）來(lái)支承上部結(jié)構(gòu)。僅適于跨度10m以下的公路橋和4m以下的鐵路板橋。平板支座弧形支座搖軸支座6

2.鋼支座連續(xù)梁

靠鋼部件的滾動(dòng)、搖動(dòng)和滑動(dòng)來(lái)完成支座的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的鑄鋼支座（構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，高度大，定期養(yǎng)護(hù)）新型鋼支座輥軸支座2011-6-192橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造7橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造8

搖軸支座示例弧形鋼板支座示意橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造9輥軸支座示意橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造10球面（型）鋼支座

1

上支座板；

2

下支座板；

3

球冠鋼襯板；

4

球面聚四氟乙

烯板；

5

平面聚四氟乙

烯板；6

不銹鋼板橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造113.鋼筋混凝土支座

?

分類

–

擺柱式支座－鋼筋混凝土擺

柱放在梁底與支承墊石之間，

它的上下兩端各放置一個(gè)弧

形固定鋼支座。擺柱由

C40

或

C50

號(hào)混凝土制成

–

混凝土鉸－最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)

的中心可轉(zhuǎn)動(dòng)的支座（弗萊

西奈鉸，圓柱形鉸），支座

高度小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，用鋼量

少；但不能抵抗拉力，不能

調(diào)整高度，轉(zhuǎn)動(dòng)量少，不便

于更換和修理

?

很少采用橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造124.橡膠支座?

特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、省鋼材、

造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便，對(duì)

寬橋、曲線橋和斜橋均具有較好的適

應(yīng)性

–

板式橡膠支座

?

純橡膠支座

?

加勁橡膠支座

?

四氟滑板式支座（加大水平位

移量）

?

形狀：矩形，圓形，球冠圓板

?

活動(dòng)機(jī)理：不均勻彈性壓縮和

剪切變形。

?

構(gòu)造：無(wú)需連接，無(wú)活動(dòng)固定

支座之分。

–

盆式橡膠支座2011-6-193橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造13橡膠支座圖片↑板式橡膠支座

↑四氟滑板橡

膠支座→←球冠橡膠支座－純橡膠球冠，高4－8mm，可克服安裝后產(chǎn)生的偏壓、脫空現(xiàn)象，對(duì)坡橋，無(wú)需在梁底進(jìn)行調(diào)平橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)滑板橡膠支座構(gòu)造二、支座類型與構(gòu)造第一節(jié)

橋梁支座14橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第一節(jié)

橋梁支座

盆式橡膠支座?

特點(diǎn)－將素橡膠圓板置于圓

形鋼盆內(nèi)來(lái)加強(qiáng)橡膠。橡膠

在受壓后的變形由于受到鋼

盆的約束，處于三向受壓狀

態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠

就永遠(yuǎn)不會(huì)喪失承載力。二、支座類型與構(gòu)造15?

活動(dòng)機(jī)理－利用橡膠塊在三

向受力狀態(tài)下具有流體的性

質(zhì)（適度不均勻壓縮）來(lái)實(shí)

現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；依靠聚四氟乙烯板

與不銹鋼板之間的低摩擦系

數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)水平位移。?

應(yīng)用廣泛－鐵路橋常用的

TPZ系列和公路橋常用的GPZ

系列橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造

盆式橡膠支座

?

承載能力大

?

水平位移量大

?

摩擦系數(shù)小

?

建筑高度低

?

節(jié)省鋼材16橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)二、支座類型與構(gòu)造第一節(jié)

橋梁支座17橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造18LRB鉛芯橡膠支座（5）特殊支座：鉛芯支座、拉壓支座、測(cè)力支座、調(diào)高支座等

鉛芯拉壓支座（ALD）σc

=

ck

≤

[σ]?

確定厚度h

Δl

Δl[tgγ

]?

