桥墩构造
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桥墩构造桥梁下部结构,涵洞, 地下工程内容提要桥梁下部结构,涵洞, 地下工程的工程构造重点难点对工程分类、适用、组成、构造要记忆,对构造的要求、特点、应用范围要理解。
地下工程是“了解”内容。
内容讲解三、桥梁下部结构(一)桥桥墩1.实体墩实体桥墩是指桥墩是由一个实体结构组成的,可分为实体重力式桥墩和实体薄壁桥墩(墙式桥墩)。
实体桥墩是由墩帽、墩身和基础组成的。
2.空心桥墩.空心桥墩有两种形式,一种基本为上述的实体重力型结构,镂空中心部分。
另一种即采取薄壁钢筋混凝土的空格形墩身。
空心桥墩墩身立面形状可分为直坡式、台坡式、斜坡式。
空心墩按壁厚分为厚壁与薄壁两种。
空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:(1)身最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于30cm,对于素混凝土不宜小于50cm。
(2)墩身内应设横隔板或纵、横隔板。
(3)墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于20cm;例题:空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:A.墩身最小壁厚,对于素混凝土不宜小于50cm。
B.最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于30cm,C.墩身最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于40cm,D.身的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于20cm;E.身的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于15cm;ABD3.柱式桥墩柱式桥墩一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成。
柱式桥墩的墩身沿桥横向常由1-4根立柱组成。
4.柔性墩.柔性墩是桥墩轻型化的途径之一,它是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩。
典型的柔性墩为柔性排架桩墩,多用在墩台高度5.0。
7.Om,跨径一般不宜超过13 m的中、小型桥梁上。
柔性排架桩墩分单排架和双排架墩。
单排架墩一般适用于高度不超过4.0-5.Om。
桩墩高度大于5.Om时,为避免行车时可能发生的纵向晃动,宜设置双排架墩;5.框架墩框架墩采用压挠和挠曲构件,组成平面框架代替墩身,支承上部结构,必要时可做成双层或层的框架支承上部结构。
桥墩构造桥梁下部结构,涵洞, 地下工程内容提要桥梁下部结构,涵洞, 地下工程的工程构造重点难点对工程分类、适用、组成、构造要记忆,对构造的要求、特点、应用范围要理解。
地下工程是“了解”内容。
内容讲解三、桥梁下部结构(一)桥桥墩1.实体墩实体桥墩是指桥墩是由一个实体结构组成的,可分为实体重力式桥墩和实体薄壁桥墩(墙式桥墩)。
实体桥墩是由墩帽、墩身和基础组成的。
2.空心桥墩.空心桥墩有两种形式,一种基本为上述的实体重力型结构,镂空中心部分。
另一种即采取薄壁钢筋混凝土的空格形墩身。
空心桥墩墩身立面形状可分为直坡式、台坡式、斜坡式。
空心墩按壁厚分为厚壁与薄壁两种。
空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:(1)身最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于30cm,对于素混凝土不宜小于50cm。
(2)墩身内应设横隔板或纵、横隔板。
(3)墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于20cm;例题:空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定:A.墩身最小壁厚,对于素混凝土不宜小于50cm。
B.最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于30cm,C.墩身最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于40cm,D.身的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于20cm;E.身的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于15cm;ABD3.柱式桥墩柱式桥墩一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成。
柱式桥墩的墩身沿桥横向常由1-4根立柱组成。
