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全方位解读桥台结构
桥台,按台身横断面桥台主要分为T形桥台、U形桥台、矩形桥台、十字形桥台等。
下面这些结构拆分图,把桥台360度全方位展示出来,直观清晰,一看全明白!
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全方位解读桥台结构
桥台,按台身横断面桥台主要分为T形桥台、U形桥台、矩形桥台、十字形桥台等。
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把桥台结构图画成这样,就不信你还看不明白!
桥台,按台身横断面桥台主要分为T形桥台、U形桥台、矩形桥台、十字形桥台等。下面这些结构拆分图,把桥台360度全方位展示出来,直观清晰,一看全明白!
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桥台构造类型及其构造图解
(一)梁桥常用桥台类型及其构造特点
1.重力式U形桥台
重力式U形桥台由:三部分组成。
1-台帽; 2-前墙; 3-基础; 4-锥形护坡; 5-碎石;6-盲沟; 7-夯实粘土8-侧墙。
2.钢筋混凝土薄壁桥台
钢筋混凝土薄壁桥台是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙所构成。
1-前墙 2-扶壁 3-侧墙 4-耳墙
台顶由竖直小墙和支于扶壁上的水平板构成承梁部分,以支承桥跨。
特点:自身重力轻可减小对地基的压力。但其构造复杂,钢筋用量也比较多,适用于在软土地基上建造的桥梁。
3.埋置式桥台
当路堤填土高度超过6m~8m时,可采用埋置式桥台。
它是将台身埋在锥形护坡中,只露出台帽,以安放支座和上部结构,不另设翼墙,仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。
重力式埋置桥台:
台身常做成向后倾斜,这样可减小台后土压力和基底合力偏心距,但施工时应注意桥台前后均匀填土,以防倾倒。
立柱式埋置桥台
框架式埋置桥台
桩式埋置桥台
以上这三种桥台均较重力式桥台轻巧,能节约大量圬工。
特点:由于台身埋入土中,利用台前锥坡产生的土压力来抵消台后的主动土压力,可以增加桥台的稳定性,桥台的尺寸也相应减小。但埋置式桥台的锥坡挡水面积大,对桥孔下的过水面积有所压缩。
4.轻型桥台
轻型桥台用于跨径不大于13m的板(梁)桥,且不宜多于3孔,全长不大于20m。
台帽用混凝土浇筑,当填土高度较高或跨径较大时,宜采用有台背的台帽。
台身用混凝土浇筑或块石砌筑,两边坡度为直立。
八字形桥台:
两边翼墙与桥台设缝分离, 翼墙与水流方向成30°夹角;
一字形桥台:
翼墙与桥台连成整体;
为了节约圬工数量,也可在边桩上设置耳墙代替翼墙。
1-台墙2-耳墙3-边柱
为了增加桥台抵抗水平推力的抗弯刚度,也可将台身做成T形截面。
1-台墙2-耳墙3-边柱4-支撑梁
上部构造与台帽间应用栓钉连接,栓钉孔、上部结构与台背之间需用小石子混凝土(标号同上部结构)或砂浆填实。
桥台下端与相邻桥台(墩)之间设置支撑梁,设在铺砌层及冲刷线之下,对于多孔桥的一字形桥台,墩与台之间的支撑梁需设置支撑梁顶座。
