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公路桥梁墩台设计与施工(马立尔 编)《公路桥梁墩台设计与施工》由马立尔编著，系统介绍了公路桥梁中墩台结构的设计原理与施工技术。全书内容涵盖桥梁墩台的类型、构造形式、受力分析、设计计算方法以及常见施工工艺，结合我国现行桥梁设计规范，注重理论与实践相结合。书中对重力式墩台、轻型墩台及桩柱式墩台等常用形式进行了详细讲解，并介绍了新材料、新工艺在现代桥梁墩台中的应用。本书结构清晰、语言简明，适合作为高等院校土木工程及相关专业的教材，也可供桥梁工程设计、施工技术人员参考使用。
一座桥梁的整体常常形成当地的一个景观，一个新的风 景点。设计一座桥梁就应同时考虑到其整个的以及各局部的 美学要求。这一点对立交桥的下部尤为重要，因为人们总是川 流不息地从桥下来往。国外对桥梁尤其立交桥的下部十分重 视，已经设计创建了多种多样的新的优美的形式。我国近年来 也开始重视这个问题。因此这里对立交桥的下部构造就着重
顶盖梁，直接支承上部结构。柱的截面可以是圆形、矩形，多角 形等。圆形过于平淡，矩形或多角形可以在柱身显出线条，较 多采用。单柱式墩，外貌轻盈，视空开阔·造价经济。 (2)多柱式墩。高架桥的双柱式矩形截面墩，柱顶各自直 接支承在上部构造的箱梁底板上，柱间不设横系梁，显得挺拔 有力，干净利落。 （3）矩形薄壁墩。这种墩的横向大面积混凝土上往往遗留
斜拉桥、吊桥等桥梁结构，其主塔与桥墩是不可分割的。 以下以斜拉桥为例来阐述塔、墩、梁的配合。
索塔通常称为塔柱。它有多种类型，可与不同形式的钢索 布置相适应，因此可根据桥位情况及设计要求来选择经济、美 观的塔柱型式。斜拉桥常用的塔柱类型在顺桥方向可分为柱 型和A字型两种：在横桥方向可分为单柱型、双柱型、门型或 斜腿门型、倒V字型或倒Y字型。这在一般教科书中已有简 介，现将它们的优缺点分述如下： 顺桥方向分为： 1.柱型：其优点是结构轻巧美观，受力明确，施工简单db44／t 2133-2018 政务公开 目录编制指南，要 求占用的基础或墩顶的面积小；缺点是纵向刚度比A字型索 塔小。这种柱型塔，由于占用面积比较小，又要承受全桥通过 斜索传递的竖向力，故集中的支点反力比较大，对基础要求较 高。由于柱的纵向刚度比较小，因面抵抗压曲的稳定性差。若 适当的选用索型，受力状态可以得到改善。如竖琴型或扇型在 这方面就比幅射型有利，由于增加了塔身中间支点，也就增强 了抵抗纵向压曲的稳定性。 2.A字型与倒Y型：其优点是纵向刚度较大，稳定性好。 当高塔采用柱型塔，而强度与刚度不能满足要求时，采用这两 种型式是比较有利的。但塔脚分散布置，占用基础或墩顶的面 积较大，例如，在基岩上或在桩群基础上。 横桥方向分为： 1.单柱塔：是最简单的、可以支承一个单索面的悬臂塔 柱。其优缺点基本上同顺桥方向的柱型塔。单柱塔适用于四 车道或更宽的桥梁，塔柱设置在桥梁轴线上，形成中央分车 带。斜索布置一般为单索面，也可考虑为双斜索面，这样，斜索 上端锚固于塔顶，下端锚固于主梁的两侧，对抗风稳定性会更 有利。总的来看，单柱塔纵横刚度较小，要求主梁具有相当大
图1.7.3倒Y型塔
