桥梁下部构造施工技术第二.pptx

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1、工作任务一工作任务一 桥梁墩台的构造桥梁墩台的构造学习目标：学习目标：1.叙述常用墩台的类型及使用场合；2.知道常用墩台的构造及桥梁有关规范对墩台构造要求；3.根据公路桥涵设计规范完成桥梁墩台施工图的构造校核作业。任务描述：任务描述：根据所学知识及公路桥涵有关设计标准及规范的相关内容，完成桥梁墩台构 造校核说明书。学习引导：学习引导：本工作任务沿着以下脉络进行学习:第1页/共88页一、桥梁墩台的组成一、桥梁墩台的组成 桥梁墩(台)(或称桥梁下部结构）组成墩（台）帽墩（台）身基础图1-1-1 桥梁墩台组成 第2页/共88页桥台：桥台：通常设置在桥梁两端的支承结构物。它除了上述作用外还与路堤相 衔

2、接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和塌落。桥墩：桥墩：设置在桥梁中间的支承结构物。单孔桥没有桥墩。对于两端悬出的 桥跨结构，则往往不用桥台而设置靠近路堤边坡的岸墩。桥台桥台桥墩桥墩锥坡锥坡上部结构上部结构图 1-1-2 桥梁组成第3页/共88页 墩台决定着桥跨结构在平面上和高程上的位置，并将荷载传递墩台决定着桥跨结构在平面上和高程上的位置，并将荷载传递给地基。给地基。桥台连接桥梁与路堤并承受桥头填土的水平土压力，起着桥台连接桥梁与路堤并承受桥头填土的水平土压力，起着挡土墙的作用。桥墩则将相邻两孔的桥跨连接起来。挡土墙的作用。桥墩则将相邻两孔的桥跨连接起来。桥梁墩台的作用：桥梁墩台的作用：

3、墩台分类墩台分类重力式墩台：靠自身重力来平衡外力而保持其稳定。重力式墩台：靠自身重力来平衡外力而保持其稳定。轻型墩台：刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。轻型墩台：刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。第4页/共88页1.1.重力式桥墩重力式桥墩 重力式桥墩组成重力式桥墩组成墩帽 基础 墩身 二、桥墩构造二、桥墩构造主要特点：靠自身重量来平衡外力，保持其稳定。适用场合：缺点：可选用材料：荷载较大的大、中型桥梁流冰、漂浮物较多的河流中 自重大 对地基承载力要求高 阻水面积也较大天然石材或片石混凝土图1-1-3 重力式墩第5页/共88页1）梁桥重力式桥墩（1）墩帽墩帽是桥墩顶端的

4、传力部分作用：承托上部结构；并将相邻两孔桥上的作用传到墩身上选用材料：一般采用C25以上的混凝土或钢筋混凝土梁式桥墩帽的平面尺寸，梁式桥墩帽的平面尺寸，必须满足结构支座布置的要求。必须满足结构支座布置的要求。第6页/共88页对于特大、大跨径的桥梁不得小于0.5m;对于中、小跨径的桥梁不应小于0.4m.墩帽厚度：墩帽厚度：墩帽顺桥向宽度：墩帽顺桥向宽度：f相邻两支座中心距离；a、a顺桥向支座边缘至墩台身顶部边缘的距离；c1顺桥向支座垫板至墩身边缘最小距离；c2檐口宽度，50mml00mm；墩帽尺寸规定：当桥面的横坡设在墩帽顶面时，可从中心向两端倾斜地加筑三角垫层，当桥面的横坡设在墩帽顶面时，可从

5、中心向两端倾斜地加筑三角垫层，以使上部结构在桥面形成排水横坡。以使上部结构在桥面形成排水横坡。b横桥向的墩帽最小宽度横桥向的墩帽最小宽度B：B=两侧主梁间距+支座横向宽度+2Cl+2C2第7页/共88页支座边缘到墩、台身边缘的最小距离(m)(m)支座边缘到墩、台身边缘的最小距离（m）顺桥向横 桥 向圆 弧 形 端 头（自支座边角量起）矩 形 端 头1500.300.300.501500.250.250.40500.200.200.30200.150.150.20对支座边缘至墩身边缘的最小距离所作规定的目的：对支座边缘至墩身边缘的最小距离所作规定的目的：避免支座过分靠近墩身侧面边缘而导致应力集中

6、；为了提高混凝土的局部抗压强度以及考虑施工误差和预留锚栓孔的要求。第8页/共88页支座支座墩帽墩帽1520cm图图图图1-1-51-1-5墩帽支撑垫石墩帽支撑垫石墩帽支撑垫石墩帽支撑垫石 对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋混凝土支承垫石对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋混凝土支承垫石(图图1-1-5)，支座要放置在支承垫石上。，支座要放置在支承垫石上。第9页/共88页(2)(2)墩身墩身 墩身可用混凝土、片石混凝土浇筑，也可用石料或混凝土墩身可用混凝土、片石混凝土浇筑，也可用石料或混凝土预制块砌筑。预制块砌筑。图1-1-6 墩身构造实体式桥墩墩身的顶宽：对于小跨径桥不宜小于0.8m,（采用

