浅谈重力式桥台

宋述评,张世友

（甘南县农村公路管理站）

1 重力式桥台的类型

重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同。有多种形式。常用的类型有U型桥台,埋置式桥台,八字式和一字式桥台等。

（1）U形桥台

U形桥台由台身（前墙）台帽、基础及两侧的翼墙组成,在平面上呈U字形。台身支承桥跨结构,并承受台后土压力；翼墙连接路堤,在满足一定条件时,参与前墙共同承受土压力,侧墙外侧设锥形护坡。

U形桥台构造简单,基础底承压面大,应力较小,但圬工体积大,桥台内的填土容易积水,结冰后冻胀,使桥台结构产生裂缝。U形桥台适用于填土高度8～10m的中等以上跨径的桥梁,要求桥台中间填料宜用渗水性较好的土夯填,并做好台背排水。

（2）埋置式桥台

桥台台身埋置于台前溜坡内,不需另设翼墙,仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。它使台身重心向后,用以平衡台后填土的倾覆力矩,但倾斜度应适当。

埋置式桥台,台身为圬工实体,台帽及耳墙采用钢筋混凝土,当台前溜坡有适当保护不被冲毁时,可考虑溜坡填土的主动土压力。因此,埋置式桥台圬工数量较省,但由于溜坡伸入桥孔,压缩了河道,有时需要增加桥长。它适用于桥头为浅滩,溜坡受冲刷较小,填土高度在10m以下的中等跨径的多跨桥中使用。当地质情况较好时,可将台身挖空成拱形,以节省圬工,减轻自重。

（3）八字式和一字式桥台

台身两侧为独立的翼墙,一般将台身与翼墙分开,其间设变形缝。当台身与翼墙斜交时则为八字式桥台；台身与翼墙在同一平面则为一字式桥台。它适用于河岸稳定,桥台不高,河床压缩小的中小跨桥,对于跨越人工河道及立交桥亦可采用。八字式和一字式桥台的翼墙除挡住路堤填土外,并起引导水流作用。翼墙的构造与地形、填土高度和接线有关。

重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台,十字形桥台等型式。

2 结构构造与主要尺寸

（1）台帽与背墙

桥台顶帽由台帽和背墙两部分组成。台帽采用20#混凝土或钢筋混凝土,其中钢筋的布置和支座边缘到台身的最小距离与桥墩相同。实体式桥台背墙一般不设钢筋,悬壁式桥台顶帽采用钢筋混凝土,并按计算布置受力钢筋。

（2）台身

实体式桥台台身前后设置斜坡呈梯形截面,外表面斜坡可取用10∶1,内侧斜坡取8∶1～6∶1。台身顶的长度与宽度应配合台帽,当台身为圬工结构时,并要求台身任一水平截面的纵向宽度不小于该截面到台顶高度的0.4倍。

埋置式桥台,由于作用在桥台上的水平力较u形桥台小些,在拟定尺寸上,台身底部可略大于顶部尺寸,最后由应力验算确定。

（3）翼墙及耳墙

U形桥台的翼墙,外侧为3∶1～5∶1的斜坡。圬工翼墙的顶宽不小于0.4～0.5m,对任一水平面的宽度,片石圬工不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍,块石及混凝土不宜小于0.35倍,当台内填土为渗水性良好的土类,则上述要求可分别减为0.35倍和0.3倍。在侧墙的尾端,除最上段1.0m采用竖直外,以下部分可采用4∶1～8∶1的倒坡。

八字式和一字式的翼墙,根据近年的设计经验,墙顶宽取0.4m,外侧用10∶1斜坡,内侧可用8∶1～10∶1,翼墙的长度根据实地地形确定,尾端应保持一个相当高度。

埋置式桥台的挡土采用耳墙,它承受土压力的计算图式为悬臂板,如需要支承人行道上的荷载,则受到两个方向的弯矩和剪力,需要配置受力钢筋,耳墙长度不宜太长,一般不超过3～4m。厚度为0.15～0.3m,高度为0.5～2.5m,耳墙应将主筋伸入台帽或背墙借以锚固。

（4）锥形护坡,溜坡及台后排水

U形桥台的翼墙尾端上部应伸入路堤不小于0.75m,锥形护坡的坡脚不能超过桥台前沿。锥形护坡在纵桥向的坡度,路堤下方0～6m处取用1∶1,大于6m的部分可取用1∶1.5,在横向与路堤边坡相同。当纵桥向与横桥向的坡度相同时,锥形护坡在平面上为1/4圆形；当两向坡度不等时,为1/4椭圆形。护坡在高出设计洪水位0.5m以下部分应根据设计流速不同采用块、片石砌筑,不砌部分植草皮保护。

埋置式桥台的溜坡坡度一般取用1∶1.5。溜坡坡面采用砌石保护,并应根据河岸冲刷深度确定其基础的埋置深度。溜坡面距台帽后缘应不小于0.3m,耳墙伸入溜坡至少0.75m。溜坡坡面和台身前沿相交处应比设计洪水位高出0.25m,以避免水流渗入。

实体式桥台背后,从台帽或背墙底面应设砂砾滤水层及胶泥隔水层,在隔水层上设置一碎石层伸向台后,并有2.9％～3％向台后的纵坡,在碎石层的末端设置横向盲沟,排出台内渗水。