驗(yàn)算支座的抗滑性能μ

Rck

≥1.4GeAg+

Fbkμ

RGk

≥1.4GeAg2011-6-194橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造19（6）新型支座

軟鋼阻尼支座-C型鋼支座軟鋼阻尼支座-E型鋼支座橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座二、支座類型與構(gòu)造20（6）新型支座

速度鎖定（LUB）支座橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第一節(jié)

橋梁支座（6）新型支座二、支座類型與構(gòu)造21橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)三、支座的受力與變位分析

第一節(jié)

橋梁支座三、支座計(jì)算概述22?

受力

–

豎向力－自重和活載反力（注意負(fù)反力問(wèn)題）

–

水平力－縱向水平力、橫向水平力（尤其對(duì)斜、彎橋

）?

變位

–

縱向和橫向水平位移

–

梁端轉(zhuǎn)角?

反力和變位的荷載組合?

驗(yàn)算

–

強(qiáng)度（拉、壓應(yīng)力，抗剪）–

穩(wěn)定（脫空，傾覆，滑移）支座的負(fù)反力問(wèn)題

摩擦擺式消能支座橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第一節(jié)

橋梁支座三、支座的受力與變位分析板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與計(jì)算?

確定平面尺寸面積RAe23結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的反力

tgγ

=

≤[tgγ]

te

≥

te?

計(jì)算支座轉(zhuǎn)角、驗(yàn)算支座不脫空條件

tgθ

≤

[tgθ]

結(jié)構(gòu)重力+1/2汽車荷

載產(chǎn)生的反力

Δl

te

Δl

te制動(dòng)力返回

?

分析與產(chǎn)品選用橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)橋墩和橋臺(tái)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)一、墩臺(tái)的作用與要求

主要作用－是承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載，并將它及本身自重傳給墩臺(tái)基礎(chǔ)。24墩臺(tái)設(shè)計(jì)－與結(jié)構(gòu)受力有關(guān)，與水文、流速及河床性質(zhì)有關(guān)，也與地質(zhì)條件有關(guān)。橋梁墩臺(tái)要置于穩(wěn)定可靠的地基上，并通過(guò)設(shè)計(jì)和計(jì)算確定基礎(chǔ)形式和埋置深度。結(jié)構(gòu)型式－多種多樣，發(fā)展方向是注意上、下部結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一致，結(jié)構(gòu)輕型、薄壁、造型多樣等施工技術(shù)－因地制宜，與材料、環(huán)境等有關(guān)橋臺(tái)橋墩2011-6-195橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)二、橋墩的類型與構(gòu)造?

常見(jiàn)型式－重力式墩、空心式墩、柔性墩、樁（柱）式墩、薄壁墩等。

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造重力式墩空心式墩樁柱式墩薄壁墩25橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)1.重力式橋墩特點(diǎn)：靠自身的重量來(lái)平衡外力而保持其穩(wěn)定，圬工量大組成：墩帽，墩身，（基礎(chǔ)）截面：矩形墩、圓端形墩、圓形墩等材料：天然石材，片石混凝土或混凝土塊應(yīng)用：在中、小跨橋梁，尤其是鐵路橋梁中常被采用二、橋墩的類型與構(gòu)造實(shí)體式橋墩26←圓形墩墩帽

二、橋墩的類型與構(gòu)造尺寸滿足支座布置、架梁以及養(yǎng)護(hù)維修要求

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)墩帽構(gòu)造27鐵路

公路縱橋向橫橋向

←

挑

臂

式

墩

帽

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)2.空心式橋墩

二、橋墩的類型與構(gòu)造實(shí)體墩向輕型化發(fā)展的一種較好的結(jié)構(gòu)型式，尤其適用于高橋墩。材料－混凝土空心墩（<50m）和鋼筋混凝土空心墩

截面－圓形，圓端形，箱形等數(shù)種，立面：直坡，側(cè)坡，階梯

特點(diǎn)－充分利用材料強(qiáng)度，可節(jié)省材料，減輕橋墩自重，進(jìn)而也能減少

基礎(chǔ)工程量。施工速度快（滑動(dòng)模板施工

），質(zhì)量好，節(jié)省模板支架28空心式橋墩的截面形式示例清水河橋空心高墩（橫隔板橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)