7、轻型桥台的桥梁，其桥墩不宜小于0.6m）；对于中等跨径桥不宜小于1.0m;对于特大、大跨径桥梁的墩身顶宽，视上部构造类型而定。侧坡坡度：一般采用20:130:1（竖:横），小跨径桥的桥墩也可采用直坡。第10页/共88页 墩身平面形状常做成圆端形或尖端形、矩形、圆形。墩身平面形状常做成圆端形或尖端形、矩形、圆形。图1-1-7墩身平面及破冰凌第11页/共88页空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：墩身混凝土一般为C20C30，最小壁厚一般不宜小 于0.30.5m。墩身内应设横隔板或纵、横隔板，以加强墩壁的局部 稳定。空心墩应设置壁孔，在墩身周围交错布置，其尺寸或 直径宜为0.20.3m墩顶实体段以下

8、，应设置带门的 进人洞或相应的检查设备。图1-1-8 空心桥墩第12页/共88页(3)(3)基础基础 设在天然地基上的桥墩基础可采用混凝土或砂浆砌设在天然地基上的桥墩基础可采用混凝土或砂浆砌片石片石(或块石或块石)。在竖向基础可以做成单层式的或在竖向基础可以做成单层式的或23层台阶式。层台阶式。重力式桥墩的重力式桥墩的优点优点：承载能力大，刚度大，防撞能承载能力大，刚度大，防撞能力强。缺点力强。缺点：圬工数量多，重力大，阻水面积大。圬工数量多，重力大，阻水面积大。宜修建在地基承载力较高、基岩埋深较浅的地基上，宜修建在地基承载力较高、基岩埋深较浅的地基上，适合荷载较大或河流中流水和漂浮物较多的桥

9、梁。适合荷载较大或河流中流水和漂浮物较多的桥梁。第13页/共88页(1)(1)重力式桥墩重力式桥墩 2)2)拱桥桥墩拱桥重力式桥墩，其形式基本上与梁桥重力式桥墩相仿拱桥重力式桥墩，其形式基本上与梁桥重力式桥墩相仿,墩帽 基础 墩身 三部分组成三部分组成由由图图1-1-9 1-1-9 重力式桥墩重力式桥墩1231-墩帽 2-墩身 3-基础墩帽：可用浆砌块石墩帽：可用浆砌块石(或料石或料石)做成做成(对应于石拱桥对应于石拱桥)或用混或用混凝土做成凝土做成(对应于混凝土或钢筋混凝土拱桥对应于混凝土或钢筋混凝土拱桥)。拱桥不需要设置支座，为支承拱圈，墩帽顶部做成拱桥不需要设置支座，为支承拱圈，墩帽顶部

10、做成斜坡斜坡(图图1-1-9)。拱桥重力式桥墩的宽度尺寸要大于梁桥，以满足拱桥桥墩承受较大的水平推力。拱桥重力式桥墩的宽度尺寸要大于梁桥，以满足拱桥桥墩承受较大的水平推力。墩身：体积较大，其平面形状为圆端形或尖端形、矩形。墩身：体积较大，其平面形状为圆端形或尖端形、矩形。基础：与梁桥相同。基础：与梁桥相同。第14页/共88页（22）柱式桥墩和桩柱式桥墩柱式桥墩和桩柱式桥墩 拱桥的柱式桥墩和桩柱式桥墩与梁桥基本相同，但在盖梁上要设置拱座用以支拱桥的柱式桥墩和桩柱式桥墩与梁桥基本相同，但在盖梁上要设置拱座用以支承拱圈。由于要承受较大的水平推力，柱和桩的直径比梁桥大，根数也比梁桥多。承拱圈。由于要承

11、受较大的水平推力，柱和桩的直径比梁桥大，根数也比梁桥多。（33）单向推力墩单向推力墩 在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其他孔的连锁反应，每隔在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其他孔的连锁反应，每隔3-5孔应设单孔应设单向推力墩。向推力墩。第15页/共88页 中小跨径拱桥可采用下列形式的单向推力墩：中小跨径拱桥可采用下列形式的单向推力墩：普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设一对预应力混凝土斜撑这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设一对预应力混凝土斜撑(图图1-1-10)。图图图图1-1-101-1-10重力式桥墩重力式桥墩重力式

12、桥墩重力式桥墩1-立柱立柱2-斜撑斜撑3-拉杆拉杆(用预应力用预应力)VH H12344-基础板基础板第16页/共88页悬臂式单向推力墩悬臂式单向推力墩悬臂式单向推力墩是在桥墩的顺桥向双向挑出悬臂式单向推力墩是在桥墩的顺桥向双向挑出悬臂悬臂(图图1-1-11)。图图图图1-1-111-1-11悬臂式单向推力墩悬臂式单向推力墩悬臂式单向推力墩悬臂式单向推力墩VH实体单向推力墩实体单向推力墩当桥墩较矮及单向推力不大时，只需当桥墩较矮及单向推力不大时，只需加大实体墩身的尺寸即可。加大实体墩身的尺寸即可。第17页/共88页（11）钢筋混凝土薄壁桥墩钢筋混凝土薄壁桥墩 当地基土质条件较差时，为了减轻地基

