組合式橋臺(tái)

為使橋臺(tái)輕型化，橋臺(tái)本身要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力，而臺(tái)后的土壓力則由其它橋跨結(jié)構(gòu)來承受，這樣就形成了組合式橋臺(tái)。主要分為三大類：錨碇板式組合橋臺(tái)，過梁式、框架式組合橋臺(tái)，橋臺(tái)與擋土墻組合橋臺(tái)。

通過采用新型的組合式橋臺(tái)臺(tái)后填料等一系列組合措施來適應(yīng)協(xié)調(diào)上部結(jié)構(gòu)主梁的溫度伸縮自由變形，達(dá)到取消橋梁伸縮縫的目的（橋臺(tái)示意圖如圖所示）當(dāng)溫度上升（降低）時(shí)，主梁伸長（縮短），橋臺(tái)向臺(tái)后（前）移動(dòng)，臺(tái)后填料同時(shí)向臺(tái)后（前）緩慢移動(dòng)，臺(tái)后填料的土壓力由靜止土壓力向被（主）動(dòng)土壓力逐漸過渡，利用過渡階段的彈塑性變形吸收橋臺(tái)的溫度伸縮變形，將傳統(tǒng)伸縮縫處的集中變形分散到臺(tái)后大范圍的填料中，從而達(dá)到適應(yīng)協(xié)調(diào)溫度變形，取代傳統(tǒng)伸縮縫的目的。

任何形式的無伸縮縫橋梁都會(huì)不可避免地在一定程度上阻止上部結(jié)構(gòu)溫度自由變形在無伸縮縫橋梁的研究中首先應(yīng)該明確如下目標(biāo)：在取消伸縮縫的同時(shí)，使橋梁阻止上部結(jié)構(gòu)溫度自由變形的影響降低到可以接受的程度。

在江蘇省的公路橋梁中，中小橋數(shù)量占70%以上，橋梁結(jié)構(gòu)以預(yù)制簡支空心板為主，為此提出了一種組合式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在美國及歐洲的整體式橋臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使其適用于我國預(yù)制空心板橋梁，主要結(jié)構(gòu)如圖所示。

該橋臺(tái)結(jié)構(gòu)與常規(guī)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)相比，主要特點(diǎn)如下：

（1）取消了常規(guī)橋臺(tái)背墻，在主梁端部設(shè)置端擋墻，且與端擋墻剛性連接；

（2）與常規(guī)橋臺(tái)將耳墻設(shè)置于臺(tái)帽兩側(cè)不同，耳墻設(shè)置于端擋墻兩側(cè)，與其同時(shí)澆筑；

（3）端擋墻上設(shè)置搭板牛腿，搭板以一定的斜率斜置于臺(tái)后填料中，斜率與橋長年溫差等參數(shù)有關(guān)；

（4）主梁支點(diǎn)到端擋墻邊緣的距離與主梁跨徑及汽車荷載有關(guān)，主要依據(jù)主梁端部在荷載作用下的位移量確定上述端擋墻的尺寸搭板長度及傾斜角度與橋位處的年溫差橋梁長度臺(tái)后填料類型相關(guān)，總趨勢(shì)為橋梁長度越長溫差越大，則端擋墻高度寬度及搭板長度相應(yīng)增大。

隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，公路交通量的不斷增加，人們對(duì)行車舒適性等的要求也越來越高，而伸縮縫是行車舒適的重要影響因素之一因此，橋梁設(shè)計(jì)施工和維護(hù)中，有關(guān)伸縮裝置的問題變得越來越突出。根據(jù)1986年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國570 000座橋梁中有248 500多座橋梁不是結(jié)構(gòu)上有缺陷就是功能已經(jīng)失效，其中的問題一半是出現(xiàn)在橋面伸縮裝置上，而且受損壞的橋梁數(shù)量比修復(fù)數(shù)目的增長要快根據(jù)1991年調(diào)查資料3，北京市公路管理處天津市橋梁管理所等13個(gè)城市的橋梁管理部門所管理的橋梁總數(shù)為2 490座，其中被調(diào)查橋梁556座，占橋梁總數(shù)的22.3%，伸縮裝置已破壞的橋梁數(shù)為271座，占被調(diào)查橋梁總數(shù)的48.7%，伸縮裝置破壞率較高。隨著公路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，伸縮裝置問題日益突出，已成為困擾各國橋梁建設(shè)部門，養(yǎng)護(hù)部門的一大難題。

