[其他]斜拉柔性桥墩

说明书

一种支承桥跨的钢筋混凝土桥墩。是为了转移、减少对桥墩截面设计起控制作用的制动力影响而特别设计的斜拉柔性桥墩。

六十年代以来，铁道部第二设计院等单位曾使用双固定支座柔性桥墩，利用将大部分桥梁支座改为固定支座〔F〕，梁与墩台按某一联长距离〔12〕分组铰接联接的方法，使绝大部分水平力传递至刚性墩〔10〕和刚性台〔11〕，改善了柔性桥墩受力条件，节省了圬工。见“钢筋混凝土柔性桥墩”(成昆铁路)4桥梁461－491页；人民铁道出版社，1980年12月。

双固定支座柔性桥墩每一联长〔12〕中部设一个活动支座〔M〕，用以消减因垂直荷载，温度变化，梁部收缩等引起梁长变化而产生的结构内力，但由于以联长〔12〕作为预留梁长变化胀缩量的单元，将多跨梁的伸缩量集中在活动支座〔M〕处，使该处梁缝伸缩量显著加大，不利于桥上铺设无缝线路和维修作业。在梁长变化时，墩顶产生位移，其相应的墩顶水平力可导致较大的墩身底部截面弯矩，在联长较长或桥墩高度较低时更为突出，常常成为柔性桥墩设计的控制因素。因此，双固定支座柔性桥墩的联长受到限制，而每一联长中必须有刚性墩（台），虽能减少柔性墩工程费，却增加了刚性墩的工程费用。

本实用新型的任务是，围绕减少制动力的影响这一得到广泛重视的改善桥墩设计的关键因素，提出一种新型结构——斜拉柔性桥墩，它脱离传统的桥墩承受制动力的方法，而由斜跨相邻两墩的斜杆传递制动力至地基〔4〕，改善受力状态，有效地减少墩顶位移和桥墩截面弯矩，节约圬工。

斜拉柔性桥墩由予拉力斜杆〔1〕，纵向柔性、横向刚性的柔性墩身〔2〕，斜杆锚固墩身〔3〕组成，它主要利用予拉力斜杆的拉力增减变化值承受制动力，为此在斜杆的设计和施工中，要求做到：

1、对斜杆予加拉力，使其在最不利荷载组合作用下保持必要的拉力，减少非线性变形，增大墩顶的纵向水平推力刚度；

2、斜杆截面设计要承受制动力引起的纵向水平推力、予拉力、风载、温度伸缩力引起的拉力等的综合影响；

3、为便于防护、张拉、锚固，斜杆宜采用高强精轧螺纹粗钢筋或其他予应力杆件，用精制螺栓及测力扳手作为张拉工具，同时对称张拉，並保持墩身铅直；

4、以邻墩作为斜杆下端锚固点，不另设地锚；

5、曲线桥的斜杆水平投影呈折线形，有利于平衡部分列车离心力；

6、斜杆下部根据需要设置不同高度的净空，以避免人畜撞击损坏，对桥下有立交净空要求的桥孔，可酌量提高斜杆下端锚固点位置；

7、斜杆上、下端锚固点〔u〕、〔L〕，应有检查设备；

8、斜杆上端〔u〕与柔性墩墩顶，斜杆下端〔L〕与斜杆锚固墩的联接方式，采用锚座牛腿〔5〕，刚性垫鈑〔6〕，柔性垫鈑〔6〕，锚头〔8〕等组合件。

每跨梁的墩顶支座，一端为固定支座〔F〕，另一端为活动支座〔M〕。

柔性墩身〔2〕具有顺桥方向柔而横桥方向刚的特点，加上斜杆的作用，墩身内力主要来源于竖直方向及水平横桥方向的荷载，很少受制动力的影响，为便于滑模施工，墩身以采用壁板式结构较好。当墩高较低，不能满足柔度要求时，应将柔性墩身延伸至锚固点以下，甚至与基桩直接相联，以增大其适用范围。否则可仍采用重力式或钢筋混凝土普通桥墩。

斜杆下端的锚固墩身〔3〕，上承柔性墩身，下连基础兼具斜杆的锚墩作用。因承受斜杆较大的水平分力，其截面尺寸一般较柔性墩身为大。当桥墩较低时，为满足柔度要求，可如前述不增大截面尺寸，只加大含钢率。设计中应注意墩顶未安装斜杆而下部却有单侧斜杆拉力与风力的荷载组合情况。

斜拉柔性桥墩具有下述特点：

1、它利用强度较高的钢或其他予应力拉杆制成，斜杆的轴向力直接承受作用于墩顶的制动力，和普通桥墩利用强度较低的圬工截面的抗弯能力承受制动力产生的弯矩比较，能较为有效地发挥材料强度的作用。

2、利用邻墩作为斜杆的锚墩，分散传递制动力至地基的距离比柔性墩桥、铰接梁桥、液压传力装置都短，还可避免将多孔梁上的制动力集中后，须另设刚性（制动）墩台的缺点，且没有改变简支梁及其支座的受力状态，结构较为合理。

3、没有双固定支座柔性墩桥和铰接梁桥的联长问题，不增大温度跨度，梁缝变化幅度小，有利于桥上铺设无缝线路。

4、斜杆的作用主要为承受墩顶纵向附加水平力，除预拉力外基本不承受其他主力，可不考虑疲劳问题，且张拉、锚固均较简易，可在正常行车情况下，逐墩成对地抽换斜杆。比锚定板桥台或斜拉桥抽换承受主力的拉杆（索）简便多了。为确保行车安全，抽换斜杆时，应以硬木楔在中性轴处临时将邻近梁缝顶死。