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　　橋梁下部結(jié)構(gòu)

　　(三)橋梁下部結(jié)構(gòu)

　　1.橋墩

　　(1)實體橋墩

　　實體橋墩由墩帽、墩身和基礎(chǔ)組成。大跨徑的墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁橋也不應(yīng)小于0.3m，并設(shè)有50～100mm的檐口。墩帽采用C20以上的混凝土，加配構(gòu)造鋼筋，小跨徑橋的墩帽除嚴(yán)寒地區(qū)外，可不設(shè)構(gòu)造鋼筋。在墩帽放置支座的部位，應(yīng)布置一層或多層鋼筋網(wǎng)。當(dāng)橋墩上相鄰兩孔的支座高度不同時，需加設(shè)混凝土墊石予以調(diào)整，并在墊石內(nèi)設(shè)置鋼筋網(wǎng)。

　　(2)空心橋墩

　　空心橋墩按壁厚分為厚壁與薄壁兩種，一般用壁厚與中面直徑(即同一截面的中心線直徑或?qū)挾?的比來區(qū)分：t/D≥1/10為厚壁，t/D<1/10為薄壁。

　　空心橋墩在構(gòu)造尺寸上應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1)墩身最小壁厚，對于鋼筋混凝土不宜小于300mm，對于素混凝土不宜小于500mm。

　　2)墩身內(nèi)應(yīng)設(shè)橫隔板或縱、橫隔板，通常的做法是：對40m以上的高墩，不論壁厚如何，均按6～10m的間距設(shè)置橫隔板。

　　3)墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔與泄水孔，孔的直徑不宜小于200mm;墩頂實體段以下應(yīng)設(shè)置帶門的進(jìn)入洞或相應(yīng)的檢查設(shè)備。薄壁空心墩按計算配筋，一般配筋率在0.5%左右，也有只按構(gòu)造要求配筋的。

　　(3)柱式橋墩

　　柱式橋墩一般由基礎(chǔ)之上的承臺、柱式墩身和蓋梁組成。柱式橋墩的墩身沿橋面橫向布置，通常由1～4根立柱組成，柱身為0.6～1.5m的大直徑圓柱或方形、六角形等，使墩身具有較大的強度和剛度。當(dāng)墩身高度大于6～7m時，可設(shè)橫系梁加強柱身橫向聯(lián)系。

　　(4)柔性墩

　　柔性墩是橋墩輕型化的途徑之一，它是在多跨橋的兩端設(shè)置剛性較大的橋臺，中墩均為柔性墩。

　　典型的柔性墩為柔性排架樁墩，是由成排的預(yù)制鋼筋混凝土沉入樁或鉆孔灌注樁頂端連以鋼筋混凝土蓋梁組成。多用在墩臺高度5～7m，跨徑一般不宜超過13m的中、小型橋梁上。

　　柔性排架樁墩分單排架和雙排架墩。單排架墩一般適用于高度不超過5m。樁墩高度大于5.0m時，為避免行車時可能發(fā)生的縱向晃動，宜設(shè)置雙排架墩;當(dāng)受樁上荷載或支座布置等條件限制不能采用單排架墩時，也可采用雙排架墩。

　　(5)框架墩

　　框架墩采用壓撓和撓曲構(gòu)件，組成平面框架代替墩身，支承上部結(jié)構(gòu)，必要時可做成雙層或更多層的框架支承上部結(jié)構(gòu)。

　　2.橋臺

　　按照橋臺的形式，可分為：重力式橋臺、輕型橋臺、框架式橋臺、組合式橋臺。

　　(1)重力式橋臺

　　重力式橋臺主要靠自重來平衡臺后的土壓力，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。重力式橋臺依據(jù)橋梁跨徑、橋臺高度及地形條件的不同有多種形式，常用的類型有U形橋臺、埋置式橋臺、八字式和耳墻式橋臺。埋置式橋臺將臺身埋置于臺前溜坡內(nèi)，不需要另設(shè)翼墻，僅由臺帽兩端耳墻與路堤銜接。

