橋墩布置建議
橋墩的位置和橋梁上部結(jié)構(gòu)的分跨布置密切相關(guān),應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較決定(見橋式方案設(shè)計)。如跨河橋的橋墩應(yīng)考慮到深水或不良地基會對橋墩基礎(chǔ)施工帶來的各種困難,冰凌、漂木或泥石流,會增加橋墩額外的負(fù)荷,布置橋墩時,應(yīng)特別慎重;地形陡峻的V形深谷,宜以較大跨度跨越,避免在溝底設(shè)置高橋墩;當(dāng)橋下凈空無特殊要求,河床及地基情況允許采用淺基礎(chǔ)橋墩,或為了美化環(huán)境,避免高路堤占地太多而修建的旱橋,則以低墩短跨的橋孔布置為好。 2100433B
多跨橋的中間支承結(jié)構(gòu)稱為橋墩。橋墩分為實體墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形狀可分為矩形墩、尖端形墩、圓形墩等。建筑橋墩的材料可用木料、石料、混凝土、鋼筋混凝土、鋼材等。
主要分為鋼筋混凝土薄壁墩和雙壁墩以及V形墩三類。其共同特點是在橫橋向的長度基本和其他形式的墩相同,但是在縱橋向的長度很小。其優(yōu)點是,可以節(jié)省材料,減輕橋墩的自重,同時雙壁墩可以增加橋墩的剛度,減小主梁支點負(fù)彎矩,增加橋梁美觀;V形墩可以間接的減小主梁的跨度,使跨中彎矩減小,同時又具有拱橋的一些特點,更適合大跨度橋的建造。
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。即墩體的整體剛度很小,在墩頂水平推力的作用下發(fā)生較大的水平位移。優(yōu)點是由于橋墩的水平推力是按各墩的剛度分配的,故分配到每個柔性墩上的水平推力很小。
一般由基礎(chǔ)上的承臺、柱式墩身和蓋梁組成。優(yōu)點是能減輕墩身自重,節(jié)約圬工材料,比較美觀,剛度和強(qiáng)度都較大,在有漂流物和流冰的河流中可以使用。
樁式墩是將鉆孔樁基礎(chǔ)向上延伸作為橋墩的墩身,在樁頂澆筑蓋梁。在墩位上的橫向可以是一根或多根樁,設(shè)置一排樁時叫排樁墩。優(yōu)點是材料用量經(jīng)濟(jì),施工簡便,適合平原地區(qū)建橋使用;缺點是跨度不宜做的太大,一般小于13m,且在有漂流物和流速過大的河流中不宜采用。
可采用鋼筋混凝土或混凝土。優(yōu)點是節(jié)省材料,減輕橋墩的自重,施工速度快,質(zhì)量好,節(jié)省模板支架;缺點是,抵抗流水沖擊和水中夾帶的泥砂或冰塊沖擊力的能力差,所以不宜在有上述情況的河流中采用。
是實體的圬工墩,主要靠自身的重量來平衡外力,從而保證橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)定。主要用c15或c15以上的片石混凝土澆筑,或用漿砌塊石和料石,也可以用混凝土預(yù)制塊砌筑。優(yōu)點是整體剛度大,抗傾覆性能以及承重性能都很好;缺點是自重大,不宜做的過大而使橋梁自重加大。
橋墩分重力式橋墩和輕型橋墩兩大類,也有一說為以下三種分類,實體式橋墩、空心式橋墩、樁或柱式橋墩。
一般為采用混凝土或石砌的實體結(jié)構(gòu)。墩身上設(shè)墩帽,下接基礎(chǔ)。它的特點是充分利用圬工材料的抗壓性能,借自身的較大截面尺寸和重量承受豎直方向和水平方向的外力,具有堅固耐久,施工簡易,取材方便,節(jié)約鋼材等優(yōu)點。缺點是圬工量大,外形粗大笨重,減少橋下有效孔徑,增大地基負(fù)荷;當(dāng)橋墩較高,地基承載力較低時尤為不利。 重力式橋墩多采用簡單的流線型截面形狀,如圓端墩、尖端墩、圓角形墩等,以便橋下水流順暢地繞過橋墩,減少阻水及墩旁沖刷。當(dāng)水流方向變化不定或與橋梁斜交時,宜采用圓形墩。對受流冰影響的橋墩,應(yīng)在上游端設(shè)破冰棱。非城市的旱橋及不受水流影響的橋墩,則宜采用便于施工的矩形截面。
