拉锚墙结构在卡塔尔东部高速项目中的应用

尹景燕，张长财

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)



拉锚墙结构在卡塔尔东部高速项目中的应用

尹景燕，张长财

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

拉锚墙作为一种预制安装的挡土结构，凭借其景观优势在中东地区的道路桥梁项目中已得到广泛应用。依托卡塔尔东部高速工程项目，对拉锚墙这种新型工程结构进行分析和研究，结合现场实际施工，提出拉锚墙施工控制要点，从而形成对拉锚墙结构体系及其施工的全面论述。

拉锚墙；安装控制要点；结构体系；高速

1 拉锚墙结构介绍

1.1 拉锚墙体系的组成及作用原理

1.1.1 拉锚墙体系的组成

拉锚墙由基底、垫层、拉锚块、拉锚带、顶部防撞墙、摩擦料及拉锚带范围外的普通回填料等组成。

图1 拉锚墙结构及其典型断面图Fig.1 The structure of the tensile anchor wall and its typical cross-section diagram

1.1.2 拉锚墙体系的作用原理

通过拉锚带与拉锚块的连接(在拉锚块背面预埋拉锚盒，安装时将拉锚带从拉锚盒中穿过)，将拉锚墙后侧回填的摩擦料与拉锚带之间形成的摩擦力传递给拉锚块，从而保证整个墙体的稳定。

1.2 拉锚墙的结构优势及应用

1.2.1 拉锚墙的结构优势

第一，景观优势。拉锚墙的外墙面带有特定的花纹，并且进行了喷涂，使得拉锚墙本身成为一种景观。第二，抗冲刷优势。由于拉锚块为钢筋混凝土面板结构，相比回填的边坡，更具抗冲刷优势。第三，回填材料优势。拉锚墙结构是依靠拉锚带对拉锚块的拉力来抵抗后侧回填土压力，相比其他挡土结构，可省去墙外用来维持边坡稳定的回填土。墙面越高节省越多。第四，空间优势。拉锚墙结构将极大节省墙面外侧的路面空间。

1.2.2 拉锚墙的应用

第一，作为桥梁与道路的衔接结构。当桥面与路面的高差小于9 m时，一般会在桥台后方采用拉锚墙结构将桥面及路面结构进行衔接，降低费用。第二，作为通道与道路的衔接结构。在中东地区，由于其地貌平坦，通道一般是在原地面上通过回填形成的，故采用拉锚墙结构来维持整个通道的稳定性。第三，创造特定的结构空间。在卡塔尔东部高速项目中的IC27桥区，共有4座跨线桥，在跨线桥的中间设计了一座铁路桥。由于铁路桥的荷载大，其结构形式与跨线桥有所不同，在铁路桥的施工、运营及维护阶段均需要一定的操作空间，因此，在铁路桥的两侧采用了拉锚墙结构，从而为铁路桥创造了特定的结构空间。第四，作为土体边坡稳定结构。由于拉锚墙的抗冲刷优势，该结构作为一种土体边坡稳定结构。

1.3 拉锚墙的分类

1.3.1 拉锚块形状分类

第一，“T”形拉锚块。“T”形拉锚块特点是安装完成后拉锚墙的纵缝不贯穿。优点：拉锚块之间的叠加性好，能更好地抵抗拉锚墙体系的不均匀沉降。缺点：“T”形拉锚块的设计面积较小，对于相同面积的拉锚墙增加了块数。第二，矩形拉锚块。矩形拉锚块的特点是安装完成后拉锚墙的纵缝贯穿。优点：拉锚块的设计面积较大，对于相同面积的拉锚墙减少了拉锚块的数量。缺点：矩形拉锚块抵抗拉锚墙不均匀沉降的能力不及“T”形拉锚块。

1.3.2 拉锚带材料分类

第一，复合材料拉锚带。复合材料拉锚带为柔性材料，安装时直接穿过拉锚块中预埋的拉锚盒。优点：复合材料拉锚带的抗腐蚀性高，能够很好地适应不同的安装平面。缺点：强度不如金属拉锚带。第二，金属拉锚带。金属拉锚带需要通过特定的螺栓与拉锚块中预埋的金属U型环连接。优点：金属拉锚带的强度高于复合材料拉锚带。缺点：金属拉锚带的抗腐蚀性差，对拉锚带的安装平面要求较高。

1.3.3 拉锚墙花纹分类

拉锚墙花纹分为小型斑点式、中型条式、四边形式、特殊图案式。花纹的选择主要是依据车行位置观察拉锚墙的视觉效果来决定的。小型斑点式花纹主要用于车行位置距拉锚墙位置为5～15 m的工程中。中型条式花纹主要用于车行位置距拉锚墙位置为5～40 m的工程中。四边形式花纹主要用于车行位置距拉锚墙位置为40～80 m的工程中。特殊图案式花纹一般为业主指定特殊的图案花纹。

