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橋梁下部結構施工技術

生活 更新时间:2025-02-02 01:50:34

橋梁下部結構指的是支承橋梁上部結構并将其荷載傳遞至地基的橋墩、橋台等的總稱。

墩、台身位于基礎之上,是橋梁主要組成部分之一,支撐梁部荷載,并将之傳遞至基礎。

一、橋台

橋台位于橋梁兩端,支承橋梁上部結構并和路堤相銜接的構築物。其功能除傳遞橋梁上部結構的荷載到基礎外,還具有抵擋台後的填土壓力、穩定橋頭路基、使橋頭線路和橋上線路可靠而平穩地連接的作用。

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1、主要結構:

台身——指台帽以下基礎以上橋台承重的主體部分

前端——指橋台中支承上部結構的橫橋向擋土牆

翼牆——指橋台前端兩端或涵洞口兩側設置的擋土牆

台帽——指橋台前端頂部有出檐的蓋帽部分

錐坡——為保護橋頭路堤的穩定、防止沖刷,在橋涵與路基相接處修築的錐形護坡。

耳牆——在埋置式橋台中,與台帽或蓋梁兩端連接的小型擋土牆

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2、結構形式

常見的橋台結構有:實體式墩台、輕型橋台(按照翼牆不同形式有八字形橋台、一字牆橋台、耳牆式橋台三種)、柱式墩台、肋型埋置式橋台、框架式橋台。

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(1)實體式墩台又稱重力式墩台,主要特點是在承受外力時依靠自身及作用于其上的重力獲得穩定。其體積和自重一般都較大,常常就地取材,用砌體或素混凝土建造。其截面多采用簡單流線型,如圓端墩、尖端墩、圓角墩等。它主要靠自身重力來平衡台後的土壓力,其體積和自重一般都較大,常用的有U型橋台。U型橋台即前牆和兩側翼牆連城一體,在平面上呈U字型的橋台。

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(2)輕型墩台是一種受力後允許一定的彈性變形的橋墩,其特點是剛度小,自重輕,一般用鋼筋混凝土材料建成。是利用鋼筋混凝土結構的抗彎能力來減少圬工體積而輕型化的橋台,主要可分為薄壁輕型橋台和支撐梁輕型橋台。八字形橋台是兩側翼牆連在平面上呈八字型的橋台。一字形橋台是前牆和兩側翼牆在水平上呈一字型的橋台。

(3)柱式墩台是指墩台身由單根或多根柱狀體組成的橋梁墩台。如果柱下是樁基礎,則稱之為樁柱式墩台。柱的截面有圓形、矩形、多變形等,在斜交橋中單柱式較常見。

(4)肋形埋置式橋台是指台身大部分埋置于土中,不設翼牆而僅用于耳牆局部擋土的橋台,由兩塊後傾式的肋闆與頂面帽梁連接而成,故而得名。并設有台背牆和耳牆,以擋住路堤填土。台高10m以上時需要設置系梁。

(5)框架式橋台是一種在橫橋向呈框架式結構的樁基礎輕型橋台。它埋置于土中,所受的土壓力較小,适用于承載力較低、台身較高、跨徑較大的橋梁。

扶壁式橋台是由鋼筋混凝土前牆、踵闆和扶壁構成的橋台

錨碇闆式橋台是台身借埋置在台後穩定土體内的錨碇闆和錨杆的拉力以抵抗土體側壓力的橋台

支撐式橋台是台身頂部與梁或闆鉸接,下部設置支撐梁,使橋梁構成四鉸框架體系的橋台

二、橋墩

橋墩一般系指多跨橋梁的中間支撐結構物,除了承受上部結構的荷重外,還要承受流水壓力,水面以上的風力以及可能出現的冰荷載、船隻、排筏或漂流物的撞擊力。

空心墩是指墩身為空心腔體的薄壁墩,多為混凝土或鋼筋混凝土結構,廣泛用于較高橋墩。在構造上一般根據需要在腔體内設置數道橫隔闆,以增加墩身的整體剛度。

薄壁墩是指墩身的厚度與高度的比值較小,約為1/15~1/10,一般隻30~50cm厚,為實體結構,其截面多為矩形或端部稍做變形。其特點是圬工體積小,結構輕巧,比實體式橋墩的圬工要少,而且施工方便,外形美觀,由于墩身薄,故過水性較好,适用于軟弱地基的梁橋橋墩的修建。

Y形墩是薄壁墩的一種變異形式,由矩形墩柱和兩根斜腿所組成,因墩身呈Y字形而得名。适用于高度在20m以内的梁橋橋墩,一般都與箱梁上部構造配合使用,故無需再設置蓋梁。在施工過程中,兩個斜腿應對稱地進行混凝土的澆築,若數量較多亦可分段地進行施工。在高等級公路橋梁建設中,常使用這種橋墩結構。

三、墩台帽

墩、台帽位于墩身、台身頂部,通過支座承托上部結構荷載,并将荷載傳遞給墩身、台身。

墩帽是橋墩頂部有出檐的部分。

台帽是指橋台前牆頂部有出檐的部分。

四、拱座

拱座是在拱圈與墩台及拱圈與空腹式拱上建築的腹孔墩連接處設置的現澆混凝土構造物,将拱圈及拱上建築荷載傳遞至墩、台基礎。

五、蓋梁

是指為支承、分布和傳遞上部結構的荷載,在排架樁墩頂部設置的橫梁,又稱為帽梁,指樁、柱式橋墩連接樁、柱頂端的橫梁,主要作用是支撐橋梁上部結構,并将全部荷載傳到下部結構。

六、系梁

系梁是将墩、柱或樁連接成整體的結構物。指起拉杆作用的梁,主要是為了把兩個樁或墩連成整體受力,如在橋梁中為了改善柱子及樁受力的結構,使樁或墩的整體剛度加強,會在兩個樁或墩中間加一根系梁。

系梁是指在墩柱之間橫橋向設置的條形構造物,以增加墩身的整體剛度,系梁和墩柱之間采用剛性連接,主要用于柱式墩台。

系梁根據所在位置分為墩間系梁和樁基系梁,樁基系梁又稱地系梁。地系梁設置在樁與墩柱交界的位置,一般是埋在地下的,主要增加橫向穩定性,使樁基整體承受上部荷載。

墩間系梁又稱柱系梁,墩間系梁設置在墩柱之間,主要是增加橋墩的橫向穩定性。即系梁底與地面之間有一定的空間距離。

樁系梁為基礎結構,墩系梁為下部結構。

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六、耳背牆

耳背牆是指在埋置式橋台或岸墩上,與台帽或蓋梁聯結成一體的小型擋土牆。耳背牆是鋼筋混凝土薄壁或樁柱式橋台等輕型橋台上的構件。背牆在台帽上橫橋向布置,背牆頂上與橋主梁端形成伸縮縫。耳牆位于鋼筋混凝土薄壁或樁柱式橋台背牆兩側;其作用是約束台背土體,防止土體下沉變形導緻橋頭跳車現象。

在清單中,耳背牆混凝土計入台帽混凝土之中。

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七、墩頂固結

墩頂固結通常用于剛構橋,墩身與梁體固結在一起形成剛性連接,通過墩身變形實現梁體位移。

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八、抗震擋塊

一般在頂蓋梁上邊梁外側設置的土工構築物,其目的是防止主梁在橫橋向發生的落梁現象

墩梁固結混凝土并入蓋梁之中,支座墊石、防震擋塊混凝土計入附屬結構混凝土。

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