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　　桥梁下部结构

　　(三)桥梁下部结构

　　1.桥墩

　　(1)实体桥墩

　　实体桥墩由墩帽、墩身和基础组成。大跨径的墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～100mm的檐口。墩帽采用C20以上的混凝土，加配构造钢筋，小跨径桥的墩帽除严寒地区外，可不设构造钢筋。在墩帽放置支座的部位，应布置一层或多层钢筋网。当桥墩上相邻两孔的支座高度不同时，需加设混凝土垫石予以调整，并在垫石内设置钢筋网。

　　(2)空心桥墩

　　空心桥墩按壁厚分为厚壁与薄壁两种，一般用壁厚与中面直径(即同一截面的中心线直径或宽度)的比来区分：t/D≥1/10为厚壁，t/D<1/10为薄壁。

　　空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：

　　1)墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于300mm，对于素混凝土不宜小于500mm。

　　2)墩身内应设横隔板或纵、横隔板，通常的做法是：对40m以上的高墩，不论壁厚如何，均按6～10m的间距设置横隔板。

　　3)墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔，孔的直径不宜小于200mm;墩顶实体段以下应设置带门的进入洞或相应的检查设备。薄壁空心墩按计算配筋，一般配筋率在0.5%左右，也有只按构造要求配筋的。

　　(3)柱式桥墩

　　柱式桥墩一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成。柱式桥墩的墩身沿桥面横向布置，通常由1～4根立柱组成，柱身为0.6～1.5m的大直径圆柱或方形、六角形等，使墩身具有较大的强度和刚度。当墩身高度大于6～7m时，可设横系梁加强柱身横向联系。

　　(4)柔性墩

　　柔性墩是桥墩轻型化的途径之一，它是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台，中墩均为柔性墩。

　　典型的柔性墩为柔性排架桩墩，是由成排的预制钢筋混凝土沉入桩或钻孔灌注桩顶端连以钢筋混凝土盖梁组成。多用在墩台高度5～7m，跨径一般不宜超过13m的中、小型桥梁上。

　　柔性排架桩墩分单排架和双排架墩。单排架墩一般适用于高度不超过5m。桩墩高度大于5.0m时，为避免行车时可能发生的纵向晃动，宜设置双排架墩;当受桩上荷载或支座布置等条件限制不能采用单排架墩时，也可采用双排架墩。

　　(5)框架墩

　　框架墩采用压挠和挠曲构件，组成平面框架代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或更多层的框架支承上部结构。

　　2.桥台

　　按照桥台的形式，可分为：重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台。

　　(1)重力式桥台

　　重力式桥台主要靠自重来平衡台后的土压力，桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同有多种形式，常用的类型有U形桥台、埋置式桥台、八字式和耳墙式桥台。埋置式桥台将台身埋置于台前溜坡内，不需要另设翼墙，仅由台帽两端耳墙与路堤衔接。

　　1)台帽与背墙。桥台顶帽由台帽和背墙两部分组成。台帽采用C20素混凝土或钢筋混凝土，其中钢筋的布置和支座边缘到台身的最小距离与桥墩相同。

　　2)台身

　　3)翼墙及耳墙。

　　U形桥台的翼墙，外侧呈直立，内侧为3：1～5：1的斜坡。八字式和一字式的翼墙，根据近年的设计经验，墙顶宽取0.4m，外侧用10：1斜坡，内侧可用8：1～10：1.翼墙的长度根据实地地形确定，尾端应保持一个相当高度。

　　埋置式桥台的挡土采用耳墙，耳墙长度不宜太长，一般不超过3～4m。厚度为0.15～0.3m，高度为0.5～2.5m，耳墙应将主筋伸入台帽或背墙借以锚固。

　　(2)轻型桥台

　　轻型桥台一般由钢筋混凝土材料建造，其特点是用这种结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。

　　轻型桥台适用于小跨径桥梁，桥跨孔数与轻型桥墩配合使用时不宜超过3个，单孔跨径不大于13m，多孔全长不宜大于20m。

　　(3)框架式桥台

　　适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造形式有柱式、肋墙式、半重力式和双排架式、板凳式等。

　　框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板，以防溜坡土进入支座部位。

　　(4)组合式桥台

　　为使桥台轻型化，桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而台后的土压力由其他结构来承受，形成组合式的桥台。常见的有锚定板式、过梁式、框架式以及桥台与挡土墙的组合等形式。

　　3.墩台基础

　　(1)扩大基础

　　这是桥涵墩台常用的基础形式。它属于直接基础，是将基础底板设在直接承载地基上，来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其平面常为矩形，平面尺寸一般较墩台底面要大一些。基础较厚时，可在纵横两个剖面上都砌筑成台阶形。

　　(2)桩基础。当地基浅层地质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可用桩基础。

　　(3)管柱基础。是一种深基础，埋入土层一定深度，柱底尽可能落在坚实土层或锚固于岩层中，作用在承台的全部荷载，通过管柱传递到深层的密实土或岩层上。

　　管柱基础因其施工方法和工艺较为复杂，所需机械设备较多，所以较少采用。但当桥址处的地质水文条件十分复杂，如大型的深水或海中基础，特别是深水岩面不平、流速大或有潮汐影响等自然条件下，不宜修建其他类型基础时，可采用管柱基础。

　　管柱基础主要适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底，并能穿过溶洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上，不适用于有严重地质缺陷的地区，如断层挤压破碎带或严重的松散区域。

　　管柱按材料分类有由钢筋混凝土管柱、预应力混凝土管柱及钢管柱三种。

　　(4)沉井基础。桥梁工程常用沉井作为墩台的基础。通常用混凝土或钢筋混凝土制成。它既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物。

　　当桥梁结构上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，但在一定深度下有好的持力层，扩大基础开挖工作量大，施工围堰支撑有困难，或采用桩基础受水文地质条件限制时，此时采用沉井基础与其他深基础相比，经济上较为合理。

　　此外，还有地下连续墙基础、组合式基础等。