墩臺施工-墩臺的類型與構(gòu)造（鐵路橋梁施工）

墩臺概述

主要內(nèi)容一、梁式橋橋墩二、拱橋橋墩三、梁式橋橋臺四、拱橋橋臺五、橋臺的附屬設(shè)施六、橋墩防撞內(nèi)昆鐵路花土坡大橋概述哈大客專海鞍特大橋概述龍河大橋概述橋梁墩臺的作用：墩臺決定著橋跨結(jié)構(gòu)在平面上和高程上的位置，并將荷載傳遞給地基。橋臺連接橋梁與路堤并承受橋頭填土的水平土壓力，起著擋土墻的作用。橋墩則將相鄰兩孔的橋跨連接起來。承受上部結(jié)構(gòu)荷載、流水壓力、風力、冰壓力和撞擊力概述對橋墩、橋臺的要求：本身的強度、剛度、和穩(wěn)定性要求；地基的承載能力、沉降量、地基與基礎(chǔ)之間的摩阻力要求，防止過大的水平位移、轉(zhuǎn)動或者沉降；墩臺分類重力式墩臺：靠自身重力來平衡外力而保持其穩(wěn)定。輕型墩臺：剛度小，受力后允許在一定的范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形。概述梁式橋橋墩

一、梁式橋橋墩橋墩類型：（1）按其受力特點分：重力式橋墩和輕型橋墩兩種；（2）按其構(gòu)造分：實體橋墩、空心橋墩、柱式墩、柔性排架樁墩和框架墩等五種類型；（3）按墩身橫截面形狀分：矩形、圓形、圓端形、尖端形和各種空心墩。（4）墩身側(cè)面可做成垂直的，亦可做成斜坡式或臺階式橋墩截面形式a）實心墩b）空心墩一、梁式橋橋墩橋墩側(cè)面的變化一、梁式橋橋墩（一）重力式橋墩（二）頂帽構(gòu)造（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩橋墩示意圖(一)重力式橋墩重力式橋墩由墩帽基礎(chǔ)墩身三部分組成一、梁式橋橋墩優(yōu)點:堅固耐用，施工方便，養(yǎng)護工作量小，可以就地取材，同時對抵抗船筏，漂流物的撞擊，磨損以及抵抗冰壓力的作用等較為有利。缺點:工程量大，自重大，使地基壓力增加。墩身尺寸大，相應(yīng)增加了基礎(chǔ)的工程數(shù)量，在水中的橋墩阻水面積也大。(一)重力式橋墩一、梁式橋橋墩重力式橋墩按其墩身截面形式可分為矩形墩、圓形墩、圓端形墩和尖端形墩四種。幾種常見的實體橋墩(一)重力式橋墩一、梁式橋橋墩1、矩形橋墩此種橋墩的外形簡單、施工方便，并且截面的力學性能較好，可以節(jié)省圬工。廣泛地用于無水或流量較小的谷架橋上。2、圓端形橋墩特點是具有較大的截面模量，并有利于減輕墩周的局部沖刷。適用于水流斜交角度小于15°的橋梁上。當橋跨結(jié)構(gòu)跨度超過16m時，通常采用圓端形橋墩。(一)重力式橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩3、圓形橋墩此種橋墩適用于河流急彎，流向不固定，與水流斜交角度大于15°的橋梁上。4、尖端形橋墩尖端形橋墩外形簡單，因阻水作用所引起的河床局部沖刷較小。適用于水流與橋軸線斜交角小于5°和有流冰的情況。但因尖端部分施工較麻煩，目前使用較少。

(一)重力式橋墩一、梁式橋橋墩菱柱體橋墩一、梁式橋橋墩

(一)重力式橋墩

墩身是一個受壓彎聯(lián)合作用的構(gòu)件，各截面上的豎向力和彎矩愈往下愈大。為了使墩身沿全高各截面受力較為均勻，墩身的側(cè)面一般做成一定的斜坡。墩身設(shè)計一般先初步擬定頂帽尺寸和墩身坡度，然后再按所受外力進行檢算。實體墩身，墩身材料一般采用鋼筋混凝土或石料砌筑。一、梁式橋橋墩