墩梁固結(jié)二、橋墩的類型與構(gòu)造29連續(xù)剛構(gòu)）局部加厚或設(shè)置實(shí)體段鐵路空心式橋墩的示例橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造3.柔性墩

是橋墩輕型化的途徑之一，它是在多跨橋的兩端設(shè)置剛性較大的橋臺(tái)，中墩均為柔性墩。同時(shí)，在全橋除在一個(gè)中墩上設(shè)置活動(dòng)支座外，其余墩臺(tái)均采用固定支座30城市橋和立交橋中，采用這種橋墩既能減輕墩身重

單

量，節(jié)約圬工材料，又2011-6-196橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造31柱式墩示例4.樁（柱）式墩

排架樁墩：將鉆孔樁基礎(chǔ)向上延伸做為橋墩的墩身，在樁頂澆注蓋梁。

柱式墩

：目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式，特別是在橋?qū)捿^大的

排樁墩

較美觀。

蓋梁

系梁橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造5.薄壁墩

鋼筋混凝土薄壁墩：一種新型橋墩，截面型式有板壁形、I形、箱形等，構(gòu)造簡(jiǎn)單、輕巧、圬工體積少。

連續(xù)剛構(gòu)橋雙薄壁墩：在墩位上有兩個(gè)相互平行的墩壁與主梁剛接的橋墩?？稍黾訕蛄簞偠龋瑴p少主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩，增加橋梁美觀，省去支座，方便施工。32橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造33虎門大橋輔航道橋雙薄壁墩橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造34各種輕型橋墩Y形橋墩橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造

薄壁獨(dú)柱式橋墩35橋墩?qǐng)D片示例橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造

菱柱體橋墩36橋墩?qǐng)D片示例梁柱式橋墩

剛構(gòu)橋異形橋墩2011-6-197橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)二、橋墩的類型與構(gòu)造37

圓柱橋墩異形橋墩

懸臂橋墩橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)38

橋墩?qǐng)D片示例橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)三、空心高墩的施工橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)三、空心高墩的施工40爬模施工，從80年代開(kāi)始研制應(yīng)用，需要塔吊和液壓系統(tǒng)，應(yīng)用不多←翻模施工，從90年代開(kāi)始研制應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛三、空心高墩的施工

滑模施工動(dòng)畫(huà)示例

?

方法－滑升模板、翻升模板、爬升模板等。

?

這些施工方法的共同特點(diǎn)是：模板依附于已澆筑完成的墩壁上，并隨著墩

身的逐步加高而向上升高。

→滑模施工：20世紀(jì)

70年代初期開(kāi)始應(yīng)用，

工藝要求高，不易解

決變坡問(wèn)題，采用不

多

1.頂架；2.輻射梁；3.內(nèi)

圍圈；4.外圍圈；5.內(nèi)模

板；6.外模板；7.調(diào)徑螺

絲桿；8.調(diào)模螺絲桿；9.

行程套管；10.頂桿；11.

吊籃；12.欄桿；13.液壓

千斤頂。

39

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)三、空心高墩的施工41高墩施工圖片橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造1.重力式橋臺(tái)實(shí)體式橋臺(tái)

主要靠自重來(lái)平衡臺(tái)后的土壓力。橋臺(tái)臺(tái)身多用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造

常用類型有矩形橋臺(tái)、U形橋臺(tái)、T形橋臺(tái)、埋式橋臺(tái)等。42（（

））耳墻式

臺(tái)d

d耳墻式橋↑2011-6-198橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)1.臺(tái)帽；2.道碴槽；3.后墻；4.基礎(chǔ)；5.錐體；第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造43鐵路T形橋臺(tái)一般構(gòu)造6.路堤；7.前墻；橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)帶翼墻的橋臺(tái)示意?

按結(jié)構(gòu)形式，橋臺(tái)還可分為帶翼墻和不帶翼墻兩大類。?

翼墻位于橋臺(tái)兩側(cè)，多采用八字形和一字形?