4.柔性墩.柔性墩是桥墩轻型化的途径之一,它是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩。
典型的柔性墩为柔性排架桩墩,多用在墩台高度5.0。
7.Om,跨径一般不宜超过13 m的中、小型桥梁上。
柔性排架桩墩分单排架和双排架墩。
单排架墩一般适用于高度不超过4.0-5.Om。
桩墩高度大于5.Om时,为避免行车时可能发生的纵向晃动,宜设置双排架墩;5.框架墩框架墩采用压挠和挠曲构件,组成平面框架代替墩身,支承上部结构,必要时可做成双层或层的框架支承上部结构。
通过对桥梁墩台构造与设计知识的学习,能够认识桥梁墩台的构造要求、结构形式和各部分的基本尺寸等。
一、梁桥桥墩的构造梁桥桥墩按其构造,可分为实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、柔性排架桩墩及框架墩等,按墩身横截面形状可分为矩形、圆端形、尖端形及各种空心截面组合成的墩,如图1.4所示。
按受力特点,可分为刚性墩和柔性墩;按施工工艺,可分为就地砌筑或浇筑桥墩。
(a)空心墩(b)实心墩图1.4 桥墩截面形式(一)实体桥墩实体桥墩是由墩帽、墩身和基础构成的一个实体结构。
按其截面尺寸和桥墩重力的大小不同,可分为实体重力式桥墩和实体薄壁式(墙式)桥墩(见图1.5)。
图1.5 实体薄壁桥墩1. 墩 帽墩帽是承力与传力的构件,因此对墩帽的厚度和材料的强度要求较高,其厚度随桥梁跨径而定,对于特大、大跨径桥梁不应小于50 cm,对于中、小跨径桥梁不应小于40 cm。
墩帽一般要用C20以上的混凝土做成,内应设置构造钢筋。
在一些桥面较宽、墩身较高的桥梁中,为了减小墩身及基础的圬工体积,常常利用挑出的悬臂或托盘来缩短墩身横向长度。
悬臂式或托盘式墩帽,如图1.6所示,一般采用C20或C25钢筋混凝土。
图1.6 悬臂式和托盘式墩帽墩帽长度和宽度视上部结构的形式、支座的尺寸和布置、上部结构的防振以及主梁的施工吊装要求等条件而定。
设计采用橡胶支座时,还应预留更换支座所需的位置和空间。
墩帽尺寸拟定如下。
(1)顺桥向墩帽(盖梁)最小宽度b 的确定① 双排支座,如图1.7所示,即122222a a b f c c ≥ (1.3)式中 f ——相邻两跨支座在墩帽上的中心距离(mm );a ,a ——支座底垫板顺桥向宽度,根据标准图或支座设计确定;1c ——支座边缘到墩身边缘的最小距离(mm );2c ——墩帽挑檐宽度,一般为50~100 mm ,拟定盖梁尺寸时可不考虑。
图1.7 双排支座墩帽尺寸拟定示意图 图1.8 单排支座墩帽尺寸拟定示意图② 单排支座 (如图1.8)1222b a c c (1.4)③ 不等高梁双排支座,b 按以下两式计算取大值(如图1.9)012112122a a b e c c e c c e(1.5) 120121(2)2a b c c a e c c e(1.6)图1.9 不等高支座墩帽尺寸拟定示意图f 值应按下式确定,即101f e e e (1.7)式中 f ——支座中心到梁端的距离,等跨时,11,e e 一般可从桥梁上部结构标准图中查出,特殊情况可通过梁端抗剪计算确定;0e ——相邻两跨梁端间的最小允许距离,一般称为伸缩缝,考虑温度变化、主梁挠曲变形、施工架梁可能出现的误差等根据跨度确定,中、小桥可取20~50 mm ,大跨度桥梁需经计算确定。
桥墩
桥墩主要可以分为以下几类:
1、重力式
是实体的圬工墩,主要靠自身的重量来平衡外力,从而保证桥墩的强度和稳定。
主要用c15或c15以上的片石混凝土浇筑,或用浆砌块石和料石,也可以用混凝土预制块砌筑。
优点是整体刚度大,抗倾覆性能以及承重性能都很好;缺点是自重大,不宜做的过大而使桥梁自重加大。
2、空心式
可采用钢筋混凝土或混凝土。
优点是节省材料,减轻桥墩的自重,施工速度快,质量好,节省模板支架;缺点是,抵抗流水冲击和水中夹带的泥砂或冰块冲击力的能力差,所以不宜在有上述情况的河流中采用。
3、桩式墩:
桩式墩是将钻孔桩基础向上延伸作为桥墩的墩身,在桩顶浇筑盖梁。
在墩位上的横向可以是一根或多根桩,设置一排桩时叫排桩墩。
优点是材料用量经济,施工简便,适合平原地区建桥使用;缺点是跨度不宜做的太大,一般小于13m,且在有漂流物和流速过大的河流中不宜采用。
4、柱式墩:
一般由基础上的承台、柱式墩身和盖梁组成。
优点是能减轻墩身自重,节约圬工材料,比较美观,刚度和强度都较大,在有漂流物和流冰的河流中可以使用。
5、柔性墩:
是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩。
即墩体的整体刚度很小,在墩顶水平推力的作用下发生较大的水平位移。
优点是由于桥墩的水平推力是按各墩的刚度分配的,故分配到每个柔性墩上的水平推力很小。
6、薄壁墩
主要分为钢筋混凝土薄壁墩和双壁墩以及V形墩三类。
其共同特点是在横桥向的长度基本和其他形式的墩相同,但是在纵桥向的长度很小。
其优点是,可以节省材料,减轻桥墩的自重,同时双壁墩可以增加桥墩的刚度,减小主梁支点负弯矩,增加桥梁美观;V形墩可以间接的减小主梁的跨度,使跨中弯矩减小,同时又具有拱桥的一些特点,更适合大跨度桥的建造。