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　　橋梁下部結構

　　(三)橋梁下部結構

　　1.橋墩

　　(1)實(shí)體橋墩

　　實(shí)體橋墩由墩帽、墩身和基礎組成。大跨徑的墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁橋也不應小于0.3m，并設有50～100mm的檐口。墩帽采用C20以上的混凝土，加配構造鋼筋，小跨徑橋的墩帽除嚴寒地區外，可不設構造鋼筋。在墩帽放置支座的部位，應布置一層或多層鋼筋網(wǎng)。當橋墩上相鄰兩孔的支座高度不同時(shí)，需加設混凝土墊石予以調整，并在墊石內設置鋼筋網(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(xiàn)直徑或寬度)的比來(lái)區分：t/D≥1/10為厚壁，t/D<1/10為薄壁。

　　空心橋墩在構造尺寸上應符合下列規定：

　　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)墩身內應設橫隔板或縱、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的間距設置橫隔板。

　　3)墩身周?chē)鷳O置適當的通風(fēng)孔與泄水孔，孔的直徑不宜小于200mm;墩頂實(shí)體段以下應設置帶門(mén)的進(jìn)入洞或相應的檢查設備。薄壁空心墩按計算配筋，一般配筋率在0.5%左右，也有只按構造要求配筋的。

　　(3)柱式橋墩

　　柱式橋墩一般由基礎之上的承臺、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。當墩身高度大于6～7m時(shí)，可設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(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(chē)時(shí)可能發(fā)生的縱向晃動(dòng)，宜設置雙排架墩;當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件，組成平面框架代替墩身，支承上部結構，必要時(shí)可做成雙層或更多層的框架支承上部結構。

　　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(lái)平衡臺后的土壓力，橋臺本身多數由石砌、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(lèi)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，不需要另設翼墻，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，外側呈直立，內側為3：1～5：1的斜坡。八字式和一字式的翼墻，根據近年的設計經(jīng)驗，墻頂寬取0.4m，外側用10：1斜坡，內側可用8：1～10：1.翼墻的長(cháng)度根據實(shí)地地形確定，尾端應保持一個(gè)相當高度。

　　埋置式橋臺的擋土采用耳墻，耳墻長(cháng)度不宜太長(cháng)，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(diǎn)是用這種結構的抗彎能力來(lái)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(cháng)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，臺前設置溜坡。為滿(mǎn)足橋臺與路堤的連接，在臺帽上部設置耳墻，必要時(shí)在臺帽前方兩側設置擋板，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構傳來(lái)的豎向力和水平力，而臺后的土壓力由其他結構來(lái)承受，形成組合式的橋臺。常見(jiàn)的有錨定板式、過(guò)梁式、框架式以及橋臺與擋土墻的組合等形式。

　　3.墩臺基礎

　　(1)擴大基礎

　　這是橋涵墩臺常用的基礎形式。它屬于直接基礎，是將基礎底板設在直接承載地基上，來(lái)自上部結構的荷載通過(guò)基礎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。基礎較厚時(shí)，可在縱橫兩個(gè)剖面上都砌筑成臺階形。

　　(2)樁基礎。當地基淺層地質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎才能滿(mǎn)足結構物對地基強度、變形和穩定性要求時(shí)，可用樁基礎。

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

　　管柱基礎因其施工方法和工藝較為復雜，所需機械設備較多，所以較少采用。但當橋址處的地質(zhì)水文條件十分復雜，如大型的深水或海中基礎，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(lèi)型基礎時(shí)，可采用管柱基礎。

　　管柱基礎主要適用于巖層、緊密黏土等各類(lèi)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，不適用于有嚴重地質(zhì)缺陷的地區，如斷層擠壓破碎帶或嚴重的松散區域。

　　管柱按材料分類(lèi)有由鋼筋混凝土管柱、預應力混凝土管柱及鋼管柱三種。

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

　　當橋梁結構上部荷載較大，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，擴大基礎開(kāi)挖工作量大，施工圍堰支撐有困難，或采用樁基礎受水文地質(zhì)條件限制時(shí)，此時(shí)采用沉井基礎與其他深基礎相比，經(jīng)濟上較為合理。

　　此外，還有地下連續墻基礎、組合式基礎等。