(一)梁橋常用橋臺類型及其構造特點
1.重力式U形橋臺
重力式U形橋臺由:三部分組成。
1-臺帽; 2-前墻; 3-基礎; 4-錐形護坡; 5-碎石;6-盲溝; 7-夯實粘土8-側墻。
2.鋼筋混凝土薄壁橋臺
鋼筋混凝土薄壁橋臺是由扶壁式擋土墻和兩側的薄壁側墻所構成。
1-前墻 2-扶壁 3-側墻 4-耳墻
臺頂由豎直小墻和支于扶壁上的水平板構成承梁部分,以支承橋跨。
特點:自身重力輕可減小對地基的壓力。但其構造復雜,鋼筋用量也比較多,適用于在軟土地基上建造的橋梁。
3.埋置式橋臺
當路堤填土高度超過6m~8m時,可采用埋置式橋臺。
它是將臺身埋在錐形護坡中,只露出臺帽,以安放支座和上部結構,不另設翼墻,僅由臺帽兩端的耳墻與路堤銜接。
重力式埋置橋臺:
臺身常做成向后傾斜,這樣可減小臺后土壓力和基底合力偏心距,但施工時應注意橋臺前后均勻填土,以防傾倒。
立柱式埋置橋臺
框架式埋置橋臺
樁式埋置橋臺
以上這三種橋臺均較重力式橋臺輕巧,能節約大量圬工。
特點:由于臺身埋入土中,利用臺前錐坡產生的土壓力來抵消臺后的主動土壓力,可以增加橋臺的穩定性,橋臺的尺寸也相應減小。但埋置式橋臺的錐坡擋水面積大,對橋孔下的過水面積有所壓縮。
4.輕型橋臺
輕型橋臺用于跨徑不大于13m的板(梁)橋,且不宜多于3孔,全長不大于20m。
臺帽用混凝土澆筑,當填土高度較高或跨徑較大時,宜采用有臺背的臺帽。
臺身用混凝土澆筑或塊石砌筑,兩邊坡度為直立。
八字形橋臺:
兩邊翼墻與橋臺設縫分離, 翼墻與水流方向成30°夾角;
一字形橋臺:
翼墻與橋臺連成整體;
為了節約圬工數量,也可在邊樁上設置耳墻代替翼墻。
1-臺墻2-耳墻3-邊柱
為了增加橋臺抵抗水平推力的抗彎剛度,也可將臺身做成T形截面。
1-臺墻2-耳墻3-邊柱4-支撐梁
上部構造與臺帽間應用栓釘連接,栓釘孔、上部結構與臺背之間需用小石子混凝土(標號同上部結構)或砂漿填實。
橋臺下端與相鄰橋臺(墩)之間設置支撐梁,設在鋪砌層及沖刷線之下,對于多孔橋的一字形橋臺,墩與臺之間的支撐梁需設置支撐梁頂座。
5.錨碇板式橋臺(錨拉式)
錨碇板結構由錨碇板、立柱、拉桿和擋土板組成。
擋土結構包括:錨碇板、拉桿、擋土板和立柱。
(1) 分離式
構造見圖
臺身與錨碇板、擋土結構分離,臺身承受橋跨結構傳來的豎向力和水平力,擋土結構承受土壓力。
(2) 結合式
結合式錨碇板式橋臺較分離式錨碇板式橋臺結構簡單,施工方便,工程量小,但受力不明確,若設計計算中臺頂位移量的選取不準確,將影響施工和運營。
6.枕梁式橋臺
枕梁式橋臺是以枕梁代替臺帽,并直接擱于地基上。它是橋梁中最簡單的一種橋臺,適用于橋梁建筑高度小,橋臺下土質比較密實,河床比較穩定,無沖刷的小型梁橋。
1-枕梁
2-碎石墊層
3-梁
4-護坡
(二) 拱橋橋臺構造
1.重力式U形橋臺
1-側墻 2-前墻 3-基礎 4-防護墻5-臺帽 6-錐坡
重力式U形橋臺在拱橋中用得最多,其構造與梁橋U形橋臺相仿,也是由前墻、側墻和基礎三部分組成。
前墻承受拱圈推力和路堤填土壓力,其任一水平截面的寬度,均要滿足規范要求。側墻頂寬也應滿足規范要求,側墻和前墻連成整體。
基礎平面尺寸要比臺身底截面尺寸略大,基礎可做成單層的也可做成多層的,視基礎的總厚度確定。
2.組合式橋臺
1-沉降變形縫 2-后座 3-基樁
組合式橋臺由臺身和后座兩部分組成。
臺身基礎承受豎向力,一般采用樁基礎。拱的水平推力則主要由后座基底摩阻力及臺后的土側壓力來平衡。
后座基底標高應低于拱腳下緣標高,力求臺后土側壓力和基底摩阻力的合力作用點同拱座中心標高一致。
3.輕型橋臺
(1)八字形輕型橋臺和前傾式輕型橋臺
1-臺身 2-八字翼墻 3-基礎
八字形橋臺的臺身可做成等厚度的或變厚度的。變厚度的臺身背坡一般為2:1~4:1,臺口尺寸應滿足抗剪強度要求。
前傾式橋臺
由于臺身向橋孔方向傾斜因此比直立臺身的受力情況要好,用料要省,缺點是施工比較麻煩。
(2)U形輕型橋臺
1-前墻 2-側墻 3-基礎
U形橋臺由前墻(等厚度的)和平行于行車方向的側墻組成。
(3)背撐式橋臺
當橋臺寬度(橫橋向)較大時,為了保證結構的強度和穩定性,可在八字形或U字形橋臺的前墻背后加一道或幾道背撐,構成平面為字形、E字形的橋臺。
這種橋臺比八字形橋臺的穩定性要好,但土方開挖量及圬工體積都大,因而加背撐的U字形橋臺適用于較大跨徑的高橋和寬橋。
4.空腹L形橋臺
1-前墻 2-后墻 3-基礎板 4-撐墻
空腹L形橋臺由前墻、后墻、基礎板和撐墻部分組成。
適用于軟土地基、而橋臺本身不高的空腹式拱橋。前墻承受拱圈傳來的壓力,后墻支承臺后土壓力。在前后墻之間加設撐墻3~4道,作為前后墻間的傳力構件,并對后墻起到護壁和對基礎板起到加勁作用。
5.履齒式橋臺
履齒式橋臺又稱飛機式橋臺,由前墻、側墻、底板和撐墻幾部分組成。
1-前墻 2-側墻 3-底板 4-撐墻5-腹拱臺帽 6-主拱圈 7-滑動面
其結構特點是:基底面積較大,可以支承一定的垂直力,底板下的齒檻可以增加磨阻和抗滑穩定性。適用于軟土地基和低路堤的拱橋。
6.屈膝式橋臺
1-前墻 2-后墻 3-壓力線 4-受力面 5-滑動面
屈膝式橋臺也適用于軟土地基。它可以看成為橫臥的L形橋臺,是直接利用原狀土作拱座,施工中應盡量不破壞表層好土。
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