Page 167 - 新时期公路勘察设计创新研究
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第六章 公路桥梁工程设计要点与应用研究
(八)下部结构设计
1. 桥墩
公路桥梁有多种桥墩形式,如柱式墩、板式墩、空心墩或实体墩。
首先,对于墩高小于 25m 的山区公路桥梁,其墩身形式以柱式墩与薄板式
墩形式为宜,尤其是柱式墩。圆柱形墩的构造比较简单,施工过程中墩身外观质
量相对容易控制,而且和桩基之间的衔接也较为方便;方柱和上部结构之间比较
协调,整体受力性能也比圆柱形墩好很多,特别适合刚构体系,但需要设置承台
和桩基相连,导致工程量大幅增加,若山区地面横坡较大时,需增加承台,导致
挖方量变大,可能导致坡体失稳。基于此,设计过程中要以地形条件、墩高与上
部结构形式为依据进行综合选择。除此之外,对美观性有较高要求的桥梁,推荐
使用薄板式墩,以此在克服中分带相对较窄问题的基础上,通过对抗扭支承的合
理设置实现对曲线桥整体受力的有效改善。其次,对于墩高在 25 ~ 40m 范围内
的山区公路桥梁,其墩身以实心厚板式墩较为常用,截面形状包括矩形或 Y 字
形。对矩形板式墩而言,可通过对横纵方向截面尺寸的适当调整来满足不同受力
要求,这样一来还能简化构造,方便现场施工,但需要设置宽度足够的承台,当
地面横坡较大或左右高差较为明显时,该结构形式的适用性将明显降低。Y 形墩
实际上属于独柱双支座,其顶部为双柱,能十分方便地对左右高差进行调整,根
部只设置一个柱身,整体尺寸不大,结构较为美观且新颖,在山区地形情况较为
适用。最后,对于墩高超过 40m 的山区公路桥梁,其墩身形式以空心墩最为常
见,此时要充分考虑稳定性方面的问题。为防止墩柱材料发生破坏,可选择实心
矩形截面,但高度不能超出 50m;当墩高超过 50m 时,墩身形式以空心墩为宜;
当墩高达到 65m 以上时,为了使墩柱达到稳定,并保证材料经济性,应沿顺桥
向进行一定程度的放坡。
2. 桥台设计
对于山区公路桥梁,其桥台主要采用下列几种类型:重力式桥台、肋板式
桥台与桩柱式桥台。对 U 形重力式桥台而言,其适宜的填土深度在 4 ~ 10m 内,
基于此,需将高度控制在 10m 以内,在设计过程中需要以地形条件为依据进行
台阶划分;对于桩柱式桥台,因抗推刚度相对较小,如果联长很大或台后填高较
大,则不建议使用;对于肋板式桥台,具有十分广泛的适用范围,但要求台后填
高控制在 12m 以内。此外,山区公路桥梁经常处在深谷陡坡段,这种情况下很
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