拉錨墻結構在卡塔爾東部高速項目中的應用

尹景燕，張長財

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

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拉錨墻結構在卡塔爾東部高速項目中的應用

尹景燕，張長財

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

拉錨墻作為一種預制安裝的擋土結構，憑借其景觀優(yōu)勢在中東地區(qū)的道路橋梁項目中已得到廣泛應用。依托卡塔爾東部高速工程項目，對拉錨墻這種新型工程結構進行分析和研究，結合現場實際施工，提出拉錨墻施工控制要點，從而形成對拉錨墻結構體系及其施工的全面論述。

拉錨墻；安裝控制要點；結構體系；高速

1 拉錨墻結構介紹

1.1 拉錨墻體系的組成及作用原理

1.1.1 拉錨墻體系的組成

拉錨墻由基底、墊層、拉錨塊、拉錨帶、頂部防撞墻、摩擦料及拉錨帶范圍外的普通回填料等組成。

圖1 拉錨墻結構及其典型斷面圖Fig.1 The structure of the tensile anchor wall and its typical cross-section diagram

1.1.2 拉錨墻體系的作用原理

通過拉錨帶與拉錨塊的連接(在拉錨塊背面預埋拉錨盒，安裝時將拉錨帶從拉錨盒中穿過)，將拉錨墻后側回填的摩擦料與拉錨帶之間形成的摩擦力傳遞給拉錨塊，從而保證整個墻體的穩(wěn)定。

1.2 拉錨墻的結構優(yōu)勢及應用

1.2.1 拉錨墻的結構優(yōu)勢

第一，景觀優(yōu)勢。拉錨墻的外墻面帶有特定的花紋，并且進行了噴涂，使得拉錨墻本身成為一種景觀。第二，抗沖刷優(yōu)勢。由于拉錨塊為鋼筋混凝土面板結構，相比回填的邊坡，更具抗沖刷優(yōu)勢。第三，回填材料優(yōu)勢。拉錨墻結構是依靠拉錨帶對拉錨塊的拉力來抵抗后側回填土壓力，相比其他擋土結構，可省去墻外用來維持邊坡穩(wěn)定的回填土。墻面越高節(jié)省越多。第四，空間優(yōu)勢。拉錨墻結構將極大節(jié)省墻面外側的路面空間。

1.2.2 拉錨墻的應用

第一，作為橋梁與道路的銜接結構。當橋面與路面的高差小于9 m時，一般會在橋臺后方采用拉錨墻結構將橋面及路面結構進行銜接，降低費用。第二，作為通道與道路的銜接結構。在中東地區(qū)，由于其地貌平坦，通道一般是在原地面上通過回填形成的，故采用拉錨墻結構來維持整個通道的穩(wěn)定性。第三，創(chuàng)造特定的結構空間。在卡塔爾東部高速項目中的IC27橋區(qū)，共有4座跨線橋，在跨線橋的中間設計了一座鐵路橋。由于鐵路橋的荷載大，其結構形式與跨線橋有所不同，在鐵路橋的施工、運營及維護階段均需要一定的操作空間，因此，在鐵路橋的兩側采用了拉錨墻結構，從而為鐵路橋創(chuàng)造了特定的結構空間。第四，作為土體邊坡穩(wěn)定結構。由于拉錨墻的抗沖刷優(yōu)勢，該結構作為一種土體邊坡穩(wěn)定結構。

1.3 拉錨墻的分類

1.3.1 拉錨塊形狀分類

第一，“T”形拉錨塊?！癟”形拉錨塊特點是安裝完成后拉錨墻的縱縫不貫穿。優(yōu)點：拉錨塊之間的疊加性好，能更好地抵抗拉錨墻體系的不均勻沉降。缺點：“T”形拉錨塊的設計面積較小，對于相同面積的拉錨墻增加了塊數。第二，矩形拉錨塊。矩形拉錨塊的特點是安裝完成后拉錨墻的縱縫貫穿。優(yōu)點：拉錨塊的設計面積較大，對于相同面積的拉錨墻減少了拉錨塊的數量。缺點：矩形拉錨塊抵抗拉錨墻不均勻沉降的能力不及“T”形拉錨塊。

1.3.2 拉錨帶材料分類

第一，復合材料拉錨帶。復合材料拉錨帶為柔性材料，安裝時直接穿過拉錨塊中預埋的拉錨盒。優(yōu)點：復合材料拉錨帶的抗腐蝕性高，能夠很好地適應不同的安裝平面。缺點：強度不如金屬拉錨帶。第二，金屬拉錨帶。金屬拉錨帶需要通過特定的螺栓與拉錨塊中預埋的金屬U型環(huán)連接。優(yōu)點：金屬拉錨帶的強度高于復合材料拉錨帶。缺點：金屬拉錨帶的抗腐蝕性差，對拉錨帶的安裝平面要求較高。

1.3.3 拉錨墻花紋分類

拉錨墻花紋分為小型斑點式、中型條式、四邊形式、特殊圖案式。花紋的選擇主要是依據車行位置觀察拉錨墻的視覺效果來決定的。小型斑點式花紋主要用于車行位置距拉錨墻位置為5～15 m的工程中。中型條式花紋主要用于車行位置距拉錨墻位置為5～40 m的工程中。四邊形式花紋主要用于車行位置距拉錨墻位置為40～80 m的工程中。特殊圖案式花紋一般為業(yè)主指定特殊的圖案花紋。