翼墻的作用是：擋住橋臺(tái)兩側(cè)的路基填土，保證橋頭路基穩(wěn)定，

并引導(dǎo)水流順暢地進(jìn)入橋孔。第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造翼墻44八字形橋臺(tái)一字形橋臺(tái)翼墻8.胸墻；9.托盤

前墻橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造2.輕型橋臺(tái)?

輕型橋臺(tái)－利用結(jié)構(gòu)本身的抗彎能力來(lái)減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。主

要用于公路橋。

–

薄壁輕型橋臺(tái)：常用的形式有懸臂式、扶壁式、撐墻式及箱式等

–

支撐梁輕型橋臺(tái)（適于小跨度橋，略）45橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造3.框架式橋臺(tái)

?

框架式橋臺(tái)－在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋臺(tái)，它所受的土壓力

較小，適用于地基承載力較低、臺(tái)身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造型式

有雙柱式、多柱式、墻式、半重力式和雙排架式、板凳式等。46雙柱框架式墻式（填土高度較大時(shí)）橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)四、橋臺(tái)的類型與構(gòu)造4.組合式橋臺(tái)?

組合式橋臺(tái)－橋臺(tái)本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向力和水平力，而臺(tái)的

土壓力由其它結(jié)構(gòu)來(lái)承受，形成組合式橋臺(tái)。47分離式結(jié)合式橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)五、墩臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)五、墩臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

1.橋墩的設(shè)計(jì)荷載及其組合

橋墩的荷載組合：48

（1）最大豎向力組合。用來(lái)驗(yàn)算墩身強(qiáng)度和基底最大應(yīng)力。錨定板式橋臺(tái)

鐵

公2011-6-199橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)（2）按橋墩各截面在順橋向上可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行組

合。用來(lái)驗(yàn)算墩身強(qiáng)度，基底應(yīng)力、偏心及橋墩的穩(wěn)定性。第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)五、墩臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算49鐵公橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)五、墩臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算50（3）按橋墩各截面在橫橋向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行組合。

它是用來(lái)驗(yàn)算橫橋向的墩身強(qiáng)度、基底應(yīng)力、偏心及橋墩的穩(wěn)定性。

鐵路：在相鄰兩跨布置

空車以產(chǎn)生橫向搖擺力，

而豎向力又不大，稱為

雙孔輕載（也稱雙孔空

車）公路橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)?

在確定荷載最不利組合時(shí)，通常按五、墩臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)2.橋臺(tái)的設(shè)計(jì)荷載及其組合51–

臺(tái)后布置活載而橋上無(wú)活載（最大水平力和最大后端彎矩組

合）–

橋上滿布活載（最大前端彎矩）–

橋上、臺(tái)后同時(shí)布置活載（最大豎向力組合）等幾種不利情況，分別進(jìn)行組合與驗(yàn)算橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第二節(jié)

橋墩和橋臺(tái)3.墩臺(tái)的驗(yàn)算內(nèi)容五、墩臺(tái)的設(shè)計(jì)與計(jì)算52?

設(shè)計(jì)過(guò)程－選定墩臺(tái)型式及擬定各部分尺寸；然后計(jì)算各項(xiàng)外力

和進(jìn)行最不利荷載組合，選取驗(yàn)算截面和驗(yàn)算內(nèi)容；計(jì)算各截面

的內(nèi)力，進(jìn)行配筋和驗(yàn)算。?

驗(yàn)算要求

–

墩臺(tái)本身：強(qiáng)度，穩(wěn)定性及偏心

–

擴(kuò)大基礎(chǔ)：基底應(yīng)力、整體穩(wěn)定性

–

高橋墩：墩頂彈性水平位移

–

超靜定橋梁結(jié)構(gòu)：基底沉陷量?

計(jì)算理論：容許應(yīng)力法（鐵路）和極限狀態(tài)法（公路）?

驗(yàn)算對(duì)象：墩臺(tái)身一般視為偏心受壓構(gòu)件?

特例：連續(xù)剛構(gòu)橋的墩－上部結(jié)構(gòu)的一部分返回第三節(jié)橋梁基礎(chǔ)t橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)的作用與要求

?

橋梁基礎(chǔ)－橋梁結(jié)構(gòu)物直接與地基接觸的部分

?

