桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类,也有一说为以下三种分类,实体式桥墩、空心式桥墩、桩或柱式桥墩。
重力式:一般为采用混凝土或石砌的实体结构。墩身上设墩帽,下接基础。它的特点是充分利用圬工材料的抗压性能,借自身的较大截面尺寸和重量承受竖直方向和水平方向的外力,具有坚固耐久,施工简易,取材方便,节约钢材等优点。缺点是圬工量大,外形粗大笨重,减少桥下有效孔径,增大地基负荷;当桥墩较高,地基承载力较低时尤为不利。 重力式桥墩多采用简单的流线型截面形状,如圆端墩、墩、圆角形墩等,以便桥下水流顺畅地绕过桥墩,减少阻水及墩旁冲刷。当水流方向变化不定或与桥梁斜交时,宜采用圆形墩。对受流冰影响的桥墩,应在上游端设破冰棱。非城市的旱桥及不受水流影响的桥墩,则宜采用便于施工的矩形截面。
轻型:针对重力式桥墩的缺点而出现的桥墩,具有外形轻盈美观,圬工量少,可减轻地基负荷,节省基础工程,便于用拼装结构或用滑升模板施工,有利于加速施工进度,提高劳动生产率等优点。实现轻型桥墩的主要途径为:改用强度较高的材料,改变桥墩的结构形式和桥墩受力情况。①空心桥墩。外形似重力式桥墩,但它是中空的薄壁墩。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。中国襄渝线(襄樊-重庆)紫阳汉水桥,3号墩高70.5米(基顶以上),壁厚60厘米,是中国目前高的铁路桥墩。联邦德国修建的奥地利欧罗巴桥墩高146米,壁厚仅35~55厘米。②构架式桥墩。以桁架、刚架为主体的轻型桥墩。如铁路桥采用的钢塔架墩(图b),常与明桥面钢梁配合使用,有全桥轻巧,对地基要求低,墩高适应范围大的特点。在城市、公路桥上常采用X形、Y形、V形等刚架式桥墩(图c、d、e),外形优美,结构新颖。这类桥墩并有减小上部结构计算跨度的优点;但结构受力较为复杂,在设计中应予以注意。③薄壁桥墩。多为采用滑模施工的钢筋混凝土结构。因薄壁墩顺桥方向的尺寸纤细,受纵向水平力时易产生挠曲变形,故又称柔性桥墩。利用桥跨结构将若干个柔性桥墩顶和邻近的刚性桥墩(台)顶以铰或固结相连,形成多跨超静定结构,可使全桥纵向水平力主要由刚性桥墩(台)承担,地改善了柔性墩的受力情况。④桩柱式桥墩。为桩式、双柱式、单柱式桥墩的统称。多采用就地灌筑钢筋混凝土建造,也有采用预制构件拼装,或将打入桩组成排架式墩的。在桩式或双柱墩中,桩(柱)的长细比较大时,也具有上述薄壁桥墩的特点,是柔性桥墩的另一种结构形式。
薄壁墩:主要分为钢筋混凝土薄壁墩和双壁墩以及V形墩三类。其共同特点是在横桥向的长度基本和其他形式的墩相同,但是在纵桥向的长度很小。其优点是,可以节省材料,减轻桥墩的自重,同时双壁墩可以增加桥墩的刚度,减小主梁支点负弯矩,增加桥梁美观;V形墩可以间接的减小主梁的跨度,使跨中弯矩减小,同时又具有拱桥的一些特点,更适合大跨度桥的建造。
柔性墩:是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩。即墩体的整体刚度很小,在墩顶水平推力的作用下发生较大的水平位移。优点是由于桥墩的水平推力是按各墩的刚度分配的,故分配到每个柔性墩上的水平推力很小。
柱式墩:一般由基础上的承台、柱式墩身和盖梁组成。优点是能减轻墩身自重,节约圬工材料,比较美观,刚度和强度都较大,在有漂流物和流冰的河流中可以使用。
桩式墩:桩式墩是将钻孔桩基础向上延伸作为桥墩的墩身,在桩顶浇筑盖梁。在墩位上的横向可以是一根或多根桩,设置一排桩时叫排桩墩。优点是材料用量经济,施工简便,适合平原地区建桥使用;缺点是跨度不宜做的太大,一般小于13m,且在有漂流物和流速过大的河流中不宜采用。
空心式:可采用钢筋混凝土或混凝土。优点是节省材料,减轻桥墩的自重,施工速度快,质量好,节省模板支架;缺点是,抵抗流水冲击和水中夹带的泥砂或冰块冲击力的能力差,所以不宜在有上述情况的河流中采用。
重力式:是实体的圬工墩,主要靠自身的重量来平衡外力,从而桥墩的强度和稳定。主要用c15或c15以上的片石混凝土浇筑,或用浆砌块石和料石,也可以用混凝土预制块砌筑。优点是整体刚度大,抗倾覆性能以及承重性能都很好;缺点是自重大,不宜做的过大而使桥梁自重加大。