5.锚碇板式桥台(锚拉式)
锚碇板结构由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板组成。
挡土结构包括:锚碇板、拉杆、挡土板和立柱。
(1) 分离式
构造见图
台身与锚碇板、挡土结构分离,台身承受桥跨结构传来的竖向力和水平力,挡土结构承受土压力。
(2) 结合式
结合式锚碇板式桥台较分离式锚碇板式桥台结构简单,施工方便,工程量小,但受力不明确,若设计计算中台顶位移量的选取不准确,将影响施工和运营。
6.枕梁式桥台
枕梁式桥台是以枕梁代替台帽,并直接搁于地基上。它是桥梁中最简单的一种桥台,适用于桥梁建筑高度小,桥台下土质比较密实,河床比较稳定,无冲刷的小型梁桥。
1-枕梁
2-碎石垫层
3-梁
4-护坡
(二) 拱桥桥台构造
1.重力式U形桥台
1-侧墙 2-前墙 3-基础 4-防护墙5-台帽 6-锥坡
重力式U形桥台在拱桥中用得最多,其构造与梁桥U形桥台相仿,也是由前墙、侧墙和基础三部分组成。
前墙承受拱圈推力和路堤填土压力,其任一水平截面的宽度,均要满足规范要求。侧墙顶宽也应满足规范要求,侧墙和前墙连成整体。
基础平面尺寸要比台身底截面尺寸略大,基础可做成单层的也可做成多层的,视基础的总厚度确定。
2.组合式桥台
1-沉降变形缝 2-后座 3-基桩
组合式桥台由台身和后座两部分组成。
台身基础承受竖向力,一般采用桩基础。拱的水平推力则主要由后座基底摩阻力及台后的土侧压力来平衡。
后座基底标高应低于拱脚下缘标高,力求台后土侧压力和基底摩阻力的合力作用点同拱座中心标高一致。
3.轻型桥台
(1)八字形轻型桥台和前倾式轻型桥台
1-台身 2-八字翼墙 3-基础
八字形桥台的台身可做成等厚度的或变厚度的。变厚度的台身背坡一般为2:1~4:1,台口尺寸应满足抗剪强度要求。
前倾式桥台
由于台身向桥孔方向倾斜因此比直立台身的受力情况要好,用料要省,缺点是施工比较麻烦。
(2)U形轻型桥台
1-前墙 2-侧墙 3-基础
U形桥台由前墙(等厚度的)和平行于行车方向的侧墙组成。
(3)背撑式桥台
当桥台宽度(横桥向)较大时,为了保证结构的强度和稳定性,可在八字形或U字形桥台的前墙背后加一道或几道背撑,构成平面为字形、E字形的桥台。
这种桥台比八字形桥台的稳定性要好,但土方开挖量及圬工体积都大,因而加背撑的U字形桥台适用于较大跨径的高桥和宽桥。
4.空腹L形桥台
1-前墙 2-后墙 3-基础板 4-撑墙
空腹L形桥台由前墙、后墙、基础板和撑墙部分组成。
适用于软土地基、而桥台本身不高的空腹式拱桥。前墙承受拱圈传来的压力,后墙支承台后土压力。在前后墙之间加设撑墙3~4道,作为前后墙间的传力构件,并对后墙起到护壁和对基础板起到加劲作用。
5.履齿式桥台
履齿式桥台又称飞机式桥台,由前墙、侧墙、底板和撑墙几部分组成。
1-前墙 2-侧墙 3-底板 4-撑墙5-腹拱台帽 6-主拱圈 7-滑动面
其结构特点是:基底面积较大,可以支承一定的垂直力,底板下的齿槛可以增加磨阻和抗滑稳定性。适用于软土地基和低路堤的拱桥。
6.屈膝式桥台
1-前墙 2-后墙 3-压力线 4-受力面 5-滑动面
屈膝式桥台也适用于软土地基。它可以看成为横卧的L形桥台,是直接利用原状土作拱座,施工中应尽量不破坏表层好土。
桥涵初步设计有哪些规定和要求?
