2013年公路造价师辅导资料：实体式墩、台

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实体式墩、台有重力式墩、台和轻型墩、台两种，通常用天然石料、片石混凝土、混凝土和钢筋混凝土等建筑材料修建，各有其不同的适用范围。
1.重力式墩、台
它的主要特点是靠自身的重量来平衡外力而保持其稳定。因此，墩、台身比较厚实，圬工体积相应较大，主要采用天然石料或片石混凝土砌筑，不需要耗用钢筋，是比较经济的。适用于地基良好或有流冰、漂浮物较多的河流。由于体积大，以致阻水面积也大，是其不足之处。在公路梁桥和拱桥中的重力式墩、台，除了墩、台帽和拱座的构造上有所差别外，其他各部分的构造外形大致是相同的，施工方法基本上也是一样的。
例题（选择题）：下面关于重力式墩、台说法正确的是（）
A重力式墩、台主要特点是靠自身的重量来平衡外力而保持其稳定
B圬工体积较大
C适用于地基良好或有流冰、漂浮物较多的河流
D外形美观，圬工体积小，故相应重量较轻。
答案：ABC
(1)墩、台帽及拱座。是墩、台顶端的传力部分，起着承托上部构造的作用，即将桥上的全部恒载和活载传到墩、台身上。因此，其强度要求较高，一般都采用C20混凝土或钢筋混凝土修建。梁式桥的墩、台帽的平面尺寸，首先应满足布置支座的需要，其平面形状则应与墩、台身形状相配合，至于墩帽还应符合墩身顶宽的要求。支座边缘到墩、台身顶部边缘的距离符合相关规定。其目的是为了避免支座过分靠近墩、台身边缘而导致应力集中，另一方面是为了提高混凝土的局部抗压强度，以及考虑施工误差和设置锚栓孔的需要。同时，墩、台帽的宽度除了应满足上述规定和要求外，还应视墩、台结构形式和安装上部构造的施工方法，以及防震措施所需的宽度而定。
在桥梁建设中，钢筋混凝土悬臂式墩、台帽是一些较宽或墩、台身较高的桥梁，为了减少墩、台身和基础的圬工数量，降低工程造价，而常采用的一种结构形式。
根据上述要求，梁式桥的顺桥方向的墩帽宽度，应符合下列表达式：
b=f+a+2c1+2c2
式中：b——梁桥的墩帽宽度(cm)；
f—相邻两跨支座的中心距离(cm)，它由支座中心至主梁端部的距离和梁端与梁端之间的伸缩缝宽度来确定；
a——支座板的纵桥向宽度(cm)；
c1——墩帽的出檐宽度，一般为5~l0cm；
c2——支座边缘至墩身上缘的最小距离(cm)。
在支座下面，墩帽和台帽内应设置钢筋网。对于大、中跨径的桥梁，墩、台帽内应设置构造钢筋，小跨径的墩、台帽，除严寒地区外，可以不设置构造钢筋。钢筋直径一般采用8~16mm，按间距15~25cm网格布置。
在同一桥墩上，当支承相邻两孔桥跨结构的支座高度或建筑高度不相同时，常在桥墩上设置支承垫石来调整。垫石的平面尺寸一般规定为支座垫板的边缘距支座垫石的边缘距离不应小于15~20cm，垫石的厚度为其长度的1/3~1/2。
至于拱式桥则是在其墩、台顶部的起拱线高程上，设置与拱轴线成正交的拱座，直接承受拱圈传来的压力。所以，若拱式桥的拱圈为半圆拱时，则拱座呈水平面。坦圆拱时，则拱座为斜面。
当桥墩两侧的孔径不等，恒载水平推力不平衡时，常将拱座设置在不同的起拱线高程上。这样，一般在桥墩墩身推力较小的一侧进行变坡，考虑外形美观上的要求，变坡点应设在常水位以下。
(2)墩、台身。这是桥墩和桥台的主要组成部分，在公路梁桥和拱桥建设中，常用的重力式桥台有U形桥台和八字形桥台两种结构形式。
根据《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》的规定，对于梁桥中的实体桥墩墩身的顶宽，小跨径不宜小于80cm；中跨径不宜小于l00cm，至于大跨径桥的墩身顶宽，应视上部构造的类型而定。其墩身侧坡一般采用20:1~30:1，小跨径桥的桥墩也可采用直坡。
