[科普中國]-錨碇墊板

錨碇板是承受擋土建筑物拉桿橫向拉力的支承板。一般用鋼筋混凝土制成，它利用土抗力平衡拉桿拉力。樁間設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋墊梁，通過在墊梁端張拉一定量預(yù)應(yīng)力而達(dá)到避免樁基進(jìn)一步破壞及對(duì)已有位移進(jìn)行適量糾偏的作用。

簡介在橋臺(tái)后一定距離設(shè)置整體的鋼筋混凝土錨碇塊，在錨碇塊與橋臺(tái)樁基間設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋（采用精軋螺紋鋼，外加套管），并調(diào)整支座位置至原設(shè)計(jì)樁位中心線處以盡量減少偏心彎矩。樁間設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋墊梁，通過在墊梁端張拉一定量預(yù)應(yīng)力而達(dá)到避免樁基進(jìn)一步破壞及對(duì)已有位移進(jìn)行適量糾偏的作用。1

錨碇板預(yù)應(yīng)力鋼筋加固通過理論計(jì)算，結(jié)合彈性地基梁理論、“m”法，對(duì)樁、蓋梁及預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行空間有限元分析，得出以下結(jié)論：

（1）樁頂產(chǎn)生4～12 cm 側(cè)向位移，導(dǎo)致西側(cè)橋臺(tái)絕大部分樁身的內(nèi)外側(cè)均有超過樁身混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值部分，依據(jù)計(jì)算模型，預(yù)估樁身混凝土已經(jīng)開裂。

（2）采用錨碇板預(yù)應(yīng)力鋼筋加固總體上是可靠、有效的，在一定程度上減小了樁基變形及應(yīng)力，并避免了樁基的進(jìn)一步破壞，但需要采用預(yù)拉力和位移雙控的辦法進(jìn)行實(shí)施。

（3）為檢驗(yàn)橋臺(tái)的加固效果及其抗側(cè)向變形能力，對(duì)橋頭路段進(jìn)行靜力加載實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果顯示，橋頭側(cè)向最大變形 3 mm，殘余側(cè)向變形 1 mm；橋頭堆載路段范圍內(nèi)的沉降最大值 5 mm，卸載后回彈殘余量小。表明橋臺(tái)經(jīng)加固后在不利荷載作用下工作狀況良好。1

錨碇板擋墻錨碇板擋墻是由面板、拉索、錨碇和填土組成。其工作原理是用拉索將面板與錨碇緊密連系，利用填土的側(cè)壓力將錨索繃緊，由面板、錨索、錨碇和填土共同組成穩(wěn)定的擋土結(jié)構(gòu)，以支擋錨碇后的土體，使其不遭破壞。

錨碇板擋墻實(shí)質(zhì)上就是普通的重力式擋土墻，只是巧妙地用面板、錨索、錨碇和填土來替代石料或混凝土等圬工材料，從而大幅度降低了造價(jià)，并增大了擋土結(jié)構(gòu)的安全度。在驗(yàn)算錨碇板擋墻時(shí)，只需將面板、錨索、錨碇和填土組成的實(shí)體，視作普通的重力式擋土墻，在主動(dòng)土壓力作用下，驗(yàn)算其抗滑移、抗傾覆及整體穩(wěn)定性。如果穩(wěn)定性驗(yàn)算未能過關(guān)時(shí)，只需將錨索的長度加長，便可達(dá)到穩(wěn)定的目的。剩余的問題是面板、錨索、錨碇的驗(yàn)算。2

構(gòu)件設(shè)計(jì)錨定板擋土墻是由墻面、拉桿、錨定板以及充填墻面與錨定板之間的填土所共同組成的一個(gè)整體，依靠拉桿和錨定板的抗拔力來保持擋土墻的穩(wěn)定，其拉桿及其墻部的錨定板均埋設(shè)在回填土中，其抗拔力來源于錨定板前填土的被動(dòng)抗力。本工程采用柱板式擋土墻，墻面由肋柱與擋土板拼裝而成，設(shè)計(jì)過程主要是:

1)計(jì)算分析墻面土壓力;

2) 計(jì)算立柱;

3) 確定鋼拉桿上的拉力;

4) 確定錨定板的抗拔力;

5) 結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性分析五個(gè)問題。計(jì)算方法可參考鐵道部錨定板研究組制定的《旱橋錨定板橋臺(tái)設(shè)計(jì)原則》和《錨定板擋土墻設(shè)計(jì)原則》等資料。

1) 土壓力計(jì)算一般按主動(dòng)土壓力計(jì)算，要采取一個(gè)土壓力增大系數(shù)m，肋柱間距取2． 2 m，混凝土等級(jí)為C35，計(jì)算出土壓力強(qiáng)度，按簡支梁計(jì)算出擋土板配筋。

2) 肋柱為受彎構(gòu)件，主要承受由擋板傳來的土壓力，并以拉桿作為水平反力的支點(diǎn)。肋柱應(yīng)按彈性支撐連續(xù)梁計(jì)算其各個(gè)支點(diǎn)的反力，各截面的彎矩和立柱低端的受力情況。經(jīng)計(jì)算確定肋柱截面和配筋。

3) 拉桿長度按整體穩(wěn)定性要求決定，應(yīng)采用延伸性和可焊性好的熱軋鋼筋及螺絲端桿組成，根據(jù)立柱的支座處的支反力求出拉桿拉力，在立柱豎直，拉桿水平時(shí)，拉力即等于支反力，在確定拉桿截面時(shí)取抗拉安全系數(shù)為1． 7。最下層拉桿的長度除滿足穩(wěn)定性要求外，應(yīng)使錨定板埋置于主動(dòng)破裂面以外不小于3． 5h 處( h 為矩形錨定板的高度) ; 最上層拉桿的長度應(yīng)不小于3 m?？紤]到上層錨定板的埋置深度對(duì)其抗拔力的影響，最上層拉桿至填土頂面的距離取2 m。拉桿計(jì)算直徑在計(jì)算的基礎(chǔ)上增加2 mm，作為防鋼材銹蝕的安全儲(chǔ)備。

4) 錨定板分為淺埋和深埋兩種情況，埋置深度小于3 m時(shí)，按淺埋考慮，設(shè)計(jì)中最上層的錨定板寬度方向連續(xù)，根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算其極限抗拔力。以下幾層埋置深度大于3 m，按深埋考慮，其單位容許抗拔力為100 kPa ～ 150 kPa。錨定板采用方形鋼筋混凝土板，混凝土標(biāo)號(hào)為C35，豎直埋置在填土中，故忽略不計(jì)拉桿與填土之間的摩擦阻力，則錨定板承受的拉力即為拉桿拉力。錨定板的厚度和鋼筋配置分別在豎直方向和水平方向按中心支承的單向受彎構(gòu)件計(jì)算，并假定錨定板豎直面上所受的水平土壓力為均勻分布。錨定板與拉桿連接處的鋼墊板，也可按中心有支點(diǎn)的單向受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5) 擋墻整體穩(wěn)定驗(yàn)算按折線裂面分析法進(jìn)行計(jì)算，此分析法作了三個(gè)基本假定:

a． 下層錨定板前方土體的最不利滑動(dòng)面通過墻面頂端;

b． 上層錨定板前方土體的最不利滑動(dòng)面通過被分析錨定板以下的拉桿與墻面的交點(diǎn);

c． 每一層錨定板邊界后方土體的應(yīng)力狀態(tài)為朗金主動(dòng)狀態(tài)，穩(wěn)定系數(shù)取1.8。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

方正 - 副教授 - 江南大學(xué)