13、的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁当地基土质条件较差时，为了减轻地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩桥墩(图图1-1-12)，圬工数量比重力式桥墩节省，圬工数量比重力式桥墩节省70%左右，但需耗用较多的钢筋。左右，但需耗用较多的钢筋。图图1-1-12 1-1-12 钢筋混凝土薄壁桥墩钢筋混凝土薄壁桥墩钢筋混凝土薄壁桥墩钢筋混凝土薄壁桥墩 2.轻型桥墩轻型桥墩第18页/共88页 V形和形和Y形桥墩不仅具有优美的外形，还能缩短主梁跨径增大上部结构形桥墩不仅具有优美的外形，还能缩短主梁跨径增大上部结构的跨越能力，减少桥墩数目，但施工比较复杂，需设置临时墩和用钢脚手的跨越能力，减少桥墩数目，但施工比

14、较复杂，需设置临时墩和用钢脚手架来支承斜臂的重力。架来支承斜臂的重力。（2 2）V V形桥墩和形桥墩和Y Y形桥墩形桥墩 V形桥墩(图1-1-13a)顶部分开底部连在一起的。图图图图1-1-13 1-1-13 VV形桥墩和形桥墩和形桥墩和形桥墩和YY形桥墩形桥墩形桥墩形桥墩Y形桥墩(图1-1-13b)顶部分开底部与直立桥墩连在一起。2121a)1-预制梁预制梁2-接头接头b)第19页/共88页a）在灌注桩顶浇一承台，然后在承台上设立柱；）在灌注桩顶浇一承台，然后在承台上设立柱；（33）柱式桥墩和桩柱式桥墩柱式桥墩和桩柱式桥墩图图图图1-1-14 1-1-14 1-1-14 1-1-14 梁桥柱

15、式桥墩梁桥柱式桥墩 1a)1-盖梁盖梁2-立柱立柱b)c)d)233-承台承台b）在浅基础上设立柱；）在浅基础上设立柱；c）为了增强墩柱间抗撞击的能力，在两柱中间加做隔墙；）为了增强墩柱间抗撞击的能力，在两柱中间加做隔墙；d）当桥墩较高，也可以把水下部分做成实体式，以上部分仍为柱式。）当桥墩较高，也可以把水下部分做成实体式，以上部分仍为柱式。第20页/共88页桩柱式桥墩：桩柱式桥墩：一般分为两部分，在地面以上一般分为两部分，在地面以上(或柱桩连接处以上或柱桩连接处以上)称为柱，在地称为柱，在地 面以下称为桩。面以下称为桩。a）为单柱式桩墩，适用于宽度不大斜交桥；）为单柱式桩墩，适用于宽度不大斜

16、交桥；图图图图1-1-15 1-1-15 梁桥桩式桥墩梁桥桩式桥墩梁桥桩式桥墩梁桥桩式桥墩悬臂盖梁悬臂盖梁a)b)c)单立柱单立柱横梁系横梁系b）为等截面双柱式桩墩；）为等截面双柱式桩墩；c）为变截面双柱式桩墩，为了增加桩柱的横向刚度）为变截面双柱式桩墩，为了增加桩柱的横向刚度,在桩柱之间设置横系梁。在桩柱之间设置横系梁。第21页/共88页 柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁广泛采柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁广泛采用的桥墩形式，用的桥墩形式，它能减轻墩身重力，节约圬工它能减轻墩身重力，节约圬工材料，施工方便，外形又较美观。材料，施工方便，外形又较美观。第22页/共88页(4)(4)柔性排架桩墩柔

17、性排架桩墩 柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。而成。其主要特点是：其主要特点是：可以通过一些构造措施，可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）（制动力、温度影响力等）传递到各个柔性墩台或相邻传递到各个柔性墩台或相邻的刚性墩台上。的刚性墩台上。图1-1-16 柔性排架桩墩 第23页/共88页 柔性墩一般布设在两端具有刚性较大桥台的多跨桥中，同时，在全桥除一个柔性墩一般布设在两端具有刚性较大桥台的多跨桥中，同时，在全桥除一个中墩上设置活动支座外，其余墩台均采

18、用固定支座，见图中墩上设置活动支座外，其余墩台均采用固定支座，见图1-1-17。图图图图1-1-17 1-1-17 柔性墩的布置柔性墩的布置柔性墩的布置柔性墩的布置活动支座活动支座3号墩正面号墩正面234第24页/共88页分联布置柔性墩见图分联布置柔性墩见图1-1-18 图图图图1-1-181-1-18多跨柔性墩的布置多跨柔性墩的布置多跨柔性墩的布置多跨柔性墩的布置 两个活动支座之间或刚性墩台与第一个活动支座之间称为一联，每两个活动支座之间或刚性墩台与第一个活动支座之间称为一联，每联设置一个刚性墩（台），刚性墩宜布置在地基较好和地形较高的地方。联设置一个刚性墩（台），刚性墩宜布置在地基较好和地