例题（判断题）：在公路梁桥和拱桥建设中，常用的重力式桥台有U形桥台和八字形桥台两种结构形式。（√）
为了便于水流和漂浮物的顺利通过，墩身平面形状通常作成圆端形或尖端；无水的岸墩或高架桥的桥墩也可作成矩形，应结合实际情况，合理确定。
至于拱桥，因是一种推力结构。拱圈传给墩上的力，除了垂直力以外，还有较大的水平推力，这是与梁桥最大不同之处。同时，拱桥的桥面(上承式拱桥)与墩顶的顶面相距还有一定的高度，故墩顶上还要修建各种不同形式的结构，如实腹式拱桥，则要作成与侧墙平齐的形式，空腹式拱桥则常采用立墙式(即墩上横墙)或者立柱加盖梁等形式。
等跨径拱桥的实体式桥墩的顶宽(单向推力墩除外)，对于混凝土墩可按拱跨的1/3~1/15，石砌墩可按拱跨1/25~1/10估算，其比值随跨径增大而减小，且不宜小于80cm。对于单向推力墩，则应按实际情况计算确定。
单向推力墩是指在它的—侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单向水平推力，以保证其另一侧的桥孔不致因此而倒塌，故又称为制动墩。有时在多孔拱桥的施工中，为了拱架的多次重复使用，达到节约劳力和费用的目的，按桥台与某墩之间或者按某两个墩之间作为一个施工段进行分段施工，因此也需要设置能承受部分恒载的单向推力的制动墩。这种单向推力的制动墩比一般普通墩要做得厚实一些，相应圬工体积要大。
2．轻型墩、台
实体式轻型墩、台，是相对于重力式墩、台而言的，其主要特点是力求体积轻巧，自重较小，它借助结构物的整体刚度和材料的强度来承受外力，从而可大量节省圬工材料，减轻地基的负担，为在软土地基上修建桥梁开辟了经济可行的途径。但它只适宜用于跨径不大于13m的梁(板)式上部构造，当台高不超过4m时，可采用块石砌筑，其顶宽不宜小于60cm，一般都采用直坡，是一种直立薄壁墙。
例题（选择题）：下面关于轻型墩、台说法正确的是（）
A体积轻巧，自重较小
B借助结构物的整体刚度和材料的强度来承受外力
C适用于地基良好或有流冰、漂浮物较多的河流
D适宜用于跨径不大于13m的梁(板)式上部构造
答案：ABD
轻型桥台上端与上部构造要铰接，即用钢筋锚栓相互锚固，相邻桥台(墩)之间要设置支撑梁，这样就构成四铰刚构系统，以桥梁的上部构造及桥孔下面的支撑梁作为桥台上下支撑，桥台则作为上下端简支的竖梁，承受台后的土压力。支撑梁应设于铺砌层或冲刷线以下，距一般为2~3m。从桥中心线左右两侧对称布置，并应垂直于桥台，可采用混凝土或天然石料砌筑，以节约钢筋，但断面尺寸不应小于40cm×40cm。若支撑梁设计为钢筋混凝土时，其断面尺寸一般为20cm×30cm。
轻型桥台按照翼墙的不同形式，有八字形轻型桥台、一字墙轻型桥台和耳墙式轻型桥台三种。
例题（判断题）：轻型桥台按照翼墙的不同形式，有八字形轻型桥台、一字墙轻型桥台和耳墙式轻型桥台三种。（√）
八字墙和一字墙的轻型桥台，都采用天然石料砌筑，砂浆强度等级不宜小于M7.5，如果基础能嵌入岩层，也可不设支撑梁。台身与翼墙之间一般要设置沉降缝分离。这类桥台一般都不设置路堤锥坡。
为了节省圬工，轻型桥台可以不做八字翼墙或一字翼墙，改在轻型台上设置耳墙。这样，桥台由台墙、耳墙和边柱三部分所组成。耳墙附于钢筋混凝土的边柱上部，为水平土压力作用下的悬臂板。它是一种三角形的薄壁结构，与锥坡配合起到路堤挡土的作用，其悬臂长度不宜大于4m。对于需要经过人工处理的软土地基来说，效果较好。
轻型墩、台的墩、台帽的尺寸及结构，也取决于上部构造及其支座的尺寸等要求而定，与上述的重力式墩、台并无多大差异。
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