2 拉錨墻施工控制要點

2.1 拉錨塊安裝施工工序

拉錨塊安裝施工工序為：拉錨墻開挖→墊層澆筑→第一層拉錨塊安裝→第一層拉錨墻背后回填→穿第一次拉錨帶→第一次拉錨帶上部回填→放置PVC連接管→放置EPDM墊塊→安裝第二層拉錨墻→穿第二層拉錨帶→第二層拉錨塊后側回填→下一層拉錨塊安裝及回填→完成拉錨墻。

圖2 拉錨塊安裝工序圖Fig.2 Tensile anchor block installation chart

2.2 拉錨塊的板縫控制

拉錨塊的板縫控制措施如下：第一，測量在進行放樣時，每塊板都放設安裝點，確保拉錨塊位置的準確性。第二，安裝第一層拉錨塊時遵循“先順次安裝矮板，后穿插安裝高板”的原則，以便及時消減位置偏差。第三，在拉錨塊的縫隙中每間隔40 cm布置木楔子，確?？p隙的均勻性。

2.3 拉錨帶緊固控制

拉錨帶的緊固是通過保證其5‰的伸長率k來實現的。主要按照以下步驟進行控制：第一，按照設計圖紙計算出拉錨帶的理論需求量l。第二，依據理論需求量來計算拉錨帶的搭接口數量q。第三，考慮施工中的拉錨帶緊固誤差系數f(±1%)。第四，計算該段拉錨墻的拉錨帶實際使用量控制區(qū)間L，即：L=(1+f)×(1-k) ×(l+0.5×q)=(1±0.01)× (1-0.005) ×(l+0.5×q)。第五，現場安裝拉錨帶的長度必須在L的計算取值區(qū)間內。

2.4 拉錨墻的線型控制

拉錨墻的線型控制決定了拉錨墻整體的美觀性、安全性和頂部防撞墻的安裝，施工時應采用以下措施進行控制：第一，拉錨塊安裝時嚴格按照每塊板的控制點進行安裝。第二，由于在拉錨墻后側進行回填時產生的土壓力會影響拉錨墻的傾斜度，故在第一層拉錨塊安裝時為了消除回填的影響，拉錨塊須向后側預傾20 mm。第三，每完成一層回填，測量拉錨塊的偏移量，及時掌握板的傾向，以保證每層板的位置偏差都在20 mm之內。否則需要及時調整板的位置和傾向。

2.5 拉錨塊的支撐

拉錨塊在安裝過程中需進行必要的支撐，以確保施工的安全，其支撐體系如下所述：1 m×1 m×1 m的混凝土方墩放置在離拉錨墻大于0.5 m的位置，連接鐵件四個角的孔眼全部用直徑12 mm的膨脹螺栓固定，將拉錨墻加固鐵件套在拉錨墻中間位置，并緊固里側螺栓和拉錨塊貼緊，用絲杠斜撐連接錨固鐵件和混凝土方墩，絲杠斜撐與固定鐵件通過直徑22 mm的螺栓連接，螺栓要用扳手擰緊。調節(jié)絲杠斜撐使拉錨塊達到要求的傾斜度。

2.6 拉錨墻后側回填及夯實控制

為確保摩擦料與拉錨帶之間的摩擦力，需要對拉錨墻后側回填及夯實進行嚴格控制?？刂拼胧┤缦拢旱谝?，摩擦料壓實后的厚度不得超過200 mm，虛鋪厚度取250 mm即可。第二，普通回填料壓實后的厚度不得超過150 mm，虛鋪厚度取190 mm即可。第三，回填過程中要避免車輛直接接觸拉錨帶造成破壞，要求回填必須遵循“從拉錨墻的上料段向另一端依次進行”的原則。第四，摩擦料和普通回填料的壓實度不得小于95%。第五，為減少回填對拉錨塊位置的影響，拉錨塊后側2 m內不允許使用大型夯實設備，0.5～2 m使用1.5 t的夯實設備，0.5 m內使用平板夯。第六，每層回填結束后，應及時檢查拉錨墻頂部的線型，若不符合要求，要在進行下層回填前進行調整。

3 結語

中東地區(qū)對建筑施工是高端定位，各項目對工程外觀的要求都在不斷提高，拉錨墻體系憑借其優(yōu)越的景觀特性，必將成為中東地區(qū)道路橋梁項目的必備結構。本文從拉錨墻結構介紹、拉錨墻的設計、拉錨墻施工等方面對拉錨墻體系及施工進行了全面的論述，提出了拉錨墻施工的控制要點，為后續(xù)其他項目進行拉錨墻施工提供了基本的技術支撐。

[1] 卡塔爾國家公路局 IAN024.Specification for Mechanically Stabilised Earth Structures[Z].卡塔爾，2013.

[2] QCS2010，卡塔爾施工工程規(guī)范[S].卡塔爾：卡塔爾國家公路局，2010.

[3] PS，卡塔爾東部高速施工規(guī)范[S]. 卡塔爾：卡塔爾國家公路局，2013.

Application of tensile anchor wall structure in high-speed project of the east of Qatar

YIN Jing-yan, ZHANG Chang-cai

(COCC First Harbor Engineering Co., Ltd., Tianjin 300456, China)

The tensile anchor wall is a kind of prefabricated retaining structure, and its landscape advantage has been widely used in the road and bridge project in the Middle East. Based on the high-speed engineering project in eastern Qatar, this paper analyzes and studies the new engineering structure of the tensile anchor wall. The key points of tensile anchor wall construction were put forward combining with the actual construction.

Tensile anchor wall; Installation control points; Structural system; High-speed

2016-10-17

尹景燕(1984-)，男，大學本科，工程師。

TU753

A

1674-8646(2017)02-0161-03