倒V式塔和倒Y式塔，均有很好的横向稳定性，不占用 桥面宽度，但占用的基础宽度比较大，如地质条件允许，可做 成分离式基础，以减少材料消耗。也可采用菱形塔，桥墩和基 融的费用将会大幅度减少。 从上述几种塔柱中可以看出，顺桥向刚度最好的是A字 型，横桥向刚度最好的也是A字型。因此对于大跨度斜拉桥， 塔柱比较高时，要求纵横向有较大的刚度，则采用纵横方向均 为A字型的塔就能满足要求。但自前国内外除钢桥塔中有这 种形式外，在钢筋混凝土桥塔中还没有见到这种形式。
斜拉桥的桥墩没有什么特殊的要求，只是斜拉桥跨越能
力比较大，桥墩要承受桥塔及上部结构的全部重量。如采用塔 激固结的结构体系，墩还要承受很大的弯矩。当活载作用于跨 中时，主梁产生挠曲，塔顶向垮中方向产生很大位移。除此之 外，在地震区还要承受由地震力引起的很大的弯矩与剪力，因 此要求桥墩应有足够的强度和刚度。有时为减小塔顶位移和 墩底弯矩，在地质、地形条件允许的情况下，在边跨设置1～2 个辅助墩会收到很好的效果。现简单介绍一下斜拉桥中常用 的几种类型的桥墩。 1.重力式墩：具有很好的刚度，便于滑模施工，但其自重 大，对基础要求较高。如能采用空心墩则可减轻自重。 重力式墩适用于各种塔型，当然要从经济角度选用，虽然 地质条件允许，但塔柱占用的宽度过大，墩的体积就过于庞 大，这显然是不经济的，应综合考虑塔型、墩高、地质等情况来 确定经济合理的方案。 2.双柱墩：结构轻巧，便于滑模施工，适用于双柱式塔或 门式塔，塔柱可直接支承在分离的柱墩上。为增加双柱墩的横 向刚度，一般在顶部设置横梁或墩帽，把分离式的双柱连成整 体框架，如美国阿拉斯加锡特卡港桥为设立横梁的双柱墩，陕 西安康汉江桥为设置墩帽的双柱墩。 双柱墩在国内外被普遍采用，它适应性强，对重力式基础 或桩基础均能适应，对水流的阻力小。但若河中有漂浮物时应 采取措施，以防墩柱被撞坏。 3.四柱框架墩：结构轻巧美观，材料消耗少。但由于是超 静定结构，对基础要求较高。基础不宜产生不均匀沉降，特别 是分离式基础更值得重视，应使桩基或管柱有足够的承载力， 四柱框架墩适用于顺桥向为A字型塔和横桥向为门式 塔或A字型塔的桥梁。 4.X型和V型框架墩：委内瑞拉的马拉凯波桥的桥墩是
三、塔、梁、墩的配合与连接
塔、梁、墩之间的连接，应根据作用在塔柱上的垂直力和 水平力的大小及它们之间的关系，来确定其连接形式。斜拉桥 由了塔、梁、墩之间的连接方式不同，而形成了各种不同的体 系，主要分为三大体系：第一类为刚构体系，第二类为连续梁 体系，第三类为悬臂体系。 1.刚构体系：塔、梁、墩互为固结。这种整体结合的方式很 容易满足悬臂施工的稳定要求，结构的整体刚度比较好。带挂 孔的T构形式，因混凝土收缩、徐变及温度变化而产生的主 梁位移也不会对塔及下部结构有很大影响。四川三台涪江主 孔跨径128m的预应力混凝土斜拉桥就采用这种体系。 2.连续梁体系：当主梁处于连续状态时，塔与墩、塔与梁 之间的连接关系又有三种情况。 1)塔与墩相互固结，除主梁两端支承于桥台上之外，中间 完全悬挂在斜索上，形成弹性支承连续梁。如桥台上设置脆性 支座，地震力可剪断支座，主梁可以纵向浮动，所以国内外资料 中均称之为浮动体系。它具有很好的抗震性能，主梁各断面的 变形和内力分布比较均匀。如美国跨越哥伦比亚河的柏茨柯 一坎纳克桥、天津永和桥和陕西咸阳渭河桥均采用悬浮体系。 2)塔与墩相互固结，主梁除悬挂在斜索上外，在两塔、墩 处设有支点，其支点一般设在墩顶上或塔的下横梁上。该连续 梁体系，塔、墩受力比较大，主梁在混凝土收缩、徐变、温度变 化的情况下会产生位移，引起塔、墩应力。 3）塔与梁相互固结，主梁支承在墩上，斜索为弹性支承，
