组合式桥台

建筑学术语

为使桥台轻型化，桥台本身要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而台后的土压力则由其它桥跨结构来承受，这样就形成了组合式桥台。主要分为三大类：锚碇板式，过梁式、框架式组合桥台，桥台与挡土墙组合桥台。组合式桥台自上世纪70年代以来已为各地所采用，实践证明效果良好，解决了某些拱桥的推力问题，为在软土地基上修建拱桥提供了途径。

应用背景

随着我国交通基础设施的不断发展，公路交通量的不断增加，人们对行车舒适性等的要求也越来越高，而伸缩缝是行车舒适的重要影响因素之一因此，桥梁设计施工和维护中，有关伸缩装置的问题变得越来越突出。根据1986年的统计数据，全国570 000座桥梁中有248 500多座桥梁不是结构上有缺陷就是功能已经失效，其中的问题一半是出现在桥面伸缩装置上，而且受损坏的桥梁数量比修复数目的增长要快根据1991年调查资料3，北京市公路管理处天津市桥梁管理所等13个城市的桥梁管理部门所管理的桥梁总数为2 490座，其中被调查桥梁556座，占桥梁总数的22.3%，伸缩装置已破坏的桥梁数为271座，占被调查桥梁总数的48.7%，伸缩装置破坏率较高。随着公路运输事业的发展，伸缩装置问题日益突出，已成为困扰各国桥梁建设部门，养护部门的一大难题。

拱桥

拱桥是一种推力结构，支承拱的墩台和地基必须承受拱脚传来的强大的推力，这就要求修建拱桥时要有良好的地基。如果在地质条件不好的地区修建拱桥，如何提高桥台抵抗拱脚推力的能力，尤其是抵抗水平推力的能力，就成为设计中必须要解决的问题。上述情况下，组合式桥台是常用方法之一。组合式桥台由前台与后座两部分组成，前台基础承受拱脚传来的竖向分力，一般采用桩基础或沉井基础；后座承受主动土压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结构。组合式桥台自上世纪70年代以来已为各地所采用，实践证明效果良好，解决了某些拱桥的推力问题，为在软土地基上修建拱桥提供了途径。

简介

为使桥台轻型化，桥台本身要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而台后的土压力则由其它桥跨结构来承受，这样就形成了组合式桥台。主要分为三大类：锚碇板式组合桥台，过梁式、框架式组合桥台，桥台与挡土墙组合桥台。

通过采用新型的组合式桥台台后填料等一系列组合措施来适应协调上部结构主梁的温度伸缩自由变形，达到取消桥梁伸缩缝的目的（桥台示意图如图所示）当温度上升（降低）时，主梁伸长（缩短），桥台向台后（前）移动，台后填料同时向台后（前）缓慢移动，台后填料的土压力由静止土压力向被（主）动土压力逐渐过渡，利用过渡阶段的弹塑性变形吸收桥台的温度伸缩变形，将传统伸缩缝处的集中变形分散到台后大范围的填料中，从而达到适应协调温度变形，取代传统伸缩缝的目的。

任何形式的无伸缩缝桥梁都会不可避免地在一定程度上阻止上部结构温度自由变形在无伸缩缝桥梁的研究中首先应该明确如下目标：在取消伸缩缝的同时，使桥梁阻止上部结构温度自由变形的影响降低到可以接受的程度。

在江苏省的公路桥梁中，中小桥数量占70%以上，桥梁结构以预制简支空心板为主，为此提出了一种组合式桥台结构，该结构在美国及欧洲的整体式桥台基础上进行了改进，使其适用于我国预制空心板桥梁，主要结构如图所示。

特点

该桥台结构与常规桥台结构相比，主要特点如下：

（1）取消了常规桥台背墙，在主梁端部设置端挡墙，且与端挡墙刚性连接；

（2）与常规桥台将耳墙设置于台帽两侧不同，耳墙设置于端挡墙两侧，与其同时浇筑；

（3）端挡墙上设置搭板牛腿，搭板以一定的斜率斜置于台后填料中，斜率与桥长年温差等参数有关；

（4）主梁支点到端挡墙边缘的距离与主梁跨径及汽车荷载有关，主要依据主梁端部在荷载作用下的位移量确定上述端挡墙的尺寸搭板长度及倾斜角度与桥位处的年温差桥梁长度台后填料类型相关，总趋势为桥梁长度越长温差越大，则端挡墙高度宽度及搭板长度相应增大。

计算原理

组合式桥台的计算方法有静力平衡法和变形协调法两种，考虑到拱桥主拱圈对拱脚水平位移非常敏感，拱桥桥台一般不宜产生水平位移，而桩基或沉井的水平位移值均涉及土的特性和土抗力，难以计算准确，故2005版的《公路圬工桥涵设计规范》不建议采用变形协调法。本文中桩基组合式桥台的计算采用静力平衡法，前台与后座之间设置构造缝，受力模式为水平向单向铰接，假定前台与后座之间仅传递水平力，不传递竖向力和弯矩。前台承受拱脚传来的竖向分力，拱脚的水平向分力由后座基底摩阻力及台后的主动土压力来平衡。计算分前台与后座两部分进行，前台的计算主要为桩基承载力的计算，其计算方法按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》及《公路桥涵地基与基础设计规范》的相关要求进行。后座的计算内容主要包括基底应力、抗倾覆稳定性及抗滑移稳定性计算，计算方法按现行《公路桥涵地基与基础设计规范》的相关要求进行。

工程应用

（1）台后填料预压；

（2）基础和桥墩台的施工；

（3）架设主梁，浇筑桥面现浇层；

（4）台后反开挖，现浇主梁端挡墙；

（5）搭板施工，搭板上方填土施工；

（6）附属工程施工，路面施工，通车该类桥梁总体施工流程施工方法与常规桥梁基本一致，与常规桥梁施工方案不同之处主要如下：

（1）桥台处在台后路基填筑预压完成后，施工端挡墙需反开挖施工，本阶段关键要确保台后预压时间及台后填料压实度；

（2）搭板采用倾斜设置，与常规桥梁不同，搭板上方的填料同样需要分层压实，确保压实度；

（3）桥面连续在桥台端墙施工前完成。

施工阶段，各桥梁在运营阶段总体情况良好，对于先期建设的桥梁，曾经出现在桥梁搭板末端出现路面横向裂缝的情况，后续建设的桥梁通过加强台后路基路面的处理，较好地解决了该问题，后续建设的桥梁自运营以来整体使用良好。

全国各地天气预报查询