　　1)臺帽與背墻。橋臺頂帽由臺帽和背墻兩部分組成。臺帽采用C20素混凝土或鋼筋混凝土，其中鋼筋的布置和支座邊緣到臺身的最小距離與橋墩相同。

　　2)臺身

　　3)翼墻及耳墻。

　　U形橋臺的翼墻，外側(cè)呈直立，內(nèi)側(cè)為3：1～5：1的斜坡。八字式和一字式的翼墻，根據(jù)近年的設(shè)計經(jīng)驗，墻頂寬取0.4m，外側(cè)用10：1斜坡，內(nèi)側(cè)可用8：1～10：1.翼墻的長度根據(jù)實地地形確定，尾端應(yīng)保持一個相當(dāng)高度。

　　埋置式橋臺的擋土采用耳墻，耳墻長度不宜太長，一般不超過3～4m。厚度為0.15～0.3m，高度為0.5～2.5m，耳墻應(yīng)將主筋伸入臺帽或背墻借以錨固。

　　(2)輕型橋臺

　　輕型橋臺一般由鋼筋混凝土材料建造，其特點是用這種結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺輕型化。

　　輕型橋臺適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時不宜超過3個，單孔跨徑不大于13m，多孔全長不宜大于20m。

　　(3)框架式橋臺

　　適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造形式有柱式、肋墻式、半重力式和雙排架式、板凳式等。

　　框架式橋臺均采用埋置式，臺前設(shè)置溜坡。為滿足橋臺與路堤的連接，在臺帽上部設(shè)置耳墻，必要時在臺帽前方兩側(cè)設(shè)置擋板，以防溜坡土進(jìn)入支座部位。

　　(4)組合式橋臺

　　為使橋臺輕型化，橋臺本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力，而臺后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受，形成組合式的橋臺。常見的有錨定板式、過梁式、框架式以及橋臺與擋土墻的組合等形式。

　　3.墩臺基礎(chǔ)

　　(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)

　　這是橋涵墩臺常用的基礎(chǔ)形式。它屬于直接基礎(chǔ)，是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上，來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。其平面常為矩形，平面尺寸一般較墩臺底面要大一些?；A(chǔ)較厚時，可在縱橫兩個剖面上都砌筑成臺階形。

　　(2)樁基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶞\層地質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求時，可用樁基礎(chǔ)。

　　(3)管柱基礎(chǔ)。是一種深基礎(chǔ)，埋入土層一定深度，柱底盡可能落在堅實土層或錨固于巖層中，作用在承臺的全部荷載，通過管柱傳遞到深層的密實土或巖層上。

　　管柱基礎(chǔ)因其施工方法和工藝較為復(fù)雜，所需機械設(shè)備較多，所以較少采用。但當(dāng)橋址處的地質(zhì)水文條件十分復(fù)雜，如大型的深水或海中基礎(chǔ)，特別是深水巖面不平、流速大或有潮汐影響等自然條件下，不宜修建其他類型基礎(chǔ)時，可采用管柱基礎(chǔ)。

　　管柱基礎(chǔ)主要適用于巖層、緊密黏土等各類緊密土質(zhì)的基底，并能穿過溶洞、孤石支承在緊密的土層或新鮮巖層上，不適用于有嚴(yán)重地質(zhì)缺陷的地區(qū)，如斷層擠壓破碎帶或嚴(yán)重的松散區(qū)域。

　　管柱按材料分類有由鋼筋混凝土管柱、預(yù)應(yīng)力混凝土管柱及鋼管柱三種。

　　(4)沉井基礎(chǔ)。橋梁工程常用沉井作為墩臺的基礎(chǔ)。通常用混凝土或鋼筋混凝土制成。它既是基礎(chǔ)，又是施工時的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物。

　　當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，但在一定深度下有好的持力層，擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大，施工圍堰支撐有困難，或采用樁基礎(chǔ)受水文地質(zhì)條件限制時，此時采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比，經(jīng)濟(jì)上較為合理。

　　此外，還有地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、組合式基礎(chǔ)等。