拉錨墻結(jié)構(gòu)在卡塔爾東部高速項(xiàng)目中的應(yīng)用

尹景燕，張長(zhǎng)財(cái)

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

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拉錨墻結(jié)構(gòu)在卡塔爾東部高速項(xiàng)目中的應(yīng)用

尹景燕，張長(zhǎng)財(cái)

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

拉錨墻作為一種預(yù)制安裝的擋土結(jié)構(gòu)，憑借其景觀優(yōu)勢(shì)在中東地區(qū)的道路橋梁項(xiàng)目中已得到廣泛應(yīng)用。依托卡塔爾東部高速工程項(xiàng)目，對(duì)拉錨墻這種新型工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工，提出拉錨墻施工控制要點(diǎn)，從而形成對(duì)拉錨墻結(jié)構(gòu)體系及其施工的全面論述。

拉錨墻；安裝控制要點(diǎn)；結(jié)構(gòu)體系；高速

1 拉錨墻結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guò)拉錨帶與拉錨塊的連接(在拉錨塊背面預(yù)埋拉錨盒，安裝時(shí)將拉錨帶從拉錨盒中穿過(guò))，將拉錨墻后側(cè)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(gè)墻體的穩(wěn)定。

1.2 拉錨墻的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

1.2.1 拉錨墻的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)

第一，景觀優(yōu)勢(shì)。拉錨墻的外墻面帶有特定的花紋，并且進(jìn)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(shì)。由于拉錨塊為鋼筋混凝土面板結(jié)構(gòu)，相比回填的邊坡，更具抗沖刷優(yōu)勢(shì)。第三，回填材料優(yōu)勢(shì)。拉錨墻結(jié)構(gòu)是依靠拉錨帶對(duì)拉錨塊的拉力來(lái)抵抗后側(cè)回填土壓力，相比其他擋土結(jié)構(gòu)，可省去墻外用來(lái)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(shì)。拉錨墻結(jié)構(gòu)將極大節(jié)省墻面外側(cè)的路面空間。

1.2.2 拉錨墻的應(yīng)用

第一，作為橋梁與道路的銜接結(jié)構(gòu)。當(dāng)橋面與路面的高差小于9 m時(shí)，一般會(huì)在橋臺(tái)后方采用拉錨墻結(jié)構(gòu)將橋面及路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行銜接，降低費(fèi)用。第二，作為通道與道路的銜接結(jié)構(gòu)。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(guò)回填形成的，故采用拉錨墻結(jié)構(gòu)來(lái)維持整個(gè)通道的穩(wěn)定性。第三，創(chuàng)造特定的結(jié)構(gòu)空間。在卡塔爾東部高速項(xiàng)目中的IC27橋區(qū)，共有4座跨線橋，在跨線橋的中間設(shè)計(jì)了一座鐵路橋。由于鐵路橋的荷載大，其結(jié)構(gòu)形式與跨線橋有所不同，在鐵路橋的施工、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)階段均需要一定的操作空間，因此，在鐵路橋的兩側(cè)采用了拉錨墻結(jié)構(gòu)，從而為鐵路橋創(chuàng)造了特定的結(jié)構(gòu)空間。第四，作為土體邊坡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。由于拉錨墻的抗沖刷優(yōu)勢(shì)，該結(jié)構(gòu)作為一種土體邊坡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

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。“T”形拉錨塊特點(diǎn)是安裝完成后拉錨墻的縱縫不貫穿。優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：“T”形拉錨塊的設(shè)計(jì)面積較小，對(duì)于相同面積的拉錨墻增加了塊數(shù)。第二，矩形拉錨塊。矩形拉錨塊的特點(diǎn)是安裝完成后拉錨墻的縱縫貫穿。優(yōu)點(diǎn)：拉錨塊的設(shè)計(jì)面積較大，對(duì)于相同面積的拉錨墻減少了拉錨塊的數(shù)量。缺點(diǎn)：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(fù)合材料拉錨帶。復(fù)合材料拉錨帶為柔性材料，安裝時(shí)直接穿過(guò)拉錨塊中預(yù)埋的拉錨盒。優(yōu)點(diǎn)：復(fù)合材料拉錨帶的抗腐蝕性高，能夠很好地適應(yīng)不同的安裝平面。缺點(diǎn)：強(qiáng)度不如金屬拉錨帶。第二，金屬拉錨帶。金屬拉錨帶需要通過(guò)特定的螺栓與拉錨塊中預(yù)埋的金屬U型環(huán)連接。優(yōu)點(diǎn)：金屬拉錨帶的強(qiáng)度高于復(fù)合材料拉錨帶。缺點(diǎn)：金屬拉錨帶的抗腐蝕性差，對(duì)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(diǎn)式、中型條式、四邊形式、特殊圖案式。花紋的選擇主要是依據(jù)車行位置觀察拉錨墻的視覺效果來(lái)決定的。小型斑點(diǎn)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(diǎn)