針對重力式橋墩的缺點而出現(xiàn)的橋墩,具有外形輕盈美觀,圬工量少,可減輕地基負(fù)荷,節(jié)省基礎(chǔ)工程,便于用拼裝結(jié)構(gòu)或用滑升模板施工,有利于加速施工進(jìn)度,提高勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點。實現(xiàn)輕型橋墩的主要途徑為:改用強(qiáng)度較高的材料,改變橋墩的結(jié)構(gòu)形式和橋墩受力情況。①空心橋墩。外形似重力式橋墩,但它是中空的薄壁墩。可采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆或為預(yù)應(yīng)力混凝土拼裝結(jié)構(gòu),較適用于高橋墩。中國襄渝線(襄樊—重慶)紫陽漢水橋,3號墩高70.5米(基頂以上),壁厚60厘米,是中國目前最高的鐵路橋墩。聯(lián)邦德國修建的奧地利歐羅巴橋墩高146米,壁厚僅35~55厘米。②構(gòu)架式橋墩。以桁架、剛架為主體的輕型橋墩。如鐵路橋采用的鋼塔架墩(圖b),常與明橋面鋼梁配合使用,有全橋輕巧,對地基要求低,墩高適應(yīng)范圍大的特點。在城市、公路橋上常采用X形、Y形、V形等剛架式橋墩(圖c、d、e),外形優(yōu)美,結(jié)構(gòu)新穎。這類橋墩并有減小上部結(jié)構(gòu)計算跨度的優(yōu)點;但結(jié)構(gòu)受力較為復(fù)雜,在設(shè)計中應(yīng)予以注意。③薄壁橋墩。多為采用滑模施工的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因薄壁墩順橋方向的尺寸纖細(xì),受縱向水平力時易產(chǎn)生撓曲變形,故又稱柔性橋墩。利用橋跨結(jié)構(gòu)將若干個柔性橋墩頂和鄰近的剛性橋墩(臺)頂以鉸或固結(jié)相連,形成多跨超靜定結(jié)構(gòu),可使全橋縱向水平力主要由剛性橋墩(臺)承擔(dān),極大地改善了柔性墩的受力情況。④樁柱式橋墩。為樁式、雙柱式、單柱式橋墩的統(tǒng)稱。多采用就地灌筑鋼筋混凝土建造,也有采用預(yù)制構(gòu)件拼裝,或?qū)⒋蛉霕督M成排架式墩的。在樁式或雙柱墩中,樁(柱)的長細(xì)比較大時,也具有上述薄壁橋墩的特點,是柔性橋墩的另一種結(jié)構(gòu)形式。
橋墩主要由頂帽、墩身組成。橋臺主要由頂帽、臺身組成。頂帽的作用是把橋跨支座傳來的較大而集中的力,分散而勻稱地傳給墩身和臺身。因此頂帽應(yīng)采用強(qiáng)度較高的材料建筑,一般用不低于 200級鋼筋混凝土建筑,且厚度不小于40厘米。此外,頂帽還須有較大的平面尺寸,為施工架梁及養(yǎng)護(hù)維修提供必要的工作面。墩身和臺身是支承橋跨的主體結(jié)構(gòu),不僅承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的全部荷載,而且還直接承受土壓力、水流沖擊力、冰壓力、船舶撞擊力等多種荷載,所以墩身和臺身都具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。
◎ 橋墩qiáodūn
[bridge pier] 橋梁的主要支撐物,橋梁的上部建筑就設(shè)置在橋墩之上;可由石、鋼、木材或混凝土構(gòu)成,并建于河底淤泥以下的堅實地基處
橋梁下面支承橋身的墩子,多用石頭或鋼筋混凝土做成。 杜鵬程 《工程師》:"大江的兩岸,一邊立著一個高大的橋墩。"
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梯形河道內(nèi)橋墩布置對近岸流速影響的數(shù)值模擬研究——以概化梯形河道為例,采用數(shù)學(xué)模型方法,就橋墩布置的不同位置對近岸流速的影響問題進(jìn)行初步的探討和研究,進(jìn)而分析對堤防安全穩(wěn)定的影響。數(shù)值模擬研究結(jié)果表明:當(dāng)橋墩遠(yuǎn)離坡腳10m以上時,橋墩布置距離堤...