19、形较高的地方。联长联长刚性台刚性台刚性墩刚性墩刚性墩刚性墩第25页/共88页（55）轻型桥墩）轻型桥墩 小跨径的钢筋混凝土板桥，一般采用石砌或混凝土轻型桥墩较为经济小跨径的钢筋混凝土板桥，一般采用石砌或混凝土轻型桥墩较为经济(图图1-1-19)。图图图图1-1-191-1-19轻型桥墩轻型桥墩轻型桥墩轻型桥墩 尺寸单位尺寸单位尺寸单位尺寸单位(cm)(cm)第26页/共88页 墩帽用混凝土浇筑，墩帽上要预埋栓钉，位置与上部结构块件的栓墩帽用混凝土浇筑，墩帽上要预埋栓钉，位置与上部结构块件的栓孔相对应。孔相对应。墩身用混凝土或浆砌块石做成，墩身为直立，不设侧坡，两头做墩身用混凝土或浆砌块石做成，

20、墩身为直立，不设侧坡，两头做成圆端形。成圆端形。基础采用混凝土或浆砌片石基础采用混凝土或浆砌片石(或块石或块石)做成，平面尺寸较墩身底面做成，平面尺寸较墩身底面尺寸略大尺寸略大(一般大一般大20cm)。基础多做成单层式的。基础多做成单层式的。第27页/共88页基础基础基础基础台身台身台身台身(前墙和侧墙前墙和侧墙前墙和侧墙前墙和侧墙)台帽台帽台帽台帽三、桥台构造三、桥台构造三、桥台构造三、桥台构造1.重力式桥台重力式桥台组成组成第28页/共88页a）梁桥重力式桥台 b)拱桥重力式桥台图图1-1-20 重力式桥台构造重力式桥台构造第29页/共88页 侧侧墙墙用用以以连连接接路路堤堤并并抵抵挡挡路

21、路堤堤填填土土向向两两侧侧的的压压力力，当当其其尺尺寸寸满满足足规规范范要要求求时时，可可按按U U形形整整体体截截面面验验算算截截面面强强度度，否否则则按按独独立立挡挡土土墙墙验验算。算。桥桥台台两两侧侧设设有有锥锥形形护护坡坡，锥锥形形的的坡坡度度一一般般由由纵纵向向(顺顺路路堤堤方方向向)为为1 1：1 1逐逐渐渐变变至至横横向向为为1 1：1.51.5。锥坡的平面形状为。锥坡的平面形状为1/41/4椭圆椭圆。前前墙墙顶顶部部设设置置台台帽帽，以以放放置置支支座座和和安安设设上上部部构构造造。前前墙墙除除支支承承上上部部结结构构外外，还还承承受受路路堤堤填土的水平压力。填土的水平压力。第

22、30页/共88页 锥锥锥锥坡坡坡坡用用土土夯夯筑筑而而成成，其其表表面面用用片片石石砌砌筑筑。锥锥坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。重重重重力力力力式式式式U U形形形形桥桥桥桥台台台台特特特特点点点点：构构造造简简单单，基基底底承承压压面面大大，主主要要依依靠靠自自身身重重力力和和台台内内填填土土重重力力来来保保持持稳稳定定，但但圬圬工工体体积积大大，并并由由于于自自身身重重力力而而增增加加对对地地基基的的压压力力，宜宜在在填填土土高高度度和和跨跨径径不不大大的的桥桥梁梁中中采用。采用。第31页/共88页 钢筋混凝土薄壁桥台钢筋混凝土薄壁桥台钢筋混凝土薄壁桥台钢

23、筋混凝土薄壁桥台是由是由扶壁扶壁式挡土墙式挡土墙和两侧的和两侧的薄壁侧墙薄壁侧墙所构成所构成 （1 1）钢筋混凝土薄壁桥台）钢筋混凝土薄壁桥台图图1-1-211-1-21 钢筋混凝土薄壁桥钢筋混凝土薄壁桥台台前前前前墙墙墙墙扶扶扶扶墙墙墙墙侧侧侧侧墙墙墙墙耳耳耳耳墙墙墙墙2.轻型桥台轻型桥台第32页/共88页 台台台台顶顶顶顶由由竖竖直直小小墙墙和和支支于于扶扶壁壁上上的的水水平平板板构成承梁部分，以支承桥跨。构成承梁部分，以支承桥跨。特特特特点点点点：自自身身重重力力轻轻可可减减小小对对地地基基的的压压力力。但但其其构构造造复复杂杂，钢钢筋筋用用量量也也比比较较多多，适适用用于于在软土地基上

24、建造的桥梁。在软土地基上建造的桥梁。第33页/共88页 当路堤填土高度超过当路堤填土高度超过6m6m8m8m时，可采用埋置时，可采用埋置式桥台。式桥台。（2 2）埋置式桥台）埋置式桥台 它是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽，它是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽，以安放支座和上部结构，不另设翼墙，仅由台帽以安放支座和上部结构，不另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。两端的耳墙与路堤衔接。第34页/共88页 重力式埋置桥台：重力式埋置桥台：重力式埋置桥台：重力式埋置桥台：台身常做成向后倾斜，这样可台身常做成向后倾斜，这样可减小台后土压力和基底合力偏心减小台后土压力和基底合力偏心距，但施工时应注意

25、桥台前后均距，但施工时应注意桥台前后均匀填土，以防倾倒。匀填土，以防倾倒。50cm50cm50cm50cm图1-1-22 重力式埋置桥台第35页/共88页 立柱式埋置桥台立柱式埋置桥台(图图a a)、框架式埋置桥台框架式埋置桥台(图图b b）和和桩式埋置桥台桩式埋置桥台(图图c)c)，这三种桥台均较重力式桥台轻巧，能节约大量圬工。这三种桥台均较重力式桥台轻巧，能节约大量圬工。图图a a图图b b图图c c图 1-1-23 立柱式埋置桥台第36页/共88页 特点：特点：特点：特点：由于台身埋入土中，利用台前锥坡由于台身埋入土中，利用台前锥坡产生的土压力来抵消台后的主动土压力，可以产生的土压力来抵