一、主要技术标准
1、采用设计速度为80Km/h的双向四车道高速公路标准,整体式路基宽度为24.5m,桥梁标准断面详见下图:
2、主线桥涵设计荷载等级:公路-I级;
被交路(高速公路及一级公路:公路-I级,二级公路以及三、四级公路:公路-II级;四级以下:公路-II级乘以0.6~0.8系数采用)。
3、地震作用:地震动峰值加速度为0.05g。
4、设计洪水频率:特大桥1/300,大、中、小桥及涵洞1/100。
5、考虑远景可能实施维修罩面和部分特种超高车辆的通行安全,同时考虑施工净空的要求,上跨县道(含县道)以上等级路的桥梁净空高度尽可能提高到5.5m,标注为5.5 m;水泥路及乡道标注为5.0m,其它标注为4.5m。
二、设计深度
1、主线桥梁上部构造通用图(含数量表、标准横断面、一般构造图、钢束布置图)
20m预应力混凝土小箱梁(整体式路基0°、15°、30°)
25m预应力混凝土小箱梁(整体式路基0°、15°、30°)
30m预应力混凝土小箱梁(整体式路基0°、15°、30°)
40m预应力混凝土小箱梁(整体式路基0°)
具体图纸参见各跨径的上部构造通用图
2、主线桥梁下部构造通用图(与主线桥梁上部构造通用图对应)
预应力混凝土分体小箱梁(含20、25、30m、40m跨径桥台一般构造图、桥墩一般构造图)
3、涵洞通用图
ф1.5m钢筋混凝土圆管涵(0°~45°、5°一级)
2.0、4.0、6.0m钢筋混凝土盖板涵(0°~45°、5°一级)
2.0、4.0、6.0m钢筋混凝土箱涵(0°~45°、5°一级)
4、普通大桥、匝道桥设计内容包括(按图纸出版顺序排列):
A)全桥工程数量表
B)桥位平面图
C)桥位工程地质纵断面图(地勘单位统一设计,地质情况特殊或复杂的特大桥还需提供工程地质平面图)
D)桥梁方案比较表(一般桥梁无,有比较方案的桥梁需增加,具体样式如下图)
E)桥型布置图(中桥及中桥以上桥梁均绘制平纵数据表)
F)上部构造横断面图(主要针对装配式结构变宽主线桥和互通匝道桥的断面,标准宽度桥梁中不再出版)
G)施工工序图(针对大跨变截面箱梁等特殊结构)
H)特殊结构一般构造图
I)特殊结构钢束布置图
J)桥台一般构造图(主要是互通匝道桥台、主线变宽桥台或U台;U台要求有各部分构造的混凝土数量及填挖数量)
K)桥墩一般构造图(主要是过渡墩、互通匝道桥墩、特殊结构的桥墩;预制结构的非特殊桥墩由下构通用图统一出版,具体桥中不再出版)
5、比较方案(特殊结构大桥及特大桥均应绘制比较方案),应同时包括上述除《桥梁方案比较表》外所有图纸;
6、涵洞、通道只出数量表;小桥、天桥只出典型样式图和数量表。
7、分离式立交桥要在普通桥梁所需图纸的基础上增加设计被交道平面图、纵断面图和横断面图。
三、一般规定
1、本项目在不受地形、地物限制时按如下原则进行桥跨布设:
(1)、平均墩高H<20m,选择20m预应力砼小箱梁
(2)、20m≤平均墩高H<25m,选择25m预应力砼小箱梁
(3)、25m≤平均墩高H<35m,选择30m预应力砼小箱梁
(4)、平均墩高H≥35m,选择40m预应力砼小箱梁
以上跨径小箱梁结构通用图中均有0°、15°、30°三种角度。在实际应用中有结构角度大于30°时,可通过加大标准跨径来适应斜度的差异。
2、本项目桥头路基填土高度宜按容许工后沉降量控制,不宜高于10m,一般情况下可控制在8m左右,当桥台填土高度大于10m时,原则上应增建桥梁,但在能保证桥台稳定的前提下,可适当提高桥台的填土高度、缩短桥长。特殊情况应与项目部协商决定。