地基－承受基礎(chǔ)傳來(lái)的荷載的那一部分地層（巖層或土層）

?

要求－地基和基礎(chǔ)必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，變形也應(yīng)在容許范圍

之內(nèi)

?

基礎(chǔ)類型－根據(jù)埋置深度，分為淺置基礎(chǔ)和深置基礎(chǔ)

–

淺置基礎(chǔ)：埋深較淺（一般小于5m），擴(kuò)大基礎(chǔ)

–

深置基礎(chǔ)（深水基礎(chǔ)

）：樁基礎(chǔ)，沉井，沉箱，管柱等

基礎(chǔ)選型－取決于地質(zhì)條件、水文條件、荷載特性、橋梁結(jié)構(gòu)型式及使用要求，以及材料的供應(yīng)和施工技術(shù)等因素

重要性－隱蔽工程，控制施工進(jìn)度，造價(jià)比例

橋梁結(jié)構(gòu)的整體性考慮（上、下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)共同作用及相互影響）

53橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－擴(kuò)大基礎(chǔ)54二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造

1.淺置基礎(chǔ)

?

剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)，又稱明挖基礎(chǔ)，直接在

墩臺(tái)下開(kāi)挖基坑修建而成

?

平面形狀－常為矩形，也有其它形式

?

立面形狀－可為單層或多層臺(tái)階，與地

基承載力及上部荷載大小等有關(guān)?

襟邊：20cm~50cm?

剛性角：30

°~

45°?

常用材料－混凝土、片石混凝土、漿砌

片石等?

特點(diǎn)－穩(wěn)定性好、施工簡(jiǎn)便、取材容易?

基坑開(kāi)挖的支護(hù)2011-6-1910橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)552、樁（及大型管柱）基礎(chǔ)

（1）適用情況：當(dāng)墩臺(tái)所處位置的覆蓋層很厚，適于承力的地基很深，

或施工水位較高時(shí)。

（2）組成：若干根樁和承臺(tái)

墩身

承臺(tái)

樁身

松軟土層持力層二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)56水上高樁承臺(tái)基礎(chǔ)水下高樁承臺(tái)基礎(chǔ)低樁承臺(tái)基礎(chǔ)（3）分類:

A－按承臺(tái)位置

高樁承臺(tái)基礎(chǔ)

低樁承臺(tái)基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（3）分類:

B－按施工方法分類預(yù)制樁打入樁埋入樁

鉆孔樁（旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)成孔）樁身入土方法樁身澆筑方法就地灌注樁

成孔設(shè)備

沖孔樁（重力沖擊鉆機(jī)成孔）

57樁基成孔方法樁基護(hù)壁方法機(jī)械成孔樁人工挖孔樁

鋼套管

泥漿護(hù)壁混凝土護(hù)壁二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（3）分類3:

C－按傳力方式分類柱樁摩擦樁端承樁、嵌巖樁58橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)（3）分類:

D－其它分類方式59按樁身材料按樁身截面

鋼管樁

鋼管混凝土樁（管樁）

圓形圓管形

方形?

平面布置：行列式，梅花式

?

立面布置：豎直樁，斜樁鋼筋混凝土樁橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)（4）樁的布置形式60

行

列

式

梅

花

式樁的平面和立面布置示意2011-6-1911?

大直徑鋼筋混凝土樁

（1.5～5m左右）?

施工階段為管形結(jié)構(gòu)，

使用階段以柱的形式

受力管柱二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)

墩身

承臺(tái)

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（5）關(guān)于管柱基礎(chǔ)61管柱基礎(chǔ)示意?

薄殼圓柱形管節(jié)（需

接長(zhǎng)），不耐捶擊，

振動(dòng)法下沉?

管內(nèi)鉆孔至基巖，放

鋼筋骨架籠，灌注混

凝土?

結(jié)構(gòu)體系：高、低承臺(tái)的立柱嵌固于

巖層鋼筋骨

架武漢長(zhǎng)江大橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)62橋管柱基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)

承臺(tái)

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（6）樁身構(gòu)造63樁的構(gòu)造示例：

灌注樁配筋圖二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（7）承臺(tái)構(gòu)造64樁基礎(chǔ)的承臺(tái)?

