第一章-绪论

桥梁墩台基础桥梁墩台基础课程安排绪论桥墩构造与设计桥台构造与设计天然地基上浅平基设计与计算桩基础构造与设计沉井基础构造与设计其他基础与地基加固简介墩台与基础施工铁路简支梁桥在曲线上的布置桥梁墩台基础桥梁墩台基础桥梁工程等钢结构钢筋混凝土结构土力学等结构力学材料力学建筑材料计算机等数学物理化学等专业课专业基础课专业基础课基础课本课程在桥梁工程科学体系中的地位桥梁墩台基础本课程的特点公式多，且多和规范相联系，知识点多，体系不太紧凑。和工程实际联系多，理论与实践结合多。桥梁墩台基础本课程的学习方法•认真听讲，力争课堂上解决90%以上的问题•把数量不多的作业做好•及时把讲课中的重点记下来桥梁墩台基础参考资料•把数量不多的作业做好•及时把讲课中的重点记下来123•桥梁工程范立础•桥梁工程姚玲森•桥梁规范桥梁墩台基础第一章绪论主讲内容12概述e1桥墩类型及特点2桥台类型及特点toaddTitle3拼装式墩台特点Title4基础类型及特点e5桥梁墩台基础第一节概述一、桥梁的组成123桥梁上部结构包括支座在内的以上部分，也称桥跨结构下部结构支座以下的部分，也称主体工程。也就是桥梁墩台及其基础工程。桥梁墩台基础第一节概述123二、桥梁墩台的组成、作用墩台身基础墩台帽桥梁墩台的主要作用是承受上部结构荷载，并通过基础将此荷载及其本身的重量传到基础上。桥梁墩台基础第一节概述123桥梁墩台的组成桥梁墩台基础第一节概述三、要求•本身具有足够的强度、刚度、稳定性。12•对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力有一定要求，避免引起过大的竖向位移、水平位移、转动，对超静定结构桥梁尤为重要。桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点2桥墩的类型桥墩桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点一、重力式墩（一）梁桥重力式墩矩形墩圆形墩圆端形墩尖端形墩重力式桥墩分为梁桥重力式桥墩和拱桥重力式桥墩梁桥重力式桥墩截面形状有多种形式，选用时主要考虑它的流水特性，尽量减轻局部冲涮和不妨碍航运，在此前提下力求节省圬工和施工方便.桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点不同截面桥墩几种形式、矩形桥墩、尖端形桥墩、圆端形桥墩、圆形桥墩桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点不同截面桥墩平面图外形简单，施工方便，圬工数量省，对水流阻力大，局部冲刷大流水特性好，浪费圬工矩形两端各接一个圆，施工复杂，适合水流通过，减少局部冲涮外形简单，河床不允许有严重冲刷，桥墩尖端可起破冰作用。桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点不同截面桥墩工程图片矩形桥墩桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点武广客运线圆端形桥墩桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点(二）拱桥重力式桥墩1.拱桥是推力结构，由拱圈传给桥墩的除竖向力外还有较大水平力，这是与梁桥的昀大不同。桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点普通墩和单向推力墩①普通墩：不承受恒载水平推力，或仅受不等跨结构相互作用后剩余的推力②单向推力墩：在一侧的桥孔坍塌后，能承受另侧的单向恒载水平推力，保证不致连续顷塌，一般3—4跨设一个，比普通墩厚实桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点受力不同梁桥墩:以承受竖向力为主拱桥墩:除竖向力外,还有较大的水平推力构造不同拱座拱座的位置墩顶以上构造桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点二、轻型桥墩轻型桥墩分为梁桥轻型桥墩和拱桥轻型桥墩（一）梁桥轻型桥墩当地基土质较差时，为了减轻地基的负担，或者为了让减轻蹲身重量，节约圬工，可采用轻型桥墩。空心墩桩柱式桥墩及双柱式桥墩各式柔性墩桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点1.空心墩墩身高度在30m以上的高墩，如将其墩身该为厚壁式空心墩，可节约圬工20%--30%，墩身高在50m以上时可用钢筋混凝土空心墩，可节省圬工达50%左右。