在我国,混凝土桥墩作为桥梁建设的重要组成部分,其多样性和创新性不断推动着桥梁工程的发展。从实体墩到柱式墩,再到薄壁墩和空心墩,各种形式的混凝土桥墩在各类桥梁中发挥着关键作用。下面,我们将从多个方面详细阐述我国现有的混凝土桥墩类型及其特点。
1. 实体墩(重力式桥墩)
实体墩,又称重力式桥墩,主要依靠自身的重量来平衡外力,确保桥墩的稳定。它通常采用混凝土或石砌的实体结构,墩身上设墩帽,下接基础。这种桥墩具有坚固耐久、施工简易、取材方便等优点,但也存在圬工量大、外形粗大笨重等缺点。实体墩在我国的大中型桥梁中广泛应用,特别是在流冰、漂流物较多的河流中,因其体积大、不怕碰撞而备受青睐。
2. 柱式墩
柱式墩是在基础上灌筑混凝土单柱或双柱、多柱所建成的墩。我国通常采用两根直径较大的钻孔桩作基础,在其上建立柱做成双柱墩,并在两柱之间设横系梁以增加刚度。柱式墩具有轻巧、圬工量小的特点,但必须采用钢筋混凝土或预应力混凝土建造。这种桥墩在各类桥梁中均有应用,特别是在需要减轻桥墩自重、提高抗震性能的场合。
3. 薄壁墩
薄壁墩多为采用滑模施工的钢筋混凝土结构,包括实体薄壁桥墩和空心薄壁桥墩。实体薄壁桥墩适用于中小跨径桥梁,而空心薄壁桥墩则多用于大跨径桥和高桥墩桥。薄壁墩具有外形轻盈美观、圬工量少、可减轻地基负荷等优点,是现代桥梁工程中常用的一种桥墩形式。
4. 空心墩
空心墩外形似重力式桥墩,但它是中空的薄壁墩。它可采用钢筋混凝土现浇或为预应力混凝土拼装结构,较适用于高桥墩。空心墩具有减少圬工量、提高施工速度等优点,但不宜在流速大并夹有大量泥沙和可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中应用。
5. 排架桩墩
排架桩墩是由单排桩或双排桩组成的桥墩,一排桩的桩数一般同上部结构的主梁数目相等。将各桩顶联系一起的盖梁可用混凝土制作。这种桥墩所用的桩尺寸较小,因此通常称这种桥墩为柔性桩墩。排架桩墩具有结构灵活、适应性强等特点,在各类桥梁中均有应用。
6. 构架式桥墩
构架式桥墩以桁架、刚架为主体,多用钢筋混凝土制作。这种桥墩轻型美观,但不宜在有漂流物或流冰的河流中建造。构架式桥墩在城市、公路桥上常采用X形、Y形、V形等刚架式桥墩,外形优美,结构新颖。
7. 钢管混凝土桥墩
钢管混凝土桥墩作为一种新型结构,在我国桥梁工程中得到了越来越广泛的应用。它具有较高的承载力、自重轻、施工简便等优点,特别适用于大跨径桥梁和高桥墩桥。钢管混凝土桥墩与逆作法施工相结合,可以充分发挥两者的优势,实现工程的安全、高效、环保目标。
8. 高性能混凝土桥墩
高性能混凝土在桥梁工程中的应用,主要是在主梁和桥墩方面。它易于浇筑且强度大、稳定性好,在恶劣的条件下能够保持较好的质量和长久的使用。高性能混凝土桥墩具有桥梁跨越长度更长、稳定性能加强、耐久性增强、抗腐蚀能力提高等优点,在我国桥梁工程中具有广阔的应用前景。
9. 预制装配式桥墩
实体墩也可用预制的块件在工地砌筑,各块件用高强度钢丝束串联施加预应力。这种方法建造的实体墩又称为装配式桥墩。它具有施工速度快、质量可控等优点,适用于各种桥梁建设。
我国现有的混凝土桥墩类型多样,各具特色。从实体墩到柱式墩,再到薄壁墩、空心墩、排架桩墩、构架式桥墩、钢管混凝土桥墩以及高性能混凝土桥墩和预制装配式桥墩,这些桥墩形式在各类桥梁中发挥着重要作用,推动着我国桥梁工程技术的不断进步和发展。