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跨渠橋梁是南水北調(diào)工程的重要組成部分,橋梁的結(jié)構(gòu)形式及橋墩布置對總干渠的輸水能力及投資均有較大影響,橋墩壅水影響是確定跨渠橋梁設(shè)計方案的重要因素。
樁式橋墩,是指將樁基一直向上延伸到橋跨結(jié)構(gòu)下面,樁頂澆筑墩帽,樁作為墩身的一部分,樁和墩帽均由鋼筋混凝上制成的橋墩。這種結(jié)構(gòu)一般用于橋跨不大于30 m,墩身不高于10 m 的情況。
對重力式橋墩的缺點而出現(xiàn)的橋墩,具有外形輕盈美觀,圬工量少,可減輕地基負(fù)荷,節(jié)省基礎(chǔ)工程,便于用拼裝結(jié)構(gòu)或用滑升模板施工,有利于加速施工進(jìn)度,提高勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點。實現(xiàn)輕型橋墩的主要途徑為:改用強(qiáng)度較高的材料,改變橋墩的結(jié)構(gòu)形式和橋墩受力情況。①空心橋墩。外形似重力式橋墩,但它是中空的薄壁墩。2100433B
【學(xué)員問題】橋墩建筑類型?
【解答】橋墩分重力式橋墩和輕型橋墩兩大類,也有一說為以下三種分類,實體式橋墩、空心式橋墩、樁或柱式橋墩。
重力式
一般為采用混凝土或石砌的實體結(jié)構(gòu)。墩身上設(shè)墩帽,下接基礎(chǔ)。它的特點是充分利用圬工材料的抗壓性能,借自身的較大截面尺寸和重量承受豎直方向和水平方向的外力,具有堅固耐久,施工簡易,取材方便,節(jié)約鋼材等優(yōu)點。缺點是圬工量大,外形粗大笨重,減少橋下有效孔徑,增大地基負(fù)荷;當(dāng)橋墩較高,地基承載力較低時尤為不利。 重力式橋墩多采用簡單的流線型截面形狀,如圓端墩、尖端墩、圓角形墩等,以便橋下水流順暢地繞過橋墩,減少阻水及墩旁沖刷。當(dāng)水流方向變化不定或與橋梁斜交時,宜采用圓形墩。對受流冰影響的橋墩,應(yīng)在上游端設(shè)破冰棱。非城市的旱橋及不受水流影響的橋墩,則宜采用便于施工的矩形截面。
輕型
針對重力式橋墩的缺點而出現(xiàn)的橋墩,具有外形輕盈美觀,圬工量少,可減輕地基負(fù)荷,節(jié)省基礎(chǔ)工程,便于用拼裝結(jié)構(gòu)或用滑升模板施工,有利于加速施工進(jìn)度,提高勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點。實現(xiàn)輕型橋墩的主要途徑為:改用強(qiáng)度較高的材料,改變橋墩的結(jié)構(gòu)形式和橋墩受力情況。①空心橋墩。外形似重力式橋墩,但它是中空的薄壁墩。可采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆或為預(yù)應(yīng)力混凝土拼裝結(jié)構(gòu),較適用于高橋墩。中國襄渝線(襄樊—重慶)紫陽漢水橋,3號墩高70.5米(基頂以上),壁厚60厘米,是中國目前最高的鐵路橋墩。聯(lián)邦德國修建的奧地利歐羅巴橋墩高146米,壁厚僅35~55厘米。②構(gòu)架式橋墩。以桁架、剛架為主體的輕型橋墩。如鐵路橋采用的鋼塔架墩,常與明橋面鋼梁配合使用;有全橋輕巧,對地基要求低,墩高適應(yīng)范圍大的特點。在城市、公路橋上常采用X形、Y形、V形等剛架式橋墩,外形優(yōu)美,結(jié)構(gòu)新穎。這類橋墩并有減小上部結(jié)構(gòu)計算跨度的優(yōu)點;但結(jié)構(gòu)受力較為復(fù)雜,在設(shè)計中應(yīng)予以注意。③薄壁橋墩。多為采用滑模施工的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因薄壁墩順橋方向的尺寸纖細(xì),受縱向水平力時易產(chǎn)生撓曲變形,故又稱柔性橋墩。利用橋跨結(jié)構(gòu)將若干個柔性橋墩頂和鄰近的剛性橋墩(臺)頂以鉸或固結(jié)相連,形成多跨超靜定結(jié)構(gòu),可使全橋縱向水平力主要由剛性橋墩(臺)承擔(dān),極大地改善了柔性墩的受力情況。④樁柱式橋墩。為樁式、雙柱式、單柱式橋墩的統(tǒng)稱。