株六复线新莲花塘2#桥，全长362米，2台10墩，其中4个墩墩高70米以上，昀高74米，除1#墩为实体墩外，其余均为薄壁柔性空心墩桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点2.桩柱式桥墩及双柱式桥墩桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点开封黄河桥双柱式桥墩桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点3.各式柔性墩通过改变建筑材料，改变桥墩的结构形式而使桥墩轻型化。空心墩桩柱式墩桩柱式墩双柱式墩双柱式墩柔性墩柔性墩改变桥梁的受力体系使桥墩轻型化。（1）轻型化途径不同桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点（2）柔性墩的受力特点桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点刚架式柔性墩排架桩柔性墩版式柔性墩上柔下刚墩（３）柔性墩的形式桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点（4）柔性墩的适用范围柔性墩截面纤细，抗撞击能力较低，不宜在山坡有落石的傍山谷高架桥上或有泥石流、流冰、漂流物、通航的河流上采用。柔性墩截面纤细，抗撞击能力较低，不宜在山坡有落石的傍山谷高架桥上或有泥石流、流冰、漂流物、通航的河流上采用。近30年的运营经验表明：为保证在运营过程中有较高的安全度，柔性墩高一般不宜大于30m。联长不宜大于132m。近30年的运营经验表明：为保证在运营过程中有较高的安全度，柔性墩高一般不宜大于30m。联长不宜大于132m。桥梁墩台基础2第二节桥墩类型及特点（二）拱桥轻型桥墩拱桥所使用的轻型桥墩，一般为配合钻孔灌注桩的桩柱式桥墩，从外形上看，与梁桥的桩柱式桥墩非常相似。与梁桥主要差别就是在梁桥墩帽上设支座，而在拱桥墩顶部分则设置拱座。桥梁墩台基础第二节桥墩类型及特点在采用轻型桥墩的多孔拱桥中，每隔3—5孔应设单向推力墩。当桥墩较矮或单问推力不大时，可以考虑一些轻型的单向推力墩。其优点是阻水面积小，并可节约圬工体积。轻型单向推力墩形式有：斜撑悬臂墩柱拱座带三角杆件的推力墩特点是在普通墩的墩柱上．从两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆用来提高抵抗水平椎力的能力，为了提高构件的抗裂性，可以采用预应力钢筋混凝土结构。悬壁式单向推力墩工作原理：当该塌的一侧桥孔遭到破坏以后，可以通过另一侧拱座上的竖向分力与悬臂长度所构成的稳定力矩来平衡由拱的水平推力所导致的倾覆力矩桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点•矩形与U形桥台•T形桥台•埋式桥台•耳墙式桥台•桩柱式桥台•梁桥轻型桥台•拱桥轻型桥台•锚定板桥台•八字形桥台•U字形桥台•背撑式桥台•背靠式桥台•其他轻型桥台桥梁墩台基础2第三节桥台类型及特点一、重力式桥台1.矩形桥台与U形桥台优点：造形简单，整体性好，对抗震有利。缺点：台身较高时，圬工用量大，不经济。为减少圬工数量，做成U形，中空部分用土料填实。适用范围：此二种桥台—般用于填土高H4m的小跨桥梁。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点2.T形桥台铁路桥中使用较多，从经济条件考虑。它适用在填土高度H=4—12m。通常，T形桥台的纵向长度是根据锥体填土的构造要求和锥体填土的坡脚不超出桥台前缘的条件确定的。带洞形式和工字截面当填土较高时，台长因而加长，圬工数量增大，故有时将锥体适当伸入台前一部分，有的为减少圬工量，将T形改造成带洞的形式，或做成工字形截面。桥梁墩台基础2第三节桥台类型及特点3.埋式桥台（1）综合权衡“减小台长”与“增大孔跨”二者的利弊。（2）a为矩形埋式，结构简单，宜于混凝上施工。（3）b为十字型埋式，台宽变化，节省圬工，但一般用石砌施工。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点4.耳墙式桥台优点：用两片钢筋混凝土耳墙代替台尾一部分实体圬工与路堤相连，从而缩短实体台身长度而能较多的节省圬工。缺点：两片耳墙位于地面较高部位，其施工工艺的要求较高，如施工质量不高，在耳墙与台身连接的根部较易产生裂缝，为此也要求耳墙不宜做得太长。。适用范围：当填土高大于7m时，此类桥台的锥体往往也伸出桥台前墙形成埋式桥台。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点二、轻型桥台（一）梁桥轻型桥台1.桩柱式桥台它的桩柱既是基础也是台身，台顶部分由帽梁，两侧耳墙及胸墙组成。它适用于地基承载力较低，填土不高的情况。