第十一章悬索桥_桥梁工程.ppt

南京工业大学土木工程学院交通工程系 南京工业大学土木工程学院 桩柱式埋置式桥台对于各种土壤地基都适宜。根据桥宽和土基承载能力可以采用双柱、三柱或多柱的型式。柱与钻孔桩相连的称桩柱式；柱子嵌固在普通扩大基础之上的称立柱式；完全由一排钢筋混凝土桩和桩顶盖（或帽）梁连结而成的称柔性桩台。桩柱式桥台的台帽、耳墙及柱采用C25钢筋混凝土，桩采用C20钢筋混凝土。 框架式桥台既比桩柱式桥台有更好的刚度，又比重力式埋置桥台挖空率更高，更节约圬工体积。由于这种桥台结构本身存在着斜杆，能够产生水平分力以平衡土压力，加之基底较宽，又通过系梁联成一个框架体，所以稳定性较好，可用于填土高度在5m以上的桥台，其不足之处是必须用双排桩基，钢筋水泥用量均较桩柱式的要多。 为了节约圬工体积，可以把后倾式埋置式桥台台身挖空，做成肋形埋置式桥台。 1.拱桥重力式桥墩 拱桥是一种有推力结构，拱圈传给桥墩上的力，除了垂直力以外，还有较大的水平推力，这是与梁桥的最大不同之处。从抵御恒载水平力的能力来看，拱桥桥墩又可以分为普通墩和单向推力墩两种。 普通墩除了承受相邻两跨结构传来的垂直反力外，一般不承受恒载水平推力，或者当相邻孔不相同时只承受经过相互抵消后尚余的不平衡推力。 单向推力墩又称制动墩，它的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单向的恒载水平推力，以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。而且当施工时为了拱架的多次周转，或者当缆索吊装设备的工作跨径受到限制时，为了能按桥台与某墩之间或者按某两个桥墩之间作为一个施工段进行分段施工，在此情况下也要设置能承受部分恒载单向推力的制动墩。 由此可见，为了满足结构强度和稳定的要求，普通墩的墩身可以做得薄一些，单向推力墩则要做得厚实一些。 与梁桥重力式桥墩相比较，拱桥桥墩在构造上还有以下的特点： （1）拱座 拱桥桥墩与梁桥桥墩构造上的一个不同点是，梁桥桥墩的顶面要设置传力的支座，且支座距顶面边缘保持一定的距离；而无支架吊装的拱桥桥墩则在其顶面的边缘设置呈倾斜面的拱座，直接承受由拱圈传来的压力。故无铰拱的拱座总是设计成与拱轴线呈正交的斜面。由于拱座承受着较大的拱圈压力，故一般采用C20以上的整体式混凝土、C25以上混凝土预制块或MU50以上的块石砌筑。肋拱桥的拱座由于压力比较集中，故应用强度等级较高的混凝土及数层钢筋网加固；装配式的肋拱以及双曲拱桥的拱座，也可预留供插入拱肋的孔槽,就位以后再浇灌混凝土封固。 （2）拱座的位置 当桥墩两侧孔径相等时，则拱座均设置在桥墩顶部的起拱线标高上，有时考虑桥面的纵坡，两侧的起拱线标高可以略有不同。当桥墩两侧的孔径不等，恒载水平推力不平衡时，将拱座设置在不同的起拱线标高上。此时，桥墩墩身可在推力小的一侧变坡或增大边坡。从外形美观上考虑，变坡点一般设在常水位以下（图13.25）。 墩身两侧边坡和梁桥的一样，一般也为20:1~30:1。 （3）墩顶以上构造 对于实腹式石拱桥，其墩顶以上部分通常做成与侧墙平齐的形式。 对于空腹式石拱桥或双曲拱桥的普通墩，常采用立墙式、立柱加盖梁式或者采用跨越式。 对于单向推力墩常采用立墙式和框架式。 当采用立墙式时，为了检修的方便，墙中应设置过人孔；当采用立柱加盖梁或框架式时，则应按照钢筋混凝土结构进行设计配筋。 普通墩的顶宽，对于混凝土墩一般可按拱跨的1/15~1/25，石砌墩可按拱跨的1/10~1/20估算，其比值将随跨径的增大而减小，且不宜小于80cm。对于单向推力墩，则按具体情况计算确定。 为了缩减墩身长度，拱桥墩顶部分也可做成托盘形式。托盘可采用C20混凝土，或仅布置构造钢筋。 2.拱桥轻型桥墩 拱桥桥墩上所用的轻型桥墩,一般为配合钻孔灌注桩基础的桩柱式桥墩。 从外形上看，它与梁桥上的桩柱式桥墩非常相似。其主要差别是：在梁桥墩帽上设置支座，而在拱桥墩顶部分则设置拱座。 当拱桥跨径在10m左右时，常采用两根直径为1m的钻孔灌注桩；跨径在20m左右时可采用两根直径为1.2m或三根直径为1m的钻孔灌注桩；跨径在30m左右时可采用三根直径为1.2~1.3m的钻孔灌注桩。桩墩较高时，应在桩间设置横系梁以增强桩柱刚性。 桩柱式桥墩一般采用单排桩，跨径在40~50m以上的高墩，可采用双排桩。在桩顶设置承台，与墩柱联成整体。 如果柱与桩直接连接，则应在接合处设置横系梁。若柱高大于6~8m时，还应在柱的中部设置横系梁。 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。当桥墩较矮或单向推力不大时，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。轻型的单向推力墩形式有： 1带三角杆件的单向推力墩。这种桥墩的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，用来提高抵抗水平推力的能力（图13.27a）。为了提高构件的抗裂性