鐵路橋梁墩臺

鐵路橋梁墩臺支承鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑物。橋梁墩臺是橋墩和橋臺的合稱。橋墩位于相鄰橋跨之間，橋臺位于橋梁兩端。橋臺后端伸入路基，兼有擋住橋頭路基填土以及連接路基和橋跨的作用。橋墩、橋臺和橋梁基礎(chǔ)又統(tǒng)稱為橋梁下部結(jié)構(gòu)。橋墩主要由頂帽、墩身組成。橋臺主要由頂帽、臺身組成。頂帽的作用是把橋跨支座傳來的較大而集中的力，分散而勻稱地傳給墩身和臺身。因此頂帽應(yīng)采用強度較高的材料建筑，一般用不低于200級鋼筋混凝土建筑，且厚度不小于40厘米。此外，頂帽還須有較大的平面尺寸，為施工架梁及養(yǎng)護(hù)維修提供必要的工作面。墩身和臺身是支承橋跨的主體結(jié)構(gòu)，不僅承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的全部荷載，而且還直接承受土壓力、水流沖擊力、冰壓力、船舶撞擊力等多種荷載，所以墩身和臺身都具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。鐵路橋梁墩臺有重力式墩臺和輕型墩臺兩類。重力式墩臺主要依靠自身較大的重量和較大的截面尺寸，以及建筑材料的抗壓性能，來承受豎直方向和水平方向荷載的墩臺。一般采用抗壓性能較好，抗拉性能較差的石料或混凝土圬工建造。它外型粗大笨重，但具有堅固耐久、節(jié)省鋼材、施工簡易、維修工作量小、所需砂石可就地取材等優(yōu)點。這種墩臺中國采用較多。重力式橋墩截面形狀多采用簡單流線型，如圓端墩、尖端墩、圓形墩、圓角形墩等。簡單流線型橋墩有利于水流順暢地通過橋孔，也有利于減少阻水作用和墩旁沖刷作用。各種截面形狀的橋墩，適用于不同的水流情況，如圓形墩適用于橋下水流方向變化不定，或水流方向同橋梁斜交角較大的情況。重力式橋臺有T形、U形、埋置式、耳墻式等多種形式。T形橋臺的截面形狀為T形（圖1）。它由前墻和后墻組成。其前墻支承橋跨；后墻平行于線路，墻頂設(shè)道碴槽，承托橋跨和路堤間的線路上部建筑。這種橋臺具有較好的剛度、強度和較強的適應(yīng)性，以及工程量較少等優(yōu)點，因此應(yīng)用較廣泛。U形橋臺的截面形狀為U形（圖2）。它由臺后端兩片側(cè)墻及其間的填土形成道碴槽。這種橋臺構(gòu)造簡單，但臺身較高時工程量較大，一般用于橋梁跨度較小的低矮橋臺。埋置式橋臺因臺身埋置于錐體填土中而得名（圖3）。它具有臺身短、工程量省的優(yōu)點。但錐體填土伸出橋臺前緣，侵占橋孔過水面積，因而橋臺易受水流沖刷毀壞。埋置式橋臺因臺身短、重量輕、臺后填土高、土壓大，為抵擋臺后土壓，一般均做成臺身后仰的形式，因此，也稱為后伸式埋置橋臺。這種橋臺適用于橋梁跨度較大和填土較高的橋臺。耳墻式橋臺的外形相當(dāng)割去臺尾下部的U形橋臺（圖4）。這種橋臺較U形橋臺具有工程量少的優(yōu)點，但其構(gòu)造較復(fù)雜，鋼筋混凝土耳墻施工也較困難。這種橋臺應(yīng)用尚不普遍。輕型墩臺采用鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，也有用鋼結(jié)構(gòu)的墩臺。這種墩臺同重力式墩臺比較具有造型輕巧美觀和工程量少，以及可減輕地基負(fù)荷、節(jié)省基礎(chǔ)工程和便于采用拼裝結(jié)構(gòu)等優(yōu)點。因此，應(yīng)用較廣泛。目前，常用的有以下五種。薄壁空心橋墩外形與重力式橋墩相似的空心結(jié)構(gòu)橋墩（圖 5）。這種橋墩具有截面積小、截面模量大、自重輕、結(jié)構(gòu)剛度和強度較好的特點，多用于高橋。薄壁空心橋墩和重力式實體橋墩比較,一般可減少圬工量40%?60%。中國襄渝鐵路（襄樊-重慶）陜西紫陽漢江橋位于地震區(qū),采用高達(dá)72.4米圓形空心橋墩；武漢長江橋7號墩地基極差,深水中采用管樁基礎(chǔ)、圓角形薄壁空心墩，在外形尺寸和鄰近各橋墩相同的情況下，減輕自重880噸。但是薄壁空心橋墩施工較復(fù)雜，又費鋼材，應(yīng)用較少。20世紀(jì)70年代以來，隨著滑動鋼模板、預(yù)制構(gòu)件以及預(yù)應(yīng)力拼裝等新工藝的發(fā)展，克服了過去就地立模、高空作業(yè)、施工慢、質(zhì)量差、費工費料等施工方面的困難，薄壁空心橋墩應(yīng)用日益廣泛。ii *且siiijecicx■f塔架式橋墩空間鉸接桿系拼裝結(jié)構(gòu)的橋墩（圖6）。這種橋墩外形輕巧美觀現(xiàn)場拼裝簡便，常用于地基承載力較低或現(xiàn)場施工條件較差的橋梁。

剛架式橋墩立體剛架或平面剛架結(jié)構(gòu)的橋墩（圖7）。其抗剪剛度較低,多用于中、小跨度的低矮橋梁。它的主要形式有板凳式橋墩、排架墩臺和樁柱式橋墩等。剛架式橋墩為滿足桿件剛性連接要求，可采用整體灌注法施工，也可采用預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆或預(yù)應(yīng)力拼裝節(jié)點等方法施工。中、小跨度橋梁采用樁柱式的剛架式橋墩較為普遍。例如，蘇聯(lián)在西伯利亞第二線鐵路工程中修建橋梁237座，共采用512個樁柱式橋墩這種橋墩用于橫向力較小的直線橋為宜。上■軻忡ttfF4EKK上■軻忡ttfF4EKK5廿建機胖H柔性橋墩一種縱向剛度很小的橋墩。這種橋墩不能單獨使用，須通過橋跨與

縱向剛度很大的剛性橋墩串聯(lián)，形成共同承受縱向水平力的結(jié)構(gòu)（圖 8）。在這種剛?cè)岽钆涞慕Y(jié)構(gòu)中，當(dāng)縱向水平力作用時,柔性橋墩因柔而受力小，又因受力小而可更柔,有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。錨定板橋臺主要依靠錨定板和拉桿承受橋臺后的土壓力，以及其他縱向水平力，而臺身（立柱）基本只承受豎向荷載（圖9）。這種橋臺從根本上改變了重力式橋臺憑自重承受水平力的方式,同時,因軸力較彎矩能更充分地利用材料而具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。這種橋臺用于鐵路橋梁尚處于