蔣 維 剛

(同濟大學建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司，上海 200000)

談城市橋梁設(shè)計中常用橋臺的形式

蔣 維 剛

(同濟大學建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司，上海 200000)

結(jié)合市政橋梁工程的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)出了城市橋梁設(shè)計中常用的橋臺形式，即重力式橋臺、輕型橋臺、肋板式橋臺，并對各種橋臺的適用條件及受力特點進行了闡述，為橋梁設(shè)計中橋臺形式的選取提供了理論依據(jù)。

橋梁設(shè)計，橋臺形式，樁基

1 市政橋梁工程的發(fā)展概況

當今世界科技迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算的時代也促進了城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展；全國乃至全球掀起了智慧城市的建設(shè)熱潮。市政橋梁工程也在這樣一個大的背景下得到了很好的發(fā)展。

建國初期，市政橋梁主要是以跨線、跨河為主的保通單體橋梁，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市化的進程有了飛速的發(fā)展，以城市立交橋梁為代表的城市中等跨度橋梁出現(xiàn)。21世紀以來，伴隨著人們生活水平的提高，城市交通井噴式增長，城市路網(wǎng)遠不能滿足需求，且交通人口密集區(qū)土地緊張，因此城市高架橋大規(guī)模發(fā)展，城市環(huán)路、放射線更趨完善。城市橋梁的建成不僅完善了城市的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，改善城市投資環(huán)境，城市橋梁也將成為城市的地標。

2 橋臺的分類

橋臺除傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載到基礎(chǔ)外，還具有抵擋臺后的填土壓力、穩(wěn)定橋頭路基、使橋頭線路和橋上線路可靠而平穩(wěn)地連接的作用。

橋臺可分為：重力式橋臺、輕型橋臺、肋板式橋臺、承拉橋臺等，結(jié)合城市的地形、地貌和橋梁周邊的一些限制，目前城市橋梁應(yīng)用比較廣泛的為重力式橋臺(見圖1)、輕型橋臺(見圖2)、肋板式橋臺(見圖3)。

3 各種橋臺的適用條件及受力

根據(jù)工程經(jīng)驗，重力式橋臺適用的填土高度大概在4 m，由于土壓力比較大，所以一般需要配置2排及以上的樁來抵抗土壓力；肋板式橋臺適用的填土高度大概在6 m，一般也需要配置2排及以上的樁基來抵抗土壓力；輕型橋臺的填土高度在2 m，輕型橋臺由于填土不是太高，一般可只配一排樁基，且樁徑一般為1.0 m，1.2 m為宜。

橋臺除了承受支座傳來的恒載、活載等豎向荷載外，還要承受臺后傳來的水平土壓力，轉(zhuǎn)化為臺身和承臺底的彎矩和剪力，所以橋臺樁基由于承受了一定的彎矩往往配筋比橋墩樁基略高一些。此外橋臺樁基的位移也是一個不容忽視的指標，應(yīng)該引起設(shè)計人員注意，當填土比較高的情況下，即便是樁基在承載能力極限狀態(tài)下的強度和正常使用極限狀態(tài)下的裂縫都滿足要求，樁基位移可能會比較大(大于6 mm)；當樁基在地面線處的位移超過6 mm，此時土體自身的平衡遭到破壞，土體水平向的抗力系數(shù)的比例系數(shù)m的值應(yīng)進行折減(JTG D63—2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范)。如在某一實際工程中，橋臺臺后填土高度達到了5 m左右，由于受地形限制，臺前不能放坡，在橋臺的選擇上不能選用肋板式橋臺，最后選用了重力式橋臺，布置2排1.2 m樁基，經(jīng)過計算樁基的強度和裂縫均滿足規(guī)范要求，但是位移超過了限值，不能滿足要求，需要通過調(diào)整樁基直徑或者樁基的數(shù)量來解決。

4 工程實例

現(xiàn)就某一跨河景觀橋梁的橋臺設(shè)計來說明在實際設(shè)計中橋臺的選擇、設(shè)計過程。由圖4可知橋梁與道路銜接處地勢平緩，通過布跨知橋臺處填土高度在2.5 m左右，由此可知橋臺可選擇輕型橋臺的形式。

橋跨布置圖見圖5。

通過最后的計算可知橋臺的布置是合理的，樁基配筋和樁長都在合理的范圍。

本項目由于后期蓄水需要提高橋面高程2 m，在整個橋梁跨徑不變化的情況下，路橋銜接處橋臺填土高度變?yōu)榱?.5 m，原來設(shè)計的橋臺就不滿足要求了，最后經(jīng)過比選選擇了重力式橋臺的形式，縱橋向布置了2排樁。通過計算樁基、承臺和臺身受力均滿足要求。

5 結(jié)語

在實際的設(shè)計過程中，結(jié)合規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、造價、景觀等綜合考慮，總結(jié)歸納出了城市橋梁常用的橋臺形式：重力式橋臺、輕型橋臺、肋板式橋臺，每種橋臺根據(jù)其受力原理都有其適用的高度范圍，在實際的設(shè)計過程中還要考慮景觀、橋址周邊的環(huán)境進行綜合比選。

橋臺是城市橋梁的一個組成部分，注重橋臺的細節(jié)設(shè)計，為整個城市橋梁的系統(tǒng)運營做好保障，從而提升橋梁在城市發(fā)展中的功能和景觀作用。做好橋臺的細節(jié)設(shè)計，保證路橋銜接處交通的順利過渡，提高交通的服務(wù)能力和舒適度。

[1] 項海帆.高等橋梁結(jié)構(gòu)理論.北京：人民交通出版社，2001.

[2] 江祖銘，王崇禮.公路橋涵設(shè)計手冊(墩臺與基礎(chǔ)).北京：人民交通出版社，1994.

[3] 楊浩林，陳衛(wèi)偉，袁萬城.分離式高樁基礎(chǔ)承臺抗震性能分析.結(jié)構(gòu)工程師，2013，29(4)：89-94.

[4] JTG D63—2007，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范.

Discussion on common abutment forms in city bridge design

Jiang Weigang

(BuildingDesign&ResearchInstitute(Group)LimitedCompany,TongjiUniversity,Shanghai200000,China)

Combining with the development present situation of municipal bridge engineering, this paper summarized the common abutment forms in city bridge design, namely the gravity abutment, light abutment, rib plate abutment, and elaborated the applicable conditions and mechanical characteristics of various abutments, provided theoretical basis for the selection of abutment form in bridge design.

bridge design, abutment form, pile foundation

2015-09-20

蔣維剛(1985- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0178-02

U443.21

A