橋墩是支承橋跨結構並將恆載和車輛活載傳至地基的亞築物、橋台設在橋樑兩湖。橋墩則在兩橋台之間。橋墩的作用是支承橋跨結構: 面橋台支撐起支承橋跨結構的作用外，還要與路堤銜接並防止路堤滑場。為保護析台和路堤填士，析台兩側常做一些防護和導流工程。
基本介紹
- 中文名：橋墩
- 外文名：bridge pier
- 讀音：qiáodūn
- 分類：實體墩、柱式墩等
- 材料：混凝土等
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簡介
多跨橋的中間支承結構稱為橋墩。橋墩分為實體墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形狀可分為矩形墩、尖端形墩、圓形墩等。建築橋墩的材料可用木料、石料、混凝土、鋼筋混凝土、鋼材等。
組成
橋墩主要由頂帽、墩身組成。橋台主要由頂帽、台身組成。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台身。因此頂帽應採用強度較高的材料建築，一般用不低於 200級鋼筋混凝土建築，且厚度不小於40厘米。此外，頂帽還須有較大的平面尺寸，為施工架梁及養護維修提供必要的工作面。墩身和台身是支承橋跨的主體結構，不僅承受橋跨結構傳來的全部荷載，而且還直接承受土壓力、水流衝擊力、冰壓力、船舶撞擊力等多種荷載，所以墩身和台身都具有足夠的強度、剛度和穩定性。
類型
橋墩分重力式橋墩和輕型橋墩兩大類，也有一說為以下三種分類，實體式橋墩、空心式橋墩、樁或柱式橋墩。
重力式
一般為採用混凝土或石砌的實體結構。墩身上設墩帽，下接基礎。它的特點是充分利用圬工材料的抗壓性能，借自身的較大截面尺寸和重量承受豎直方向和水平方向的外力，具有堅固耐久，施工簡易，取材方便，節約鋼材等優點。缺點是圬工量大，外形粗大笨重，減少橋下有效孔徑，增大地基負荷；當橋墩較高，地基承載力較低時尤為不利。 重力式橋墩多採用簡單的流線型截面形狀，如圓端墩、尖端墩、圓角形墩等，以便橋下水流順暢地繞過橋墩，減少阻水及墩旁沖刷。當水流方向變化不定或與橋樑斜交時，宜採用圓形墩。對受流冰影響的橋墩，應在上游端設破冰棱。非城市的旱橋及不受水流影響的橋墩，則宜採用便於施工的矩形截面。
輕型
針對重力式橋墩的缺點而出現的橋墩,具有外形輕盈美觀，圬工量少，可減輕地基負荷，節省基礎工程，便於用拼裝結構或用滑升模板施工，有利於加速施工進度，提高勞動生產率等優點。實現輕型橋墩的主要途徑為：改用強度較高的材料，改變橋墩的結構形式和橋墩受力情況。①空心橋墩。外形似重力式橋墩，但它是中空的薄壁墩。可採用鋼筋混凝土現澆或為預應力混凝土拼裝結構，較適用於高橋墩。中國襄渝線(襄樊—重慶)紫陽漢水橋,3號墩高70.5米（基頂以上），壁厚60厘米，是中國目前最高的鐵路橋墩。聯邦德國修建的奧地利歐羅巴橋墩高146米,壁厚僅35～55厘米。②構架式橋墩。以桁架、剛架為主體的輕型橋墩。如鐵路橋採用的鋼塔架墩(圖b),常與明橋面鋼樑配合使用,有全橋輕巧，對地基要求低,墩高適應範圍大的特點。在城市、公路橋上常採用X形、Y形、V形等剛架式橋墩（圖c、d、e），外形優美，結構新穎。這類橋墩並有減小上部結構計算跨度的優點；但結構受力較為複雜，在設計中應予以注意。③薄壁橋墩。多為採用滑模施工的鋼筋混凝土結構。因薄壁墩順橋方向的尺寸纖細，受縱向水平力時易產生撓曲變形，故又稱柔性橋墩。利用橋跨結構將若干個柔性橋墩頂和鄰近的剛性橋墩（台）頂以鉸或固結相連，形成多跨超靜定結構，可使全橋縱向水平力主要由剛性橋墩（台）承擔，極大地改善了柔性墩的受力情況。④樁柱式橋墩。為樁式、雙柱式、單柱式橋墩的統稱。多採用就地灌築鋼筋混凝土建造，也有採用預製構件拼裝，或將打入樁組成排架式墩的。在樁式或雙柱墩中，樁（柱）的長細比較大時，也具有上述薄壁橋墩的特點，是柔性橋墩的另一種結構形式。
分類
薄壁墩
主要分為鋼筋混凝土薄壁墩和雙壁墩以及V形墩三類。其共同特點是在橫橋向的長度基本和其他形式的墩相同，但是在縱橋向的長度很小。其優點是，可以節省材料，減輕橋墩的自重，同時雙壁墩可以增加橋墩的剛度，減小主梁支點負彎矩，增加橋樑美觀;V形墩可以間接的減小主梁的跨度，使跨中彎矩減小，同時又具有拱橋的一些特點，更適合大跨度橋的建造。
柔性墩
是在多跨橋的兩端設定剛性較大的橋台，中墩均為柔性墩。即墩體的整體剛度很小，在墩頂水平推力的作用下發生較大的水平位移。優點是由於橋墩的水平推力是按各墩的剛度分配的，故分配到每個柔性墩上的水平推力很小。
柱式墩
一般由基礎上的承台、柱式墩身和蓋梁組成。優點是能減輕墩身自重，節約圬工材料，比較美觀，剛度和強度都較大，在有漂流物和流凍的河流中可以使用。
樁式墩
樁式墩是將鑽孔樁基礎向上延伸作為橋墩的墩身，在樁頂澆築蓋梁。在墩位上的橫向可以是一根或多根樁，設定一排樁時叫排樁墩。優點是材料用量經濟，施工簡便，適合平原地區建橋使用;缺點是跨度不宜做的太大，一般小於13m，且在有漂流物和流速過大的河流中不宜採用。
空心式
可採用鋼筋混凝土或混凝土。優點是節省材料，減輕橋墩的自重，施工速度快，質量好，節省模板支架;缺點是，抵抗流水衝擊和水中夾帶的泥砂或冰塊衝擊力的能力差，所以不宜在有上述情況的河流中採用。
重力式
是實體的圬工墩，主要靠自身的重量來平衡外力，從而保證橋墩的強度和穩定。主要用c15或c15以上的片石混凝土澆築，或用漿砌塊石和料石，也可以用混凝土預製塊砌築。優點是整體剛度大，抗傾覆性能以及承重性能都很好;缺點是自重大，不宜做的過大而使橋樑自重加大。
橋墩