桥台类型与构造

桥台是设置在桥的两端，除了支承桥跨结构外，它又是衔接两岸接线路堤的构造物，它既要挡土护岸，又要承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。

梁桥桥台主要分为重力式桥台和轻型桥台两种，此外还有组合式桥台和承拉桥台。

重力式桥台：重力式桥台的常用形式是U形桥台，它由台帽、台身和基础等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。 

U形桥台(图9-24)因其台身是由前墙和两个侧墙构成的U字形结构而得名。

优点：构造简单，可以用混凝土或片、块石砌筑，适用于填土高度在8～10m以下或跨度稍大的桥梁；

缺点：桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝。所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。

U形桥台前墙正面多采用10：1或20：1的斜坡，侧墙与前墙结合成一体，兼有挡土墙和支撑墙的作用。侧墙正面一般是直立的，其长度视桥台高度和锥坡坡度而定。前墙的下缘一般与锥坡下缘相齐，因此，桥台越高，锥坡越坦，侧墙越长。侧墙尾端应有不小于0.75m的长度伸入路堤内，以保证与路堤有良好的衔接。台身的宽度通常与路基的宽度相同。

桥台前墙的任一水平截面的宽度，不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍。侧墙的任一水平截面的宽度，对于片石砌体不小于该截面至墙顶高度的0.4倍；对于块石、料石砌体或混凝土则不小于0.35倍。如果桥台内填料为透水性良好的砂性土或砂砾，则上述两项可分别减为0.35倍和0.3倍。前墙及侧墙的顶宽，对于片石砌体不宜小于50cm；对于块石、料石砌体和混凝土不宜小于40cm（图9-26）。

2．轻型桥台

常用的轻型桥台分为设有支撑梁的轻型桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、加筋土桥台和埋置式桥台等几种类型。

（1）设有支撑梁的轻型桥台

按照翼墙(侧墙)的形式和布置方式，这种桥台又可分为一字形轻型桥台、八字形轻型桥台、耳墙式轻型桥台。如图9-27所示。

（2）钢筋混凝土薄壁桥台

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（图9-28 a）

图9-28 钢筋混凝土薄壁轻型桥台 

（3）加筋土桥台

对于台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁，台高在3～5m时，可采用加筋土桥台（图9-29 a）。这类桥台一般由台帽和竖向面板、拉杆、锚定板及其间填料共同组合的台身组成。拉杆两端分别与竖向面板和锚定板连它的工作原理是，竖向面板后填料的主动土压力作用到面板上，再通过拉杆将该力传递给锚定板，而锚定板则依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土体所产生的拉拔力来平衡拉杆拉力，使整个结构处于稳定状态。接，组成为加筋土的挡土结构。

图9-29  加筋土桥台和加筋土组合桥台  

（4）埋置式桥台

埋置式桥台是将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽在外以安置支座及上部构造。这样，桥台所受的土压力大为减小，桥台的体积也相应减小。它适用于桥头为浅滩，台前护坡受冲刷较小，填土高度为10 m以下的中等跨径桥梁中使用。按台身的结构形式，埋置式桥台可以分为后倾式(图9-30)、肋形埋置式(图9-31)、桩柱式(图9-32)和框架式(图9-33)等。

图9-31肋形埋置式桥台(尺寸单位：cm) 

埋置式桥台的共同缺点是：由于护坡伸入到桥孔，压缩河道，或者为了不压缩河道，就要适当增加桥长。

（二）拱桥桥台

拱桥桥台既要承受拱圈的推力、竖向力及弯矩，又要承受台后土的侧压力，尺寸一般较梁桥要大。拱桥桥台主要有重力式桥台、轻型桥台、组合式桥台等三种。

1．重力式桥台

常用的重力式桥台为U形桥台(图9-34)它由台帽、台身和基础三部分组成。常采用锥形护坡与路堤连接，拱桥桥台墩帽顶部做成斜坡，设置成与拱轴线正交的拱座。拱桥桥台只在向河心的一侧设置拱座。