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点立柱拉杆锚定板挡土板分开式梁拉杆台身锚定板档土板整体式台身梁2.锚定板桥台在后设置由挡墙、拉杆和锚定板组成的锚定结构来承受土压力，以达到本身轻型化的一种桥台。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点3.钢筋混凝土薄壁轻型桥台悬臂式扶壁式撑墙式箱式特点：利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。桥梁墩台基础2第三节桥台类型及特点（二）拱桥轻型桥台•适用于公路跨度13m以下的小跨径拱桥和桥台水平位移量很小的情况。•当桥台受到拱的推力后，便发生绕基底形心轴而向路堤方向的转动，此时台后的土便产生抗力来品恒推理，从而使桥台尺寸大大小于实体重力式桥台。•常用的轻型桥台有八字形和U形桥台，以及由此派生出来的Π形、E形等背撑式桥台，还有靠背式框架桥台，桥梁墩台基础2第三节桥台类型及特点1.八字形和U形桥台八字形桥台构造简单，台身前墙和两侧的八字翼墙构成。两者之间通常留沉降缝分砌。前墙可以是等厚度的，也可以是变厚度的。U形轻型桥台前墙的构造和八字形桥台相同，但侧墙却是拱上侧墙的延伸，它们之间应设变形缝,以适应桥的可能变位。八字形翼墙拱座前墙基础前墙侧墙基础前墙侧墙拱座八字形翼墙桥梁墩台基础2第三节桥台类型及特点桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点2.背撑式桥台：1-5：1当桥台较宽时,为了保证结构的强度和稳定性，可以在八字形或U形桥台的前墙背后加一道或几道背撑,构成П字形、E字形等水平截面形式的前墙。这种桥台比八字形桥台的稳定性要好，但土方开挖及圬工体积都有所增多。然而加背撑的U形桥台却能适用于较大跨径的高桥和宽桥。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点3.背靠式框架桥台半立面半背面断面拱座斜撑耳墙横隔板立柱连杆与老土紧贴单位尺寸：抵板100x200x801:140x8040x801:0.5II这种桥台是用三角形框架把台帽、前壁、耳墙和设置在不同标高且具有不同斜度的分离式基础联接而成。优点：受力合理、圬工体积小，且基坑挖方量小，尤其显著的是水中的挖方量要减少很多。缺点：稍多用了一点钢筋。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点（三）拱桥的其他形式桥台钻空灌注桩沉降线后座1.组合式桥台组合式桥台由台身和后座两部分组成，台身基础承受竖向力，一般采用桩基础或沉井基础；拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台的土侧压力来平衡，因此后座基底标高应低于拱脚下缘的标高。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点2.空腹式桥台墙板后墙前墙空腹式挢台是由前墙、后墙、基础板和撑墙等部分组成。前墙承受拱圈传来的荷载，后墙支承台后的土压力。在前后墙之间设置撑墙3～4道，作为传力构件，并对后墙起到扶壁和对基础板起到加劲作用。桥梁墩台基础第三节桥台类型及特点3.齿槛式桥台侧墙撑墙后墙板前墙拱圈护坡齿槛齿槛式桥台是由前墙、侧墙、底板和撑墙几个部分组成。结构特点：基底面积较大，可以支承一定的垂直压力；底板下的齿槛可以增加摩擦和抗滑的稳定性；台背做成斜挡板，用它背面的原状土和前墙背面的新填土，共同平衡拱的水平推力；前墙与后墙板之间的撑墙可以提高结构的刚度。桥梁墩台基础第四节拼装式墩台的特点墩台结构的拼装化，可将构件集中在工地成工厂预制，与基础施工平行作业，如配合吊装作业的机械化，可大大加速施工进度，尤其在缺砂石，缺水以及自然条件恶劣、施工季节短的地区，采用拼装式墩台更为有利。1.概述建国以来，在新建铁路线上曾采用过以混凝土砌块拼装的实体墩，由于优点不显著，并未推广。随着墩台向轻型化发展，曾做过轻型墩台的拼装化试点研究，如板登式拼装桥墩、排架式拼装墩台以及预应力棍凝土拼装式空心墩等。但根据我国目前情况，拼装式墩台仅在特殊地区使用，尚未推广。桥梁墩台基础第四节拼装式墩台的特点2.实例连结角钢预埋角钢伸入顶帽预埋角钢焊接后用混凝土封闭预留空××挖空桩×：1（1）板凳式拼装桥墩由顶帽、桩柱、横撑和基础四部分组成桥梁墩台基础第四节拼装式墩台的特点§ж80钻孔桩8：1预留孔用混凝土封闭预埋角纲焊接后正面单位：厘米侧面§ж80钻孔桩用混凝土封闭预埋角纲焊接后挡土板预留孔侧面正面（2）排架式拼装墩台桥墩和桥台分别采用六根和八根桩柱，桩柱之间加设横撑。桥墩顶帽是拼装的六支点的厚板，为配合起重机能力，