3、环境条件:Ⅰ类;
4、本项目混凝土强度等级建议如下表:
5、每座桥均要计算桩基长度,并给出桩长计算书,装配式结构各跨径墩顶反力如下:
6、桥型图中必须包含如下内容:交叉道路桩号、交角、高程、加宽前后的净空尺寸、道路名称、走向;标注河流名称、流向、测时水位、最高通航水位、通航净空要求和设计洪水位;标注管线及光缆位置;标注地质钻孔及其编号和桩号,对应土层的承载力值和摩擦值;对于不同上、下部结构应给出其剖面图;应绘制结构分联示意图;墩高、桩长参数表;桥墩承台和桩底或扩大基础标高。
桥梁起点、终点统一标注。桥位处横向地形较为平缓时可只示意设计线处地面线。
桥型布置图中附注格式要求如下:
注:
1.本图尺寸以厘米计,桩号、高程以米计。
2. 汽车荷载等级:公路—I级(或公路—II级)。
3.本桥平面位于半径R—0000m的左/右偏圆曲线上(缓和曲线上),纵面位于R—00000m的凹/凸形竖曲线上(±0.00%的单/双向坡上)。
4.本桥上部构造采用00m预应力混凝土分体小箱梁(T梁),简支/先简支后结构连续结构,分联情况为:0×00+0×00+…;下部构造采用双柱墩、钻孔灌注桩基础、桩柱(肋板)式桥台、扩大基础。
5.本桥内侧护栏采用加强型SBm级F型钢筋混凝土墙式护栏,外侧采用SB级加强型钢筋混凝土墙式护栏。两岸桥台均设[ ]m长搭板。
6.本桥采用GYZ/GPZ支座,具体型号参见结构分联示意图。
7.本桥采用D80(D160)模数式伸缩缝共××道,分别设在0#台、3#墩和5#台。
8.本桥跨越××河和[S113]省道,具体交角和交叉桩号详见平面图示意,××河[为×级航道,净空要求a×bm]无通航要求。
9.(另附其它特殊说明)。”
四、下部结构
1、桥台:采用肋板式台、座板台或桩柱式桥台、桩基础。桥台填土高H ≤4.5m宜采用柱式台;H >4.5m可采用肋式台或座板台。肋板式台、座板式桥台或桩柱式桥台台前锥坡顺路线方向坡率宜采用1:1.5。
2、桩柱式、承台分离式、肋板式桥台耳墙设在桥宽内侧,厚度50cm;耳墙长度:当跨径为20m时取2.5m,尾墙高75cm;当跨径为25m时取3m,尾墙高75cm;当跨径为30m小箱梁时取3.2m,尾墙高75cm;当跨径为30m T梁时取3.5m,尾墙高75cm;当跨径为40m时取4m,尾墙高75cm。
3、桥墩:在墩高<35m采用桩基双柱墩、扩大基础双柱墩;在35m≤墩高<50m可采用桩基矩形截面双柱墩。从方便施工及桥梁美观考虑尽量减少不同形式的墩柱种类。
4、圆截面及矩形截面双柱墩、空心薄壁墩、桩柱式桥台、肋板式台具体尺寸请参见装配式桥梁下部构造通用图。
五、附属结构
1、 桥面铺装:
常规桥梁
(1)、自上而下,第一层为“12cm沥青混凝土桥面铺装”。
(2)、第二层为“防水层”,该层不计厚度,但需计算防水层数量,以m2计。
(3)、第三层为C40混凝土现浇层。预制T梁和小箱梁现浇层厚度均为10cm,
大跨现浇箱梁现浇层取6cm。
2、防撞设施:
(1)、主线整体式路基特大桥、大桥、中桥、小桥外侧均采用SB级加强型钢筋混凝土墙式护栏(外包式,宽度50cm),内侧均采用SBm级F型钢筋混凝土墙式护栏(宽度45cm,留5cm搁置宽度)。分离式路基特大桥、大桥、中桥、小桥两侧均采用SS级加强型钢筋混凝土墙式护栏。
(2)、互通匝道桥、分离式立交桥和天桥两侧均采用SB级加强型钢筋混凝土墙式护栏;互通匝道桥在分两幅桥设计时中央分隔带采用SBm级F型钢筋混凝土墙式护栏。
