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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(shí)體橋墩

　　實(shí)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(shí)，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(lái)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(duì)于鋼筋混凝土不宜小于300mm，對(duì)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(duì)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(shí)體段以下應(yīng)設(shè)置帶門(mén)的進(jìn)入洞或相應(yīng)的檢查設(shè)備。薄壁空心墩按計(jì)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(tái)、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(qiáng)度和剛度。當(dāng)墩身高度大于6～7m時(shí)，可設(shè)橫系梁加強(qiáng)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(tái)，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(tái)高度5～7m，跨徑一般不宜超過(guò)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(guò)5m。樁墩高度大于5.0m時(shí)，為避免行車時(shí)可能發(fā)生的縱向晃動(dòng)，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(shí)，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(shí)可做成雙層或更多層的框架支承上部結(jié)構(gòu)。

　　2.橋臺(tái)

　　按照橋臺(tái)的形式，可分為：重力式橋臺(tái)、輕型橋臺(tái)、框架式橋臺(tái)、組合式橋臺(tái)。

　　(1)重力式橋臺(tái)

　　重力式橋臺(tái)主要靠自重來(lái)平衡臺(tái)后的土壓力，橋臺(tái)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(tái)依據(jù)橋梁跨徑、橋臺(tái)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(tái)、埋置式橋臺(tái)、八字式和耳墻式橋臺(tái)。埋置式橋臺(tái)將臺(tái)身埋置于臺(tái)前溜坡內(nèi)，不需要另設(shè)翼墻，僅由臺(tái)帽兩端耳墻與路堤銜接。

　　1)臺(tái)帽與背墻。橋臺(tái)頂帽由臺(tái)帽和背墻兩部分組成。臺(tái)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(tái)身的最小距離與橋墩相同。

　　2)臺(tái)身

　　3)翼墻及耳墻。

　　U形橋臺(tái)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(jì)經(jīng)驗(yàn)，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(zhǎng)度根據(jù)實(shí)地地形確定，尾端應(yīng)保持一個(gè)相當(dāng)高度。

　　埋置式橋臺(tái)的擋土采用耳墻，耳墻長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，一般不超過(guò)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(tái)帽或背墻借以錨固。

　　(2)輕型橋臺(tái)

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

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

　　(3)框架式橋臺(tái)

　　適用于地基承載力較低、臺(tái)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(tái)均采用埋置式，臺(tái)前設(shè)置溜坡。為滿足橋臺(tái)與路堤的連接，在臺(tái)帽上部設(shè)置耳墻，必要時(shí)在臺(tái)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(tái)

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

　　3.墩臺(tái)基礎(chǔ)

　　(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)

　　這是橋涵墩臺(tái)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(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)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(tái)底面要大一些。基礎(chǔ)較厚時(shí)，可在縱橫兩個(gè)剖面上都砌筑成臺(tái)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(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí)，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(jiān)實(shí)土層或錨固于巖層中，作用在承臺(tái)的全部荷載，通過(guò)管柱傳遞到深層的密實(shí)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(jī)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(shí)，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(guò)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(tái)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(shí)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(kāi)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(shí)，此時(shí)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。