（二）墩身

一、梁式橋橋墩

（二）墩身

一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩京滬高鐵雙柱式橋墩一、梁式橋橋墩哈大客?；ㄆ渴綐蚨找?、梁式橋橋墩

常用的頂帽形式有飛檐式、托盤式兩種。頂帽由墩帽、托盤、支承墊石和支座錨栓組成。橋墩構(gòu)造(二)頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩托盤式頂帽直線矩形橋墩（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩托盤式頂帽（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

1、墩帽的一般特性作用：一是安放橋梁支座，直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，承受很大的支承反力，并將橋跨結(jié)構(gòu)傳來的集中力均勻的分散給墩身。材料：墩帽應(yīng)采用不低于C25混凝土，其厚度不應(yīng)小于40cm，一般均設(shè)置雙層鋼筋，上下各一層，鋼筋直徑10mm，間距0.2m。排水：墩帽上應(yīng)設(shè)有不小于3%的排水坡及突出墩身10~20cm的飛檐，以便排除墩帽上的雨水，并增加美觀。（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

墩帽構(gòu)造尺寸（單位：mm）（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩（二）頂帽構(gòu)造

一、梁式橋橋墩（二）頂帽構(gòu)造公路梁式橋橋墩墩帽一、梁式橋橋墩公路梁式橋橋墩墩帽（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩3、樁(柱)式橋墩一、梁式橋橋墩

2、曲線橋墩頂帽特點1）頂帽墊石的布置墊石的布置一般有兩種方法：（a）墊石尺寸適當加寬加長仍做成矩形。（b）墊石平面形狀做成梯形，其各邊分別與轉(zhuǎn)動后的支座底板相應(yīng)邊平行。2）橫向預(yù)偏心橋墩為了抵消離心力對橋墩的不利影響，可將橋墩中心向曲線外側(cè)移動一定距離（一般為35~50cm），稱為橫向預(yù)偏心。這樣使梁的中心線與橋墩中心線之間形成一個偏心，成為預(yù)偏心橋墩。（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩曲線上預(yù)偏心橋墩（二）頂帽構(gòu)造

一、梁式橋橋墩

3、不等跨橋墩的特點兩跨的建筑高度不同。此時橋墩的頂帽可采用異型墩帽其頂帽的布置有兩種做法：（1）保持整個墩帽厚度不變，但兩側(cè)墊石高度不同。（2）將頂帽做成臺階形，大梁一側(cè)較薄，小梁一側(cè)較厚。（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩

墊石不等高頂帽不等厚（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩頂帽不等厚

（二）頂帽構(gòu)造一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩當?shù)鼗临|(zhì)條件較差時，為了減輕地基的負擔，或者為了減輕墩身重量，節(jié)約圬工材料，常采用各種輕型橋墩。在梁橋中，通常采用以下幾種類型：（1）薄壁橋墩（柔性橋墩）（2）空心墩（3）柱式橋墩（4）柔性排架樁墩（5）框架式橋墩一、梁式橋橋墩在兩個剛性墩（或臺）之間設(shè)置若干個柔性墩，在這些柔性墩上，只有一個活動支座（用來消除由溫度變化等因素所引起梁長變化之影響），其余都是固定支座。兩個活動支座之間的梁、墩（或臺）構(gòu)成一個“聯(lián)”。（三）輕型橋墩1、柔性橋墩柔性墩的橋式布置1-剛性墩；2-活動支座；3-剛性臺一、梁式橋橋墩柔性墩的型式柔性墩的形式一般有：構(gòu)架式板壁式（薄壁式）和上柔下剛式三種。①構(gòu)架式構(gòu)架式柔性墩（三）輕型橋墩1、柔性橋墩一、梁式橋橋墩②板壁式我國已建成的柔性墩，大部分采用這種形式。板壁式柔性墩采用等截面、直坡、外觀簡潔，適合于使用滑動模板灌筑墩身，施工方便。