(3)、对上跨主线、交通量较大道路、 铁路及通航河流的桥梁(含匝道上跨),外侧均应设置桥梁防落物网。
3、 桥面连续与伸缩缝设置
主线桥和线外桥均采用不同规格的模数式伸缩缝,使用原则如下:
(1)、对于采用结构连续的桥梁,在桥台处设置伸缩缝,中间根据孔数适当增加伸缩缝。
(2)、桥位地形较平缓时,应尽可能控制一联长度在120m以内,采用D80型模数式伸缩缝;地形起伏较大时,可根据实际墩高分布状况,合理确定过渡墩位置,适当增减每联桥的长度。采用先简支后结构连续体系的桥梁,最大一联的长度不宜超过240m。
(3)、原则上主线多孔桥梁,单孔跨径小于等于30m采用先简支后桥面连续型式;30m以上跨径桥梁则一般采用先简支后结构连续或连续刚构方式。
4、桥梁支座
(1)、对于预制结构支座按下表《装配式桥梁支座型号》中要求统一采用。对于现浇连续梁或大跨度桥梁宜采用盆式橡胶支座。装配式桥梁和小跨径现浇桥梁支座体系的总高度(自梁底至帽梁顶,包括混凝土楔形块、支座、支座垫石高度)统一制定;20m、25m、30m分体小箱梁支座总高度为30cm;30m、40m分体小箱梁支座总高度为30cm。
(2)、30m以上跨径桥梁根据墩高和联长可适当固结一联内的部分桥墩,其他没固结的中墩可采用盆式橡胶支座。当桥面纵坡大于3%时,结构连续的装配式桥梁,一联桥跨中宜设固结墩或固定支座墩,防止伸缩缝单向跑移。在纵坡大于2.5%,不适宜固结时可采用盆式橡胶支座,防止梁下滑。
5、桥头搭板
(1)、原则上,桥梁两端桥台处均须设置桥头搭板;
(2)、桥台搭板设计长度
特大桥、大桥、中桥桥台搭板设计长度为;
桥头路堤填土高度≥5m时,桥台搭板长度采用8m;
桥头路堤填土高度<5m时,桥台搭板长度采用6m;
小桥、明涵、通道均采用6m长搭板。
(3)、斜交桥梁搭板设计为阶梯型,搭板与桥台相接端平行于背墙,连接路基端垂直于主线中线。
(4)、被交路上跨分离式立交桥和天桥,一、二级公路的搭板长度采用6m;三级公路以下不设搭板,桥头路堤夯填碎石。
注意: 分体小箱梁(先简支后桥面连续)在一片箱梁一端设置一个支座。
六、涵洞、通道设计
本项目主要采用钢筋混凝土盖板涵(通道)、圆管涵;
1、对于山区路段,原则主线上尽量不采用钢筋混凝土圆管涵,地势平坦区域有条件可根据实际情况设置圆管涵,且为便于清淤,涵洞最小孔径不应小于1.5m。
2、一般路段当涵顶填土高度不超过12m时,采用钢筋混凝土盖板涵;填土高度在12m以上时,宜按设涵或设桥方案进行经济技术、施工条件比较,选取合理的设计方案,如推荐设涵,则根据地基地质条件可采用加强钢筋混凝土盖板涵或混凝土拱涵,由各设计单位特殊设计。
3、为改善路面行车条件,在填方高度和排水均满足要求的条件下,应尽量采用暗型涵洞/通道。
4、通道长度大于等于50m时,必须设置采光井。
七、制图要求
1、按照交通部文件图例要求,本项目所有图纸一律采用“注”,不采用“附注”。
2、标注箭头统一采用单箭头;
3、设计文件采用A3图幅,加长A3图分割成标准A3图幅打印,以方便文件出版。
4、字体:图框采用仿宋_GB2312,图纸采用FSDB、FSDB_E。字高:标题、剖面符号字高5 ,附注、方向字高4,表格中文字高3,标注、说明字高2.5,钻孔说明字高2.0;实际字高为规定字高×全局比例。宽度比例:0.75。
5、图框中图名分上下两层。
上层注明桥名,整体式路基一般桥为:Kxxx+xxx XXX大桥(方案一),整体式路基错孔桥为:左K11+655.5/右K11+635.5 XXX大桥(方案一).