多采用就地灌筑鋼筋混凝土建造,也有采用預(yù)制構(gòu)件拼裝,或?qū)⒋蛉霕督M成排架式墩的。在樁式或雙柱墩中,樁(柱)的長細(xì)比較大時,也具有上述薄壁橋墩的特點,是柔性橋墩的另一種結(jié)構(gòu)形式。多跨超靜定結(jié)構(gòu),可使全橋縱向水平力主要由剛性橋墩(臺)承擔(dān),極大地改善了柔性墩的受力情況。④樁柱式橋墩。為樁式、雙柱式、單柱式橋墩的統(tǒng)稱。多采用就地灌筑鋼筋混凝土建造,也有采用預(yù)制構(gòu)件拼裝,或?qū)⒋蛉霕督M成排架式墩的。在樁式或雙柱墩中,樁(柱)的長細(xì)比較大時,也具有上述薄壁橋墩的特點,是柔性橋墩的另一種結(jié)構(gòu)形式。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
組合橋墩模板是保證混泥土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量的關(guān)鍵,因此,模板必須具有足夠的剛度及光潔度,要求單元面積大,接縫少、嚴(yán)密、平順。(1)要盡量低使用鋼模代替木模;(2)模板應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖及有關(guān)受力進(jìn)行計算設(shè)計,且由模板專業(yè)廠家加工,確保模板的加工質(zhì)量;(3)模板加工完成后,必須進(jìn)行試拼驗收,運至施工現(xiàn)場后再進(jìn)行復(fù)試拼驗收,在專用場地內(nèi)試拼,對其平順度、密封度、光潔度等加工精度進(jìn)行檢查整修;(4)嚴(yán)格控制鋼模清潔,保持鋼模內(nèi)表面清潔無任何雜物和污點。模板安裝前先給模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑,涂刷要均勻,待油劑自然風(fēng)干后才進(jìn)行安裝操作。拆模后都要對模板進(jìn)行磨刷整修保養(yǎng)工作,確保模板每次使用的精度及光潔度。
(1)嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān),選用質(zhì)量好、相對固空的原材料,并且原材料應(yīng)干凈雜質(zhì),以保護(hù)混泥土外觀顏色的協(xié)調(diào)一致;(2)混泥土用的骨料必須有良好的級配;(3)不得使用失效水泥;(4)準(zhǔn)確測檢砂的含泥量,控制砂的級配;(5)嚴(yán)格控制混泥土配比,在保證強(qiáng)度的前提下,對混泥土的易性、流動性、初凝時間及坍落度進(jìn)行嚴(yán)格控制;(6)混泥土拌制時要保證其攪拌時間,確保其易性,一般控制在90~120S;(7)混泥土的振搗施工控制是混泥土外觀質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié),外觀的缺陷(氣泡、蜂窩、麻面、空洞等等),無不與振搗有關(guān)。因此,一要分層澆注,層厚為30~40cm為宜,并配足振搗人員,確保連續(xù)作業(yè)在混凝土初凝前完成。二要振動操作宜快進(jìn)慢出,振動棒插入振搗時間一般30~40S為宜。三要控制出漿口混泥土自由傾落的高度,防止出現(xiàn)離析不勻現(xiàn)象。四要嚴(yán)格控制水灰比,應(yīng)根據(jù)砂的含水率調(diào)整好水灰比,以保持砼的易性。
(1)重視文明施工,做好高處施工防污工作,避免污染下層的結(jié)構(gòu)物外表,保持混凝土結(jié)構(gòu)外觀的清潔;(2)注重和加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,保證養(yǎng)護(hù)的頻率和時間,防止混泥土外表裂紋,養(yǎng)護(hù)使用自來水,以保證混泥土外表顏色的一致;(3)加強(qiáng)鋼筋安裝穩(wěn)定性和精度,以保證結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層的均勻性,防止露筋;(4)掌握好拆模時間,并做好拆模后的成品保護(hù)工作;(5)冬季在澆筑完畢后,必須做好保溫防凍工作。