26、消台后的主动土压力，可以增加桥台的稳定性，桥台的尺寸也相应减小。增加桥台的稳定性，桥台的尺寸也相应减小。但埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下的但埋置式桥台的锥坡挡水面积大，对桥孔下的过水面积有所压缩。过水面积有所压缩。第37页/共88页 设有支撑梁的设有支撑梁的轻型桥台轻型桥台用于跨径不大于用于跨径不大于13m13m的板的板(梁梁)桥，且不宜桥，且不宜多于多于3 3孔，全长不大于孔，全长不大于20m20m。（3 3）设有支撑梁的轻型桥台）设有支撑梁的轻型桥台 台帽台帽用混凝土浇筑，当填土高度较高或跨径较大时，宜采用有台用混凝土浇筑，当填土高度较高或跨径较大时，宜采用有台背的台帽。背的台帽。台

27、身台身用混凝土浇筑或块石砌筑，两边坡度为直立。用混凝土浇筑或块石砌筑，两边坡度为直立。第38页/共88页 八字形桥台八字形桥台八字形桥台八字形桥台：两边翼墙与桥台设缝分离两边翼墙与桥台设缝分离,翼翼墙与水流方向成墙与水流方向成3030夹角；夹角；支撑梁支撑梁支撑梁支撑梁1:1.51:1.51:1.51:1.520202020图 1-1-24 八字形桥台第39页/共88页一字形桥台一字形桥台一字形桥台一字形桥台：翼墙与桥台连成整体；翼墙与桥台连成整体；支撑梁支撑梁支撑梁支撑梁1:1.51:1.51:1.51:1.520202020图图 1-1-25 一字形桥台一字形桥台第40页/共88页 为了节

28、约圬工数量，也可在边桩上设置为了节约圬工数量，也可在边桩上设置为了节约圬工数量，也可在边桩上设置为了节约圬工数量，也可在边桩上设置耳耳耳耳墙墙墙墙(图图图图a)a)代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推代替翼墙。为了增加桥台抵抗水平推力的抗弯刚度，也可将台身做成力的抗弯刚度，也可将台身做成力的抗弯刚度，也可将台身做成力的抗弯刚度，也可将台身做成T T形截面形截面形截面形截面(图图图图b)b)。第41页/共88页台墙台墙台墙台墙耳墙耳墙耳墙耳墙边柱边柱边柱边柱支撑梁支撑梁支撑梁支撑梁耳墙耳墙耳墙耳墙图图a a图图b b支撑梁支撑梁支撑梁支

29、撑梁立面立面立面立面平面平面平面平面图 1-1-26 轻型桥台第42页/共88页 上部构造与台帽间应用上部构造与台帽间应用上部构造与台帽间应用上部构造与台帽间应用栓钉栓钉栓钉栓钉连接，栓钉孔、连接，栓钉孔、连接，栓钉孔、连接，栓钉孔、上部结构与台背之间需用上部结构与台背之间需用上部结构与台背之间需用上部结构与台背之间需用小石子混凝土小石子混凝土小石子混凝土小石子混凝土(标号同标号同标号同标号同上部结构上部结构上部结构上部结构)或或或或砂浆砂浆砂浆砂浆填实填实填实填实有台背有台背有台背有台背无台背无台背无台背无台背锚固栓钉锚固栓钉锚固栓钉锚固栓钉图图1-1-27 1-1-27 上部结构与台帽栓钉

30、连接上部结构与台帽栓钉连接(尺寸单位：尺寸单位：cm)cm)第43页/共88页 桥台下端与相邻桥台桥台下端与相邻桥台桥台下端与相邻桥台桥台下端与相邻桥台(墩墩墩墩)之间设置之间设置之间设置之间设置支撑梁支撑梁支撑梁支撑梁，设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形设在铺砌层及冲刷线之下，对于多孔桥的一字形桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。桥台，墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。河床铺砌层河床铺砌层河床铺砌层河床铺砌层支

31、撑梁支撑梁支撑梁支撑梁图图1-1-28 1-1-28 支承梁底座支承梁底座(尺寸单位：尺寸单位：cm)cm)第44页/共88页 锚碇板结构锚碇板结构由由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板锚碇板、立柱、拉杆和挡土板组成。组成。(4)(4)锚碇板式桥台（锚拉式）锚碇板式桥台（锚拉式）挡土挡土结构包括：结构包括：锚碇板、拉杆、挡土板和立锚碇板、拉杆、挡土板和立柱。柱。第45页/共88页分离式分离式 构造见图，台身构造见图，台身与锚碇板、挡土结构与锚碇板、挡土结构分离，台身承受桥跨分离，台身承受桥跨结构传来的竖向力和结构传来的竖向力和水平力，挡土结构承水平力，挡土结构承受土压力。受土压力。图图1-1-29 1