2 拉锚墙施工控制要点

2.1 拉锚块安装施工工序

拉锚块安装施工工序为：拉锚墙开挖→垫层浇筑→第一层拉锚块安装→第一层拉锚墙背后回填→穿第一次拉锚带→第一次拉锚带上部回填→放置PVC连接管→放置EPDM垫块→安装第二层拉锚墙→穿第二层拉锚带→第二层拉锚块后侧回填→下一层拉锚块安装及回填→完成拉锚墙。

图2 拉锚块安装工序图Fig.2 Tensile anchor block installation chart

2.2 拉锚块的板缝控制

拉锚块的板缝控制措施如下：第一，测量在进行放样时，每块板都放设安装点，确保拉锚块位置的准确性。第二，安装第一层拉锚块时遵循“先顺次安装矮板，后穿插安装高板”的原则，以便及时消减位置偏差。第三，在拉锚块的缝隙中每间隔40 cm布置木楔子，确保缝隙的均匀性。

2.3 拉锚带紧固控制

拉锚带的紧固是通过保证其5‰的伸长率k来实现的。主要按照以下步骤进行控制：第一，按照设计图纸计算出拉锚带的理论需求量l。第二，依据理论需求量来计算拉锚带的搭接口数量q。第三，考虑施工中的拉锚带紧固误差系数f(±1%)。第四，计算该段拉锚墙的拉锚带实际使用量控制区间L，即：L=(1+f)×(1-k) ×(l+0.5×q)=(1±0.01)× (1-0.005) ×(l+0.5×q)。第五，现场安装拉锚带的长度必须在L的计算取值区间内。

2.4 拉锚墙的线型控制

拉锚墙的线型控制决定了拉锚墙整体的美观性、安全性和顶部防撞墙的安装，施工时应采用以下措施进行控制：第一，拉锚块安装时严格按照每块板的控制点进行安装。第二，由于在拉锚墙后侧进行回填时产生的土压力会影响拉锚墙的倾斜度，故在第一层拉锚块安装时为了消除回填的影响，拉锚块须向后侧预倾20 mm。第三，每完成一层回填，测量拉锚块的偏移量，及时掌握板的倾向，以保证每层板的位置偏差都在20 mm之内。否则需要及时调整板的位置和倾向。

2.5 拉锚块的支撑

拉锚块在安装过程中需进行必要的支撑，以确保施工的安全，其支撑体系如下所述：1 m×1 m×1 m的混凝土方墩放置在离拉锚墙大于0.5 m的位置，连接铁件四个角的孔眼全部用直径12 mm的膨胀螺栓固定，将拉锚墙加固铁件套在拉锚墙中间位置，并紧固里侧螺栓和拉锚块贴紧，用丝杠斜撑连接锚固铁件和混凝土方墩，丝杠斜撑与固定铁件通过直径22 mm的螺栓连接，螺栓要用扳手拧紧。调节丝杠斜撑使拉锚块达到要求的倾斜度。

2.6 拉锚墙后侧回填及夯实控制

为确保摩擦料与拉锚带之间的摩擦力，需要对拉锚墙后侧回填及夯实进行严格控制。控制措施如下：第一，摩擦料压实后的厚度不得超过200 mm，虚铺厚度取250 mm即可。第二，普通回填料压实后的厚度不得超过150 mm，虚铺厚度取190 mm即可。第三，回填过程中要避免车辆直接接触拉锚带造成破坏，要求回填必须遵循“从拉锚墙的上料段向另一端依次进行”的原则。第四，摩擦料和普通回填料的压实度不得小于95%。第五，为减少回填对拉锚块位置的影响，拉锚块后侧2 m内不允许使用大型夯实设备，0.5～2 m使用1.5 t的夯实设备，0.5 m内使用平板夯。第六，每层回填结束后，应及时检查拉锚墙顶部的线型，若不符合要求，要在进行下层回填前进行调整。

3 结语

中东地区对建筑施工是高端定位，各项目对工程外观的要求都在不断提高，拉锚墙体系凭借其优越的景观特性，必将成为中东地区道路桥梁项目的必备结构。本文从拉锚墙结构介绍、拉锚墙的设计、拉锚墙施工等方面对拉锚墙体系及施工进行了全面的论述，提出了拉锚墙施工的控制要点，为后续其他项目进行拉锚墙施工提供了基本的技术支撑。

[1] 卡塔尔国家公路局 IAN024.Specification for Mechanically Stabilised Earth Structures[Z].卡塔尔，2013.

[2] QCS2010，卡塔尔施工工程规范[S].卡塔尔：卡塔尔国家公路局，2010.

[3] PS，卡塔尔东部高速施工规范[S]. 卡塔尔：卡塔尔国家公路局，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，大学本科，工程师。

TU753

A

1674-8646(2017)02-0161-03