如何选择合适的桥墩类型?

类型的码头

码头通常用作位于水平跨度和基础之间的任何类型的子结构的总称。然而,有时,它也特别用于实心墙,以区别于柱或弯管。从结构的角度来看,柱是一种主要通过弯曲作用来抵抗侧向力的构件,而墩是一种主要通过剪切机制来抵抗侧向力的构件。由多根柱子组成的桥墩通常称为桥墩弯曲

有几种定义码头类型的方法。一种是通过它与上层建筑的结构连接:整体或悬臂。另一种是它的截面形状:实心或空心;圆形的,八角形的,六角形的或长方形的它还可以通过其框架结构来区分:单柱或多柱弯曲;锤头或墩墙。

选择标准

桥墩类型的选择应根据功能、结构和几何要求。美学也是一个非常重要的选择因素,因为现代公路桥是城市景观的一部分。图1显示陆地上的立交桥和高架桥的典型截面形状集合图2显示了一些典型的河流和水道桥墩的横截面形状。通常,码头类型是由政府机构或业主强制规定的。

图1陆上立交桥、高架桥桥墩典型截面形状
图1陆上过桥或高架桥桥墩典型截面形状
图2江水交叉桥墩典型截面形状
图2江水交叉桥墩典型截面形状

美国许多州的交通部门都有自己的标准柱形。实心墙墩,如Fig-3a和图4,通常用于水过境,因为他们可以建造比例,细长和流线型。这些特性很好地提供了对洪水的最小阻力。

图3钢桥典型桥墩型式
图3钢桥典型桥墩型式

锤头墩,如图所示Fig-3b,通常在空间有限的城市地区发现。用于支撑钢梁或预制预应力混凝土上部结构。它们在审美上很吸引人。它们通常占用更少的空间,从而为下面的交通提供更多的空间。锤头墩的使用标准通常由各个运输部门维持。

图4河流、水路交叉口典型码头类型及配置
图4河流、水路交叉口典型码头类型及配置

柱弯墩由帽梁和支撑柱组成,形成框架。柱弯墩,如图所示Fig-3cFig-5,既可用于支撑钢梁上部结构,也可作为整体墩,采用现浇施工技术。柱的截面可以是圆形的,也可以是矩形的。它们是现代公路系统中最受欢迎的桥墩形式。

图5混凝土桥梁典型桥墩型式
图5混凝土桥梁典型桥墩型式

扩桩墩由钻孔的竖井作为基础和从竖井延伸出来形成下部结构的圆形柱组成。这种类型的码头的一个明显的优点是它占用最小的空间。在某些情况下,扩大现有桥梁可能需要延长桩,因为有限的空间排除了使用其他类型的基础。

选择合适的桥墩类型取决于许多因素。首先,这取决于上层建筑的类型。例如,钢梁上部结构通常采用悬臂式桥墩支撑,而现浇混凝土上部结构通常采用整体弯梁支撑。其次,这取决于这些桥是否在水道上。桥墩墙是首选在河流过境,在那里是一个考虑到碎片和水力学的要求。在板式桥梁中,多桩延伸弯头是常用的。最后,桥墩的高度还决定着桥墩的类型选择。较高的桥墩通常需要空心截面,以减少下部结构的重量。这就减少了昂贵基础上的负载需求。表1总结了不同类型桥梁的一般选型准则。

表1选择码头类型的一般指引

钢上层建筑

在水 高桥墩 墩壁或锤头(t形墩)(Fig-3a和b);大多数情况下为空心截面;悬臂式;双锤头与墩墙基座和阶梯式锥形轴是否可以组合使用
短的码头 墩壁或锤头(t形墩)(Fig-3a和b);固体横截面;悬臂式的
在陆地上 高桥墩 锤头(t型墩)和可能的刚性框架(多柱弯曲)(Fig-3b和c);单轴空心截面和刚架实心截面;悬臂式的
短的码头 锤头及刚性框架(Fig-3b和c);固体横截面;悬臂式的

预制预应力混凝土上部结构

在水 高桥墩 码头墙或锤头(图4);大多数情况下为空心截面;悬臂式;是否可以使用双锤头与墩墙基座和阶梯式锥形轴组合
短的码头 码头墙或锤头;固体横截面;悬臂式的
在陆地上 高桥墩 锤头和可能的刚性框架(多柱弯曲);单轴空心截面和刚架实心截面;悬臂式的
短的码头 锤头和刚架(多柱弯管)(Fig-5a);固体横截面;悬臂式的

上层建筑模筑混凝土

在水 高桥墩 单轴墩(图4);上部结构很可能采用悬臂平衡施工方法;中空的横截面;单片;固定在底部
短的码头 码头墙(图4);固体横截面;单片;固定在底部
在陆地上 高桥墩 单柱或多柱弯曲;多数情况下,实心截面,整体;固定在底部
短的码头 单柱或多柱弯管(Fig-5b);固体横截面;单片;固定在

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