32、-1-29 锚钉板式桥台结构锚钉板式桥台结构第46页/共88页 结合式锚碇板结合式锚碇板式桥台式桥台较较分离式锚分离式锚碇板式桥台碇板式桥台结构简结构简单，施工方便，工单，施工方便，工程量小，但受力不程量小，但受力不明确，若设计计算明确，若设计计算中台顶位移量的选中台顶位移量的选取不准确，将影响取不准确，将影响施工和运营。施工和运营。结合式结合式图1-1-30 结合式锚碇板式桥台第47页/共88页 枕梁式桥台枕梁式桥台是以枕梁代替是以枕梁代替台帽，并直接搁于地基上。它台帽，并直接搁于地基上。它是桥梁中最简单的一种桥台，是桥梁中最简单的一种桥台，适用于桥梁建筑高度小，桥台适用于桥梁建筑高度小，桥

33、台下土质比较密实，河床比较稳下土质比较密实，河床比较稳定，无冲刷的小型梁桥定，无冲刷的小型梁桥。枕梁式桥台枕梁式桥台 图图1-1-31 1-1-31 枕梁式桥台枕梁式桥台梁梁护坡护坡枕梁枕梁碎石垫层碎石垫层第48页/共88页学习情境一学习情境一 认知常见桥梁下部构造认知常见桥梁下部构造工作任务二工作任务二 认知桥梁基础构造认知桥梁基础构造学习目标：学习目标：1.叙述常用基础的类型及使用场合；2.知道常用桥梁基础的构造及桥梁有关规范对基础构造的要求；3.根据公路桥涵设计规范完成桥墩基础施工图的构造校核作业。任务描述：任务描述：根据所学知识及公路桥涵有关设计标准及规范的相关内容，完成桥梁基础施 工

34、图的构造校核说明书。学习引导：学习引导：本工作任务沿着以下脉络进行学习:第49页/共88页一、相关知识一、相关知识桥梁基础作用：支承桥跨结构、保持体系稳 定、把桥梁结构自重及车辆 荷载传递给地基对基础的要求：必须有足够的强度和稳定性,变形也应在容许范围之内。第50页/共88页二、地基与基础的类型二、地基与基础的类型地基天然地基：直接在其上修筑基础的地层人工地基：经过人工加固处理的地基基础分类：基础分类：按基础刚度分类柔性基础：柔性基础：受力后允许发生较大挠曲变形 的基础刚性基础：刚性基础：受力后不发生挠曲变形的基础第51页/共88页按基础埋置深度分类浅基础（埋置深度小于5m）深基础按构造形式分

35、类实体式桩柱式第52页/共88页按施工方法进行分类明挖法（适用浅基础）就地钻（挖）孔灌注桩沉井沉箱沉桩沉管灌注桩适用深基础第53页/共88页三、刚性浅基础的构造三、刚性浅基础的构造1、刚性扩大基础构造、刚性扩大基础构造建筑用材料：块石或混凝土等圬工材料基础平面尺寸：较墩、台底面大，每边扩大的尺寸最小为20cm刚性基础的悬出段长度，通常用压力分布角来控制 角：自墩（台）身底的边缘与 基底边缘的连线和竖直线 间的夹角要求：max(为max称为刚性角）第54页/共88页对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5砂浆砌筑时max 300对于砖、片石、块石、粗料石砌体，当用强度等级为M5以上砂浆

36、砌筑时max 350混凝土浇筑时，max 400关于关于max 的规定：的规定：当 max时的浅基础称为柔性基础，应验算基础的弯曲拉应力和剪应力强图，并设置必要的钢筋第55页/共88页 当基础较厚时，可在纵横两个剖面上都砌筑成台阶形，以减少基础自重，节省材料。第56页/共88页2、刚性扩大基础尺寸的拟订、刚性扩大基础尺寸的拟订基础高度（基础高度（H）：基础底面埋置深度h与基础顶面埋置深度h0 之差H=h-h0第57页/共88页基础高度，一般应根据墩（台）身结构形式、荷载大小、基础材料等来确定：首先根据基础埋置深度的要求，确定基底高程；再按照水中基础顶面不高于最低水位，在季节性河流或旱地上的墩台

37、基础顶面不高出地面，则可定出基顶高程。第58页/共88页基础的平面尺寸：基础的平面尺寸：应根据墩(台)身底面形状而确定第59页/共88页基础里面尺寸确定：基础里面尺寸确定：确定襟边宽和台阶宽度(两者宜取同宽，即ci=c1），墩（台）基础的襟边最小值为0.20.5m。确定基础台阶厚度hi当基础较厚时(超过1m)，可将基础做成台阶形，每层台阶厚度通常为hi=1.01.5m第60页/共88页四、桩基础的类型与构造四、桩基础的类型与构造桩基础的作用：桩基础的作用：将承台以上结构物传来的外力，通过承台由桩传到较深的地基持 力层中。承台：承台：将外力传递给各桩并箍住桩顶使各桩共同 承受外力。各桩各桩所承受