板壁式柔性墩（三）輕型橋墩1、柔性橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩鋼筋混凝土薄壁橋墩

一、梁式橋橋墩③上柔下剛式剛性部分承受柔性部分傳來的內(nèi)力，截面較大，結(jié)構(gòu)與實體墩相同。上柔下剛式墩（三）輕型橋墩1、柔性橋墩一、梁式橋橋墩

空心式橋墩是實體墩向輕型化發(fā)展的一種較好的結(jié)構(gòu)形式，尤其適用于高橋墩?？梢猿浞掷貌牧系膹姸?，因此節(jié)省材料，減輕橋墩自重，進而也能減少基礎(chǔ)工程量?？招氖綐蚨盏慕孛嫘问剑ㄈ┹p型橋墩2、空心橋墩一、梁式橋橋墩通風孔：調(diào)節(jié)內(nèi)外溫差，減少施工中混凝土水化熱對墩內(nèi)溫度的影響。圓形通風孔對墩壁應(yīng)力分布較好，直徑不宜小于20cm，隔3~5m交錯設(shè)置。離地面宜高于5m；高出設(shè)計水位；并設(shè)柵欄。排水孔：墩下部過渡段頂部設(shè)置排水孔。排水孔周應(yīng)設(shè)加強鋼筋網(wǎng)。施工時設(shè)置的臨時排水孔，竣工后應(yīng)加以封堵。進人洞：便于檢查維修，相應(yīng)的檢查設(shè)備、檢查梯等。（三）輕型橋墩2、空心橋墩一、梁式橋橋墩空心墩（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩3、樁(柱)式橋墩柱式橋墩和樁柱式橋墩是公路橋梁廣泛采用的橋墩形式，它能減輕墩身重力，節(jié)約圬工材料，施工方便，外形較美觀。（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩柱式橋墩由基礎(chǔ)之上的承臺、柱式墩身和蓋梁組成。雙車道橋常用的形式有單柱式、雙柱式、啞鈴式以及混合雙柱式四種。柱式橋墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩型式。它具有線條簡捷、明快、美觀，既節(jié)省材料數(shù)量又施工方便的特點，特別適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋。3、樁(柱)式橋墩（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩橫系梁柱樁墩帽3、樁(柱)式橋墩（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩單柱式：有水:水流急彎,流向不定或斜交角大于15°無水:城市彎橋中間墩、天橋雙柱式(多柱式)：斜交角小于15°或僅有小漂流物城市寬橋啞鈴式：漂流物大，防止卡在柱中間，可在雙柱間加隔墻（40～60cm）混合式：墩身較高時，下部實體，上部雙柱。（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩梁橋樁柱式橋墩1—蓋梁；2—墩柱；3—系梁；4—懸臂蓋梁；5—單立柱；6—橫系梁（三）輕型橋墩3、樁(柱)式橋墩一、梁式橋橋墩柱式橋墩（三）輕型橋墩3、樁(柱)式橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩3、樁(柱)式橋墩一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩3、樁(柱)式橋墩一、梁式橋橋墩雙柱式橋墩一、梁式橋橋墩雙柱式、三柱式橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩4、柔性排架墩排架樁式橋墩是將鉆孔樁基礎(chǔ)向上延伸作為橋墩的墩身，在樁頂澆筑蓋梁。在一個墩臺縱向設(shè)置一排樁時，稱為單排樁墩。如設(shè)置兩排樁時稱為雙排樁墩。（三）輕型橋墩通過一些構(gòu)造措施，將上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力（制動力、溫度影響力）傳遞到全橋的各個柔性墩，或相鄰的剛性墩臺上。一、梁式橋橋墩4、柔性排架墩（三）輕型橋墩柔性排架墩一、梁式橋橋墩4、柔性排架墩單排樁墩（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩排架樁墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，蓋梁可用矩形或T形，等截面或變截面。蓋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土。單排樁墩一般適用于墩高不超過4~5m的中小跨梁橋。雙排樁墩的承載能力和穩(wěn)定性都較強，但墩身高度不宜大于10m。（三）輕型橋墩4、柔性排架墩一、梁式橋橋墩5、剛構(gòu)式橋墩(框架墩、剛架墩)有：V形橋墩、Y形橋墩和X形橋墩

