1.重力式桥台
重力式桥台也称实体式桥台,它主要靠自身重力来平衡台后的土压力。桥台台身多用石砌、片石混凝土或砌体材料建造,并采用就地建造施工方法,适合于石料来源丰富的桥梁工点选用。
按截面形状或构造特征,重力式桥台的常用类型有 T 形桥台、矩形桥台、U 形桥台、埋式桥台、耳墙式桥台等。其中矩形桥台和 T 形桥台主要用于铁路桥梁。图7.32分别为矩形、U形、埋式和耳墙式桥台的一般构造,T 形桥台参见图7.33。
图7.32 重力式桥台一般构造
图7.33 T形桥台及锥体填土示意
1—台帽;2—道砟槽;3—后墙;4—基础;5—锥体;6—路堤;7—前墙;8—胸墙;9—托盘。
(1)T 形桥台
主要用于铁路桥,工程量较小,使用广泛,尤其适用于较大的桥跨和较高的路堤。
(2)矩形桥台
它的形状简单,施工方便,但工程量大,目前已较少采用。当填土不高、桥跨较小且桥面不宽时可考虑采用。
(3)U形桥台
当桥面较宽或桥跨较小,填土较低时,采用 U 形桥台较为节省。其为公路桥常用形式。
(4)埋式桥台
当填土较高时,为减少桥台长度节省材料用量,可将桥台前缘后退,使桥台埋入锥体填土中而成的一种桥台形式。
(5)耳墙式桥台
在台尾上部用两片钢筋混凝土耳墙代替实体台身并与路堤连接,借以节省材料。这种桥台也可设计成埋入式。
按结构型式,桥台还可分为带翼墙和不带翼墙两大类。翼墙位于桥台两侧,多采用八字形和一字形,见图7.34。翼墙的作用是:挡住桥台两侧的路基填土,保证桥头路基稳定,并引导水流顺畅地进入桥孔。带翼墙的桥台主要用于公路桥。
图7.34 带翼墙的桥台
重力式桥台一般由台帽、台身(前墙、胸墙和后墙)及基础等组成,如图7.30所示。台帽支承桥跨,其上设有支承垫石和排水坡,常用钢筋混凝土材料;台身承托着台帽,并支挡路堤填土,它一般用石材或片石混凝土做成。此外,桥台上部应伸入路堤一定深度,以保证桥台和路堤的可靠连接。在路堤前端的填土应按一定坡度做成锥形,称为锥体护坡。桥台的主要尺寸有桥台全长、填土高度、埋置深度及台身平面尺寸等。台帽的主要尺寸要求与桥墩墩帽类似。
2.轻型桥台(www.xing528.com)
轻型桥台的形式很多,其主要特点是利用结构本身的抗弯能力来减少结构尺寸和材料用量而使桥台轻型化。轻型桥台所用材料大多以钢筋混凝土或少量配筋的混凝土为主。轻型桥台主要用于公路桥梁。
(1)薄壁轻型桥台
薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等,见图7.35。在一般情况下,悬臂式桥台的混凝土数量和配筋量较高,撑墙式与箱式的模板用量较高。薄壁轻型桥台的优点与薄壁墩类同,可依据桥台高度,地基强度和土质等因素选定。
图7.35 薄壁轻型桥台
(2)支撑梁轻型桥台
单跨或孔跨不多的小跨径桥,在条件许可的情况下,可在轻型桥台之间或台与墩间,设置3~5根支撑梁。支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下。梁与桥台设置锚固栓钉,使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力。此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力。
轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土,如地形许可,也可做成耳墙,形成埋置式轻型桥台并设置溜坡。
3.框架式桥台
框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台,它所受的土压力较小,适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造形式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板凳式等。
双柱式桥台见图7.36,一般用于填土高度小于5m的情况。当桥较宽时,可采用多柱式。为了减少桥台水平位移,也可先填土后钻孔。当填土高度大于5m 时,可采用墙式,见图7.37。墙厚一般为0.4~0.8m,设少量钢筋。台帽可做成悬臂式或简支式,需要配置受力钢筋。当柱式桥台采用钻孔桩基础并向上延伸形成台身时,可不设承台,如图7.36所示;对于柱式和墙式桥台一般在基础之上设置承台。
图7.36 双柱式桥台(尺寸单位:cm)
图7.37 墙式桥台
框架式桥台均采用埋置式,台前设置溜坡。为满足桥台与路的连接,在台帽上部设置耳墙,必要时在台帽上方两侧设置挡板。
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,而台的土压力由其他结构来承受,形成组合式桥台。组合的方式很多,如桥台与锚定板组合,桥台与挡土墙组合,桥台与梁及挡土墙组合,框架式的组合,桥台与重力式后座组合等。
图7.38所示为锚定板式桥台。它有分离式和结合式两种形式。
分离式是台身与锚定板、挡土结构分开,台身主要承受上部结构传来的竖向力和水平力,锚定板结构承受土压力。锚定板结构由锚定板、立柱、拉杆和挡土板组成,见图7.38(a)。桥台与锚定板结构之间预留空隙,上端设伸缩装置;桥台与锚定板结构的基础分离,互不影响,使受力明确,但结构复杂,施工不方便。
结合式锚定板式桥台的构造见图7.38(b),它的锚定板结构与台身结合在一起,台身兼做立柱或挡土板。作用在台身的所有水平力假定均由锚定板的抗拔力来平衡,台身仅承受竖向荷载。结合式结构简单、施工方便,工程量较省,但受力不很明确,若台顶位移量计算不准,可能会影响施工和运营。锚定板可用混凝土或钢筋混凝土制作。立柱和挡土板通常采用钢筋混凝土。
图7.38 锚定板式桥台构造
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