38、的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩 端土的抵抗力将其传递到地基土中。桩基础组成：由埋于地基土中的若干根桩及将所有桩联成一个整体的承台（或盖 梁）两部分所组成第61页/共88页（1）荷载较大，地基上部土层软弱，适宜的地基持力层位置较深，采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时；（2）河床冲刷较大，河道不稳定或冲刷深度不易计算正确，如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时；（3）当地基计算沉降过大或结构物对不均匀沉降敏感时，采用桩基础穿过松软（高压缩性）土层，将荷载传到较坚实（低压缩性）土层，减少结构物沉降并使沉降较均匀。另外桩基础还能增强结构物的抗震能力；（4）当施工水位或地下水位较高时。桩基

39、础是一种深基础，主要适用于下列条件：桩基础是一种深基础，主要适用于下列条件：第62页/共88页1桩与桩基础的类型桩与桩基础的类型（1）桩基础按承台位置分类高桩承台基础高桩承台基础：承台底面位于地面（或冲 刷线）以上；低桩承台基础：低桩承台基础：承台底面位于地面（或冲 刷线）以下。结构特点：结构特点：高桩承台基础的结构特点是基桩部分 桩身埋入土中，部分桩身外露在地 面以上（称为桩的自由长度）；而 低承台基础的基桩则全部埋入土中 （桩的自由长度为零）。第63页/共88页（2）按施工方法分类 钻（挖）孔灌注桩基础钻孔灌注桩基础：用钻（冲）孔机械在主体中先钻成桩孔，然后在孔内放入钢筋骨架，灌注桩身混凝

40、土而成钻孔灌注桩，最后在桩顶浇筑承台（或盖梁）。特点：施工设备简单、操作方便。适用场合：各种砂性土、粘性土，也适用于碎、卵石类土层和岩层。挖孔灌注桩：依靠人工（用部分机械配合）在地基中挖出桩孔，然后与钻孔桩 一样灌注混凝土成桩。特点：不受设备和地形限制，施工简单，靠人工挖土，桩径较大，一般大于1.4m。适用场合：适用场合：无水或渗水量小的地层，对可能发生流沙或含厚的软粘土层地基施工较困难，需要加强孔壁支撑确保安全。第64页/共88页 沉桩基础沉桩：沉桩：是通过锤击（或以高压射水辅助）将各种预先制好的桩（主要是钢筋混凝土实心桩或管桩，也有木桩或钢桩）打入地基内达到所需要的深度而成为桩基础。适用场

41、合：适用场合：桩径较小（直径在0.60m以下），地基土质为砂性土、塑性土、粉土、细砂以及松散的不含大卵石或漂石的碎卵石类土质。静力压桩：静力压桩：在软塑性土质中也可以用重力将桩压入土中振动下沉桩：振动下沉桩：将大功率的振动打桩机安装在桩顶（预制的钢筋混凝土 桩或钢管桩），利用振动力以减少土对桩的阻力，使 桩沉入主体中。沉桩沉桩第65页/共88页管柱基础将预制好的大直径（直径l5m左右）钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土管柱，用大型的振动沉桩锤沿导向结构将桩沿垂直向振动下沉到基岩（一般以高压射水和吸泥机配合帮助下沉），然后在管柱内钻岩成孔，下放钢筋骨架笼，灌注混凝土，将管柱与岩层牢固连接形成管柱基础。

42、管柱基础管柱基础：第66页/共88页（3）按基础的受力条件分类柱桩与摩擦桩柱桩（支承桩）：柱桩（支承桩）：桩尖支承在坚硬的岩层上，荷载主要通过桩身直接传到桩尖下的岩层中去，这时桩侧摩阻力相对桩尖反力很小，可忽略不计。摩擦桩：摩擦桩：桩完全埋于较软弱的分散土中，荷载主要是通过桩侧与土之间的摩擦作用传到桩尖处面积较大的土层中去，这时桩侧摩阻力和桩尖反力均需考虑。第67页/共88页 竖直桩和斜桩第68页/共88页2桩与桩基础的构造1）各种基桩的构造）各种基桩的构造（1）就地灌注钢筋混凝土桩的构造钻（挖）孔桩是采用就地灌注的钢筋混凝土桩，桩身常为实心断面，混凝土强度等级不低于C20，对仅承受竖直力的桩

43、基础可用C15（但水下混凝土仍不应低于C20）。钻孔桩设计直径一般为0.801.50m，挖孔桩的直径或最小边宽度不宜小于1.20m。第69页/共88页桩内钢筋应按照内力和抗裂性的要求布设，长摩擦桩应该根据桩身弯矩分布情况分段配筋，短摩擦桩和柱桩也可按桩身最大弯矩通长均匀配筋，当按内力计算桩身不需要配筋时，应在桩顶35m内设置构造钢筋。桩内钢筋应按照内力和抗裂性的要求布设，长摩擦桩根据桩身弯矩分布情况分段配筋，短摩擦桩和柱桩可按桩身最大弯矩通长均匀配筋，当按内力计算桩身不需要配筋时，应在桩顶35m内设置构造钢筋。为了保证钢筋骨架有一定的刚性，便于吊装及保证主筋受力后的纵向稳定，主筋不宜过细过少(