V形和Y形橋墩不僅具有優(yōu)美的外形，還能縮短主梁跨徑增大上部結(jié)構(gòu)的跨越能力，減少橋墩數(shù)目，但施工比較復(fù)雜，需設(shè)置臨時墩和用鋼腳手架來支承斜臂的重力。（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩5、剛構(gòu)式橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩（三）輕型橋墩V形橋墩Y形橋墩V形橋墩、Y形橋墩和X形橋墩1—預(yù)制梁；2—濕接頭5、剛構(gòu)式橋墩（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩一、梁式橋橋墩石武客專新鄭黃河大橋門式橋墩一、梁式橋橋墩客專門式橋墩5、剛構(gòu)式橋墩（三）輕型橋墩一、梁式橋橋墩南京大勝關(guān)長江大橋引橋門式橋墩一、梁式橋橋墩梁式橋橋臺

三、梁式橋橋臺橋臺的類型很多，大體上可分為重力式橋臺、輕型橋臺和組合式橋臺。（一）重力式橋臺重力式橋臺也稱實體式橋臺，結(jié)構(gòu)形式有：矩形、U形、T型橋臺、埋置式橋臺。一般由臺帽、臺身和基礎(chǔ)等三部分組成。臺后的土壓力主要靠自重來平衡，故橋臺本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。矩形U形埋式矩形、U形、T型橋臺、埋式橋臺（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺1、矩形橋臺矩形橋臺的構(gòu)造最為簡單，棱角少，施工方便，但圬工量大，當臺身較高時顯得不經(jīng)濟，因此只在下列情況采用矩形橋臺：（1）位于橫向陡巖上，將臺身及基礎(chǔ)橫向切割錯臺時；（2）位于橫向山坡堆積層上，兼作擋土作用時；（3）位于橫向陡坡，臺身一側(cè)受土壓，另一側(cè)無錐體填土時；（4）位于曲線上，地震區(qū)或地質(zhì)不良地段，如用T形橋臺其基底偏心或滑走穩(wěn)定性不能滿足要求時；（5）填土高度小于4m；或填土高度雖大于4m，但若采用T形橋臺則偏心超出規(guī)定時。（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺2、U型橋臺此種橋臺是將矩形臺挖去一部分，臺身截面是U字形。臺身由支撐橋跨的前墻與連接路堤的兩側(cè)墻所組成。（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺重力式U型橋臺（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺2、U型橋臺（一）重力式橋臺75cm1:110:1~20:1~50cmH≥0.4H單排支座所需寬度臺帽三、梁式橋橋臺2、U型橋臺此種橋臺的主要缺點為：（1）U形中間填土部分容易積水，受凍膨脹及其填土壓力的作用，易使側(cè)墻產(chǎn)生裂紋，影響使用壽命。故在嚴寒地區(qū)使用時，需采用良好的滲水填料及完善的泄水設(shè)備。（2）構(gòu)造比較復(fù)雜，棱角較多，增加施工困難。（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺3、T型橋臺將矩形橋臺后面兩側(cè)各挖去一部即形成了T形橋臺。這是一般大、中及復(fù)線橋梁上使用最廣泛的一種橋臺形式。