形狀－矩形和圓端形?

平面尺寸－根據(jù)其上

部墩臺(tái)身底面尺寸及

其樁的平面布置而定?

承臺(tái)厚度

－不宜小于

1.5m?

材料－鋼筋混凝土，

一般不低于15號(hào)?

鋼筋布置：見(jiàn)圖橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)（8）樁基施工及施工設(shè)備65（旋轉(zhuǎn)）鉆孔設(shè)備示例鉆機(jī)鉆頭橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)66金剛鉆頭2011-6-1912二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)67橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)68

注意水下混凝土灌注時(shí)的“斷樁”套管法施工鉆孔樁6970

二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)套管法施工鉆孔樁演示

二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)71

二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)柴油錘

振動(dòng)打樁機(jī)

打樁設(shè)備示例

二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)

樁架橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)72

人工挖孔樁作業(yè)完成樁基和承臺(tái)2011-6-1913樁

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)鉆孔二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)73施工示例：吊裝鋼筋籠橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)

二、基礎(chǔ)的類型與構(gòu)造－樁基礎(chǔ)鉆孔樁施工動(dòng)畫(huà)示例樁基礎(chǔ)施工視頻示例（杭州灣大橋）74橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱753.沉井及沉箱基礎(chǔ)

Open

Caisson

沉井Caisson

沉箱沉箱二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)76?

沉井基礎(chǔ)－混凝土井筒，一邊在筒內(nèi)挖土，一邊靠它的自重不斷下沉到設(shè)

計(jì)標(biāo)高的方法來(lái)完成施工?

特點(diǎn)－埋置深度可以很大、整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，施工期較長(zhǎng)

（1）沉井底節(jié)在人工筑島上澆筑；（2）沉井開(kāi)始下沉及接高；（3）沉井已下沉至設(shè)計(jì)位置；（4）進(jìn)行封底及墩身工作。––––

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（1)沉井分類二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱77按下沉方式：就地建造下沉，浮運(yùn)就位下沉按建筑材料：鋼，混凝土沉井，鋼筋混凝土沉井等按平面形狀：圓形、矩形及圓端形沉井等按豎直剖面形狀：豎直式、傾斜式及階梯式

沉井截面

沉井立面?

組成－刃腳、井壁、隔墻、井孔、凹槽、射水管和探測(cè)管、封底、頂蓋

（或承臺(tái)）等

橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)（2)沉井基本構(gòu)造二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱782011-6-1914橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱79（3)深水沉井基礎(chǔ)（10m以上水深）施工

?

水上工作面的建立

–

浮式承重體系（常用者，用船舶或浮箱組合，用錨繩、錨碇

保持其水上固定位置）

–

插到水底的勁性承重體系（如海上工作平臺(tái)）

?

沉井：岸邊制造（殼體結(jié)構(gòu)，利用水浮力承托），浮運(yùn)或拖運(yùn)至

墩位工點(diǎn)

?

沉落過(guò)程－由壓水（氣）、灌注混凝土等措施，控制入水深度及

平穩(wěn)性

?

基本施工過(guò)程

–

沉井底節(jié)（通常為雙層板壁鋼殼）制作→浮船組拋錨定位→

沉井底節(jié)懸浮水中→沉井接高下沉（鋼氣筒輔助）

→沉井落

進(jìn)河床→沉井接高土中下沉→井上圍堰（鋼板樁，沉井頂面

標(biāo)高通常低于最低水位）安裝→水下清基→沉井封底→建造

承臺(tái)墩身二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)80沉井基礎(chǔ)施工過(guò)程演示8182橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱

南京長(zhǎng)江大橋沉井基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱83橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)橋梁支座、墩臺(tái)與基礎(chǔ)

第三節(jié)

橋梁基礎(chǔ)

二、基礎(chǔ)類型與構(gòu)造-沉井及沉箱采用大噸位浮吊施工沉井

二、基