44、直径不宜小于14mm），每根桩不宜少于8根，主筋净距不宜小于8cm，保护层厚度不宜小于5cm。主筋若需焊接，焊接长度应符合规定：双面缝大于5d（d为钢筋直径），单面缝大于10d。箍筋应适当加强，箍筋直径一般不小于8mm，中距为2040cm。对于直径较大的桩或较长的钢筋骨架，可在钢筋骨架上每隔2.02.5m设置一道加劲箍筋（直径为1418mm），如图1-2-12所示。钻（挖）孔桩的柱桩根据桩底受力情况如需要嵌入岩层时，嵌入深度应计算确定，并不得小于0.5m。桩内钢筋布置第70页/共88页（2）钢筋混凝土预制桩）钢筋混凝土预制桩可以就地灌注预制。通常方桩横断面为 20cm20cm50cm50cm，

45、桩身混凝土强度等级不低C25，桩身配筋应考虑制造、运输、施工和使用各阶段的受力要求配筋。主筋直径一般为1225mm，主筋净距不小于5cm；箍筋直径为68mm，其间距一般不大于40cm（在两端处间距宜减小，一般为5cm）。桩顶处，为了承受直接的锤击应设钢筋网加固，为了便于吊运，应在桩项预设吊耳，一般由直径为2025mm的圆钢制成，混凝土强度等级不低于C25。钢筋混凝土方桩：钢筋混凝土方桩：第71页/共88页管柱：管柱：由预制工厂以离心式旋转机生产，有普通钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土两种，直径为400mm、550mm，管壁厚80mm，混凝土强度等级为C25C40，每节管桩两端装有连接钢盘（法兰盘）

46、以供接长。预制钢筋混凝土桩柱的分节长度，应根据施工条件决定，并应尽量减少接头数量。接头强度不应低于桩身强度，并有一定的刚度以减少锤振能量的损失。接头法兰盘的平面尺寸不得突出管壁之外。第72页/共88页2）桩的布置和间距桩基础内基桩的布置应根据荷载、地基土质、基桩承载力等决定。采用大直径钻孔灌注桩的中小桥梁常用单排式，如图1-2-14a）所示；在大型桥梁或水平推力较大时，则采用多排式（行列式或梅花式），如图1-2-14b）、1-2-14c)所示。第73页/共88页钻（挖）孔桩的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径；支撑或嵌固在岩层上的柱桩不得小于2.0倍的成孔直径（矩形桩为边长，下同）；桩的最大

47、中心距一般也不超过56倍桩径。打入桩的中心距不应小于桩径（或边长）的3倍，在软土地区还需适当增加。管柱的中心距一般为管柱外径的2.53.0倍（摩擦桩）或2.0倍（柱桩）。如设有斜桩，桩的中心距在桩底处不应小于桩径的3.0倍，在承台底面不小于桩径的1.5倍；若用振动法沉入砂土内的桩，在桩尖处的中心距不应小于桩径的4.0倍。为了避免承台边缘距桩身过近而发生破裂，边桩外侧到承台边缘的距离，对于桩径小于或等于1m的桩不应小于0.5倍桩径且不小于250mm；对于桩径大于1m的桩不应小于0.3倍桩径并不小于500mm。考虑桩与桩侧土的共同工作条件和施工的需要考虑桩与桩侧土的共同工作条件和施工的需要:第74

48、页/共88页3）承台的构造，桩与承台的连结）承台的构造，桩与承台的连结承台的平面尺寸和形状应根据上部结构（墩台身）底部尺寸和形状以及基桩的平面布置而定，一般采用短形和圆瑞形。承台厚度应保证承台有足够的强度和刚度，公路桥梁墩台多采用钢筋混凝土或混凝土刚性承台（承台本身材料的变形远小于其位移），其厚度不宜小于1.5m。混凝土强度等级不宜低于C15。对于盖梁式承台和柱式墩台、空心墩台的承台应验算承台强度并设置必要的钢筋，承台厚度可不受上述限制。第75页/共88页桩和承台的连接：桩和承台的连接：钻（挖）孔灌注桩现都采取将桩顶主筋伸入承台，桩身伸入承台长度一般为150200mm（盖架式承台，桩身可不伸入

49、），如图1-2-15a）、b)所示。伸入承台的桩顶主筋可做成喇叭形，约与竖直线倾斜15，若受构造限制，主筋也可不做成喇叭形。伸入承台的钢筋应符合结构规范的锚固长度，一般应不小于600mm，并设箍筋。对于不受轴向拉力的打入桩可不破桩头，将桩直接埋入承台内，如图1-2-15c）所示。第76页/共88页承台底部桩顶平面上钢筋网设置：承台底部桩顶平面上钢筋网设置：纵桥向和横桥向每1m宽度内可采用钢筋截面积12001500mm2（此项钢筋直径常为1418mm，应按规定锚固长度弯起锚固），钢筋网在越过桩顶钢筋处不应截断，并应与桩顶主筋连结。第77页/共88页五、沉井基础的类型与构造五、沉井基础的类型与构造

50、沉井沉井：是一个无底无盖的井状结构（如图1-2-17），是以在井孔内不断除土，井 体借自重克服外壁与土的摩阻力而不断下沉至设计标高，并经过封底、填 心以后，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础第78页/共88页沉井特点：沉井特点：（1）埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；（2）下沉过程中，沉井作为坑壁围护结构，起挡土、挡水作用；（3）施工中不需要很复杂的机械设备，施工技术也较简单。沉井适用场合：沉井适用场合：（1）上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有较好的持力层，采用沉井基础与其他基