此種橋臺較矩形橋臺節(jié)省圬工，并克服了U形橋臺中間積水的缺點。橋臺1—臺身；2—臺帽；3—基礎(chǔ)；4—道渣槽；5—錐體護坡；6—臺頂；7—檢查臺階（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺4、埋式橋臺當填土高度較大，約在10~12m以上時，如仍限制錐體填土坡腳不超出橋臺前緣，則使橋臺又長又高，很不經(jīng)濟，如能壓縮橋孔，使部分臺身埋在錐體中，就可以縮短橋臺長度，此種橋臺稱為埋式橋臺。鐵路上，埋式橋臺臺身橫截面一般采用矩形，結(jié)構(gòu)較簡單。臺身下部前后兩面均有坡度，根據(jù)受力情況進行調(diào)整，做成向路堤方向后仰的形式，故也稱為后仰埋式橋臺。（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺（一）重力式橋臺三、梁式橋橋臺成昆鐵路橋三、梁式橋橋臺鐵路T型橋臺三、梁式橋橋臺常用的輕型橋臺分為設(shè)有支撐梁的輕型橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺和埋置式橋臺等幾種類型。（二）輕型橋臺1、設(shè)有支撐梁的輕型橋臺按照翼墻(側(cè)墻)的形式和布置方式，這種橋臺又可分為一字形輕型橋臺、八字形輕型橋臺。三、梁式橋橋臺1、設(shè)有支撐梁的輕型橋臺（二）輕型橋臺設(shè)置地下支撐梁的輕型橋臺三、梁式橋橋臺（二）輕型橋臺八字式和一字式橋臺三、梁式橋橋臺1、設(shè)有支撐梁的輕型橋臺（二）輕型橋臺三、梁式橋橋臺2、鋼筋混凝土薄壁橋臺鋼筋混凝土薄壁橋臺是由扶壁式擋土墻和兩側(cè)的薄壁側(cè)墻所構(gòu)成。特點：自身重力輕可減小對地基的壓力。但其構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋用量也比較多，適用于在軟土地基上建造的橋梁。（二）輕型橋臺三、梁式橋橋臺2、鋼筋混凝土薄壁橋臺當橋臺寬度（橫橋向）較大時，為了保證結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性，可在八字形或U字形橋臺的前墻背后加一道或幾道背撐，構(gòu)成平面為π字形、E字形的橋臺。這種橋臺比八字形橋臺的穩(wěn)定性要好，但土方量及圬工體積都大，因而加背撐的U字形橋臺適用于較大跨徑的高橋和寬橋。（二）輕型橋臺三、梁式橋橋臺2、鋼筋混凝土薄壁橋臺（二）輕型橋臺三、梁式橋橋臺3、埋置式橋臺埋置式橋臺是將臺身埋在錐形護坡中，只露出臺帽在外以安置支座及上部構(gòu)造。這樣，橋臺所受的土壓力大為減小，橋臺的體積也相應(yīng)減小。它適用于橋頭為淺灘，臺前護坡受沖刷較小，填土高度為10m以下的中等跨徑橋梁中使用。按臺身的結(jié)構(gòu)形式，埋置式橋臺可以分為后傾式、肋形埋置式、樁柱式和框架式等（二）輕型橋臺三、梁式橋橋臺3、埋置式橋臺（二）輕型橋臺后傾式橋臺（耳墻式輕型橋臺）臺帽耳墻臺身埋置式橋臺的錐坡?lián)跛娣e大，對橋孔下的過水面積有所壓縮。三、梁式橋橋臺三、梁式橋橋臺3、埋置式橋臺（二）輕型橋臺肋板式橋臺三、梁式橋橋臺3、埋置式橋臺（二）輕型橋臺立柱式埋置橋臺框架式埋置橋臺樁式埋置橋臺三、梁式橋橋臺3、埋置式橋臺高度超過10m，須設(shè)系梁臺帽、系梁和耳墻均需配置鋼筋，混凝土C20以上臺身與臺帽、臺身與基礎(chǔ)之間需布置少量接頭鋼筋，混凝土C15以上（二）輕型橋臺三、梁式橋橋臺1、加筋土