2.1 拉錨塊安裝施工工序

拉錨塊安裝施工工序?yàn)椋豪^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(cè)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(cè)量在進(jìn)行放樣時(shí)，每塊板都放設(shè)安裝點(diǎn)，確保拉錨塊位置的準(zhǔn)確性。第二，安裝第一層拉錨塊時(shí)遵循“先順次安裝矮板，后穿插安裝高板”的原則，以便及時(shí)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，確保縫隙的均勻性。

2.3 拉錨帶緊固控制

拉錨帶的緊固是通過(guò)保證其5‰的伸長(zhǎng)率k來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主要按照以下步驟進(jìn)行控制：第一，按照設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出拉錨帶的理論需求量l。第二，依據(jù)理論需求量來(lái)計(jì)算拉錨帶的搭接口數(shù)量q。第三，考慮施工中的拉錨帶緊固誤差系數(shù)f(±1%)。第四，計(jì)算該段拉錨墻的拉錨帶實(shí)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(xiàn)場(chǎng)安裝拉錨帶的長(zhǎng)度必須在L的計(jì)算取值區(qū)間內(nèi)。

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(shí)應(yīng)采用以下措施進(jìn)行控制：第一，拉錨塊安裝時(shí)嚴(yán)格按照每塊板的控制點(diǎn)進(jìn)行安裝。第二，由于在拉錨墻后側(cè)進(jìn)行回填時(shí)產(chǎn)生的土壓力會(huì)影響拉錨墻的傾斜度，故在第一層拉錨塊安裝時(shí)為了消除回填的影響，拉錨塊須向后側(cè)預(yù)傾20 mm。第三，每完成一層回填，測(cè)量拉錨塊的偏移量，及時(shí)掌握板的傾向，以保證每層板的位置偏差都在20 mm之內(nèi)。否則需要及時(shí)調(diào)整板的位置和傾向。

2.5 拉錨塊的支撐

拉錨塊在安裝過(guò)程中需進(jìn)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(gè)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(cè)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(guò)直徑22 mm的螺栓連接，螺栓要用扳手?jǐn)Q緊。調(diào)節(jié)絲杠斜撐使拉錨塊達(dá)到要求的傾斜度。

2.6 拉錨墻后側(cè)回填及夯實(shí)控制

為確保摩擦料與拉錨帶之間的摩擦力，需要對(duì)拉錨墻后側(cè)回填及夯實(shí)進(jìn)行嚴(yán)格控制。控制措施如下：第一，摩擦料壓實(shí)后的厚度不得超過(guò)200 mm，虛鋪厚度取250 mm即可。第二，普通回填料壓實(shí)后的厚度不得超過(guò)150 mm，虛鋪厚度取190 mm即可。第三，回填過(guò)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(jìn)行”的原則。第四，摩擦料和普通回填料的壓實(shí)度不得小于95%。第五，為減少回填對(duì)拉錨塊位置的影響，拉錨塊后側(cè)2 m內(nèi)不允許使用大型夯實(shí)設(shè)備，0.5～2 m使用1.5 t的夯實(shí)設(shè)備，0.5 m內(nèi)使用平板夯。第六，每層回填結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)檢查拉錨墻頂部的線型，若不符合要求，要在進(jìn)行下層回填前進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

中東地區(qū)對(duì)建筑施工是高端定位，各項(xiàng)目對(duì)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(xiàng)目的必備結(jié)構(gòu)。本文從拉錨墻結(jié)構(gòu)介紹、拉錨墻的設(shè)計(jì)、拉錨墻施工等方面對(duì)拉錨墻體系及施工進(jìn)行了全面的論述，提出了拉錨墻施工的控制要點(diǎn)，為后續(xù)其他項(xiàng)目進(jìn)行拉錨墻施工提供了基本的技術(shù)支撐。

[1] 卡塔爾國(guó)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(guó)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(guó)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(xué)本科，工程師。

TU753

A

1674-8646(2017)02-0161-03