这种形式在索力平衡的情况下，塔与梁固结处弯矩很小，梁身 受力均匀。但在塔、墩间的支承点处要设置强大的支座以承受 整个上部结构的重量。大吨位盆式橡胶支座的出现，简化了支 座构造，为设计和施工提供了很大的方便。盆式橡胶支座还可 以适应温度胀缩的要求，由桥墩传来的地震力通过橡胶支座 的剪切变形亦可减小其影响。 该体系由于塔、墩下的支点反力很大，因此要进行支点标 高调整是非常困难的。对基础沉降不均匀的桥梁，在进行结构 设计时应考虑调整措施，并预留调节量。调整点应设置在支反 力较小的桥台或边墩上，以减小调整时的困难。 为了适应悬臂施工中不平衡弯矩的要求，支座绝不能按 照理论轴线设置在一条直线上，而要设置在有一定距离的双 支点上，或设置在圆形墩上并布鹭成环形。
2.上下部要合理地搭配，以免产生笨拙的感觉。一般跨河 桥给人的外观首先是安全感，宜配置坚固可靠的下部。跨线桥
关于这方面的讨论，还可参见立交桥桥墩一节的论述。
供参考选用。 值得指出的足，有分岔桥跨结构的桥墩布置，必须与桥跨 构造相配合。例如，桥跨结构的分岔可通过设置实体空间框架 来实现，也可在分岔处做成整体式梁排，并支承在柱式桥墩 上。有时可采用在分岔处拓宽桥墩或在分岔处设置强的横隔 梁，也可将分岔的一部分与主桥做成整体，支线（或匝道桥）与 主桥分岔通过变形缝连接。分岔处桥跨结构受力复杂，其反力 值难以准确地计算，而桥墩的位置和形状反过来又会影响桥
图1.94每个墩都设抗扭支承
这种抗扭支座的布置方式，一般都沿着曲率半径的径间 市置，并宜采用具有较大横向刚度的桥墩构造（如实体墩、多
柱墩等），对于点较支 承则可采用独柱墩的 形式。 当连续曲线梁桥 的曲率半径较小，其上 部结构采用具有较大
上装置“限制位移方向"的楷施，以保证桥头的位移方向能符 合“切线方向”运动的要求。但在设计计算时，必须计及这个 “强制力"的影响。
通航净空与桥墩的布置及高度息息相关·值得专门研究。 大跨径桥梁跨越河道的桥下通航标准，主要有国标《内河 通航标准》和《海洋船舶通航标准》。
通航孔，水运繁忙的较宽河流上，应多设通航孔；河宽不足两 个通航孔的，应一孔跨过。在限制性航道上，宜一孔跨过。 4.过河建筑物的选址规定 1）跨河桥梁应建在河床稳定、航道水深充裕、水流条件良 好的平顺河段。 2）桥址应离开险滩、弯道、汇流口或港口作业区及锚地， 其距离：桥位上游不得小于顶推船队长度的4倍、拖带船队或 拖排船队的3倍；桥位下游不得小于顶推船队长度的2倍、拖 带船队或拖排船队的1.5倍。 3）跨越同一河道的相邻两座桥梁轴线间距，对I至V级 航道不得小于船队长度加船队下水5分钟航程之和，对V、证 级航道为3分钟。 当选择的桥位不能满足上述2）、3)要求的距离时，须在 通航孔的设计布置等方面采取航行安全措施。 4）跨河桥梁不应过于缩小河道的过水面积，不得使通航 孔附近产生危害船舶航行的不良水流。
日前，对于桥梁跨越通航海轮或大型远洋船舶的水道通 航标准，是由航运管理部门根据各工程地点水上交通运输现 状和发展规划提出的。通过系统的调查研究，制订一个具有统
厂房钢结构施工组织设计水上过河建筑物通航净空尺度表 表1101
式中：B'一单行航道宽度
3 =0.25（3B'+B'w）
B"=B'+f.+e
（3）长江航行科学研究所公式 ①单行航道桥墩间净跨计算：
B"=4.8fL。+30.5(m)
园林景观施工组织设计方案D' >2A + CB