2．轻型桥台

常用的轻型桥台有八字形和U字形桥台，以及由此派生出来的∏形和E形等背撑式桥台。

（1）八字形桥台

八字形桥台的构造简单，台身由前墙和两侧的八字翼墙构成(图9-35 a)。两者之间通常设置沉降缝。

（2）U字形桥台 

U字形轻型桥台由前墙和平行于车行方向的侧墙组成，构成U字形的水平截面(图9-35 b)。U字形轻型桥台前墙的构造和八字形桥台相同，但侧墙却是拱上侧墙的延伸，它们之间应设变形缝，以适应桥的可能变位。

（3）背撑式桥台

当桥台较宽时，为了保证结构的强度和稳定性，可以在八字形或U形桥台的前墙背后加一道或几道背撑，构成水平截面呈∏形、E字形的前墙(图9-36)。这种桥台比八字形桥台稳定性要好。    

3．组合式桥台

组合式桥台由台身和后座两部分组成(图9-37)。台身基础承受竖向力，一般采用桩基或沉井基础；拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台后的土侧压力来平衡。因此后座基底标高应低于拱脚下缘的标高。台身与后座间应密切贴合，并设置沉降缝，以适应两者的不均匀沉降，在地基土质较差时，后座基础也应适当处理，以免后座向后倾斜，导致台身和拱圈的位移和变形。 

桥台结构病害：

桥台计算

1 重力式桥台的计算

重力式桥台的计算特点

计算重力式桥台所考虑的荷载与重力式桥墩计算基本一样，不同的是：对于桥台需计入车辆荷载引起的土侧压力，而不计纵、横向风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物的撞击力。另外，桥台的强度、偏心距和稳定性的验算也与桥墩基本相同，但只作顺桥方向的验算。

2 重力式桥台计算的荷载组合

1、梁桥重力式桥台的荷载组合

车辆荷载的布置：

1）车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上

2）车辆荷载仅布置在桥跨结构上

3）车辆荷载同时布置在桥跨结构和破坏棱体上。

台后的土侧压力，一般按主动土压力计算，大小与土的压实程度有关。

 2、拱桥重力式桥台的荷载组合

车辆荷载的布置：

1）桥上满布车辆荷载，使拱脚水平推力达到最大值；

2）在台后破坏棱体上布置车辆荷载。

台后的土侧压力，一般按主动土压力计算，大小与土的压实程度有关。 

2  桩长计算

计算步骤

1、利用上部计算结果，计算单桩桩顶外力P；

2、假定桩长L，计算单桩容许承载力[P]；

3、比较单桩桩顶外力P与单桩容许承载力[P]的大小：

①若满足[P]≥ P，且相差不大时，可确定设计桩长为假定桩长L；

②若不满足[P]≥ P，则加长桩长或加大桩径，重新进行试算，确定设计桩长L；

③若满足[P]≥ P，但相差较大时，可减短桩长或减小桩径，重新进行试算，确定设计桩长L；

计算公式

 [P]=1/2（ULτP+AσR）

式中  [P]：单桩轴向受压容许承载力（KN）

 当按钻孔桩桩周土的极限摩阻力τi值计算时，在局部冲刷线以下时，桩身重力的1/2作为外力考虑。

U：桩的周长（m）按成孔直径计算

L：桩在局部冲刷线以下的有效长度（m）

τP：桩壁土的平均极限摩阻力(Kpa )

 A：桩底横截面面积(m 2)，采用设计直径

σR：桩尖处土的极限承载力（Kpa）

n：土层的层数

 Li：承台底面或冲刷线以下各土层厚度（ m）

τi：与Li对应的各土层与桩壁的极限摩阻力(Kpa)

[σ0]：桩尖处土的容许承载力（Kpa）

h：桩尖的埋置深度（ m）

 h的计算值不大于40米，当大于40米时，按40米计算。

k2：地面土容许承载力（Kpa）

γ2：桩尖以上土的容重（KN/ m3）

λ：修正系数

m0：清底系数

算例：肋板式桥台位移计算

相关资料推荐：

重力式U型桥台一般构造图

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知识点：桥台构造