拱橋是一種推力結(jié)構(gòu)，支承拱的墩臺(tái)和地基必須承受拱腳傳來的強(qiáng)大的推力，這就要求修建拱橋時(shí)要有良好的地基。如果在地質(zhì)條件不好的地區(qū)修建拱橋，如何提高橋臺(tái)抵抗拱腳推力的能力，尤其是抵抗水平推力的能力，就成為設(shè)計(jì)中必須要解決的問題。上述情況下，組合式橋臺(tái)是常用方法之一。組合式橋臺(tái)由前臺(tái)與后座兩部分組成，前臺(tái)基礎(chǔ)承受拱腳傳來的豎向分力，一般采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)；后座承受主動(dòng)土壓力及后座基底摩阻力平衡拱的水平推力，后座一般采用片石混凝土等圬工結(jié)構(gòu)。組合式橋臺(tái)自上世紀(jì)70年代以來已為各地所采用，實(shí)踐證明效果良好，解決了某些拱橋的推力問題，為在軟土地基上修建拱橋提供了途徑。

組合式橋臺(tái)的計(jì)算方法有靜力平衡法和變形協(xié)調(diào)法兩種，考慮到拱橋主拱圈對(duì)拱腳水平位移非常敏感，拱橋橋臺(tái)一般不宜產(chǎn)生水平位移，而樁基或沉井的水平位移值均涉及土的特性和土抗力，難以計(jì)算準(zhǔn)確，故2005版的《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》不建議采用變形協(xié)調(diào)法。本文中樁基組合式橋臺(tái)的計(jì)算采用靜力平衡法，前臺(tái)與后座之間設(shè)置構(gòu)造縫，受力模式為水平向單向鉸接，假定前臺(tái)與后座之間僅傳遞水平力，不傳遞豎向力和彎矩。前臺(tái)承受拱腳傳來的豎向分力，拱腳的水平向分力由后座基底摩阻力及臺(tái)后的主動(dòng)土壓力來平衡。計(jì)算分前臺(tái)與后座兩部分進(jìn)行，前臺(tái)的計(jì)算主要為樁基承載力的計(jì)算，其計(jì)算方法按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》及《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求進(jìn)行。后座的計(jì)算內(nèi)容主要包括基底應(yīng)力、抗傾覆穩(wěn)定性及抗滑移穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算方法按現(xiàn)行《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求進(jìn)行。

（1）臺(tái)后填料預(yù)壓；

（2）基礎(chǔ)和橋墩臺(tái)的施工；

（3）架設(shè)主梁，澆筑橋面現(xiàn)澆層；

（4）臺(tái)后反開挖，現(xiàn)澆主梁端擋墻；

（5）搭板施工，搭板上方填土施工；

（6）附屬工程施工，路面施工，通車該類橋梁總體施工流程施工方法與常規(guī)橋梁基本一致，與常規(guī)橋梁施工方案不同之處主要如下：

（1）橋臺(tái)處在臺(tái)后路基填筑預(yù)壓完成后，施工端擋墻需反開挖施工，本階段關(guān)鍵要確保臺(tái)后預(yù)壓時(shí)間及臺(tái)后填料壓實(shí)度；

（2）搭板采用傾斜設(shè)置，與常規(guī)橋梁不同，搭板上方的填料同樣需要分層壓實(shí)，確保壓實(shí)度；

（3）橋面連續(xù)在橋臺(tái)端墻施工前完成。

施工階段，各橋梁在運(yùn)營階段總體情況良好，對(duì)于先期建設(shè)的橋梁，曾經(jīng)出現(xiàn)在橋梁搭板末端出現(xiàn)路面橫向裂縫的情況，后續(xù)建設(shè)的橋梁通過加強(qiáng)臺(tái)后路基路面的處理，較好地解決了該問題，后續(xù)建設(shè)的橋梁自運(yùn)營以來整體使用良好。

輕型橋臺(tái)是鋼筋混凝土輕型橋臺(tái)，是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。

輕型橋臺(tái)

主要可分為薄壁輕型橋臺(tái)和支撐梁輕型橋臺(tái)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)自重輕，施工方便。

輕型橋臺(tái)是橋臺(tái)的一種形式，還有重力式橋臺(tái)、框架式橋臺(tái)、組合式橋臺(tái)等形式。

輕型橋臺(tái)適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時(shí)不宜超過3個(gè)，單孔跨徑不大于13m，多孔全長不宜大于20m。

輕型橋臺(tái)分為：設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái)、鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)。

常用的鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)有懸臂式、扶壁式、撐墻式及箱式。2100433B