下层注明图名:桥型布置图,图框右上角标为该图纸“第几页/共几页”。
6、其他未详尽事宜请及时提出商讨,以完善本规定,力求设计文件的统一。
来源:网络整理
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桥台 | 肋板式桥台承台和肋板坐标计算
桥梁桥台台帽及承台坐标计算相对于桥墩盖梁坐标和支座垫石计算较复杂,因为一般的承台按正交的布置,上部台帽和支座垫石按斜交斜做布置,布置的不同导致各个结构物坐标计算方法不同,下部承台及肋板角点坐标计算是以桥台靠近背墙一侧桩基中心点连线作为基线采用二次偏距法计算周围角点坐标,上部台帽和支座垫石坐标计算与桥墩计算方法一致,斜交斜做,以中心线计算基线,采用二次偏距法计算。
讲解本例前介绍一下肋板式桥台,肋板式桥台简称肋台,又称肋式桥台、肋墙式桥台、肋形埋置式桥台等,是埋置式桥台的一种,属于轻型台的范畴。由于其台身挖空率高、挡土面积小、抗推刚度大、经济节约,为广大桥梁设计者所熟知和采用,如下图:现场实地照片:
坐标计算讲解:
①承台坐标计算
示例采用上期讲解的“桥梁桩基等角度布置坐标计算”。桥台图纸如下:
平面承台图:
承台投影为矩形,为正做,承台角点坐标可以看做是以桥台靠近背墙一侧桩基中心点连线作为基线边桩的坐标,如下图:
以0号桥台为例说明,绿色实线表示以0a-0桩基(上图蓝色圆圈)与0a-3桩基(上图蓝色圆圈)连成的计算基线。承台所有结构物的角点坐标都以这条基线计算的,上图中标注的边距就是每个计算转折点(上图中蓝色小圆圈)距离起算中心的距离,通过桥台侧面图计算得出,蓝色箭头表示计算方向。如下图:
首先输入以0a-0桩基与0a-3桩基连成的计算基线的直线线元参数,直接利用历史消息“桥梁桩基等角度布置坐标计算”中的0a-0桩基与0a-3桩基的计算结果输入:
双心界面:
0a-0桩基与0a-3桩基之间距离通过桩位平面布置图获得:
接着利用双心软件内部Excel“不规则里程偏距坐标复核格式wsc.xls”输入承台角点的二次偏距参数:
“点号”一栏中的左右是对于桥梁所在的平曲线左右来说的,里程计算是以0a-0桩基为起点桩号0,根据桩基平面布置图中的间距输入里程桩号,根据从侧面图和平面图获得的承台长宽尺寸输入第一偏距和第二偏距。
然后从双心软件“从数据文件输入里程偏距偏角来计算”菜单栏导入上一步保存的不规则里程偏距坐标复核格式wsc.xls:
计算结果如下:
最后生成脚本文件在CAD中展绘成图:
用同样的思路输入5号桥台承台二次偏距数据表:
计算结果:
最后生成脚本文件在CAD中展绘成图:
②肋板角点坐标计算
上图中蓝色线表示以0a-0桩基与0a-3桩基连成的计算基线,绿色线表示肋板平面投影,尺寸为3.7m*1.0m。桥台立面图中获得肋板纵向结构物轴线与桥梁桩基中心线重合,如下图:
根据桥台侧面图可以得出计算基线距离肋板边缘线0.1米,肋板边缘线距离承台边缘线各1米。如下图:
首先输入以0a-0桩基与0a-3桩基连成的计算基线的直线线元参数,和计算承台角点坐标输入参数一致,双心界面:
接着输入接着利用双心软件内部Excel“不规则里程偏距坐标复核格式wsc.xls”输入肋板角点的二次偏距参数:
计算结果如下图:
生成CAD脚本文件展绘成图:
以上就是桥梁桥台承台角点坐标和肋板角点坐标计算过程,对于正交的结构物,计算方法很多,但是所有方法都有一个思路就是结构物中心轴线与已知坐标关系,对于桥墩是以平曲线上桩基中心桩号坐标与桥墩桩基的关系,对于承台或者是肋板是以正交布置的桩基坐标与承台或者肋板矩形结构物的平面关系。