錨碇墊板

通過理論計算，結(jié)合彈性地基梁理論、“m”法，對樁、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)行實施。

（3）為檢驗橋臺的加固效果及其抗側(cè)向變形能力，對橋頭路段進(jìn)行靜力加載實驗，測試結(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。表明橋臺經(jīng)加固后在不利荷載作用下工作狀況良好。

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)計過程主要是:

1)計算分析墻面土壓力;

2) 計算立柱;

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)定性分析五個問題。計算方法可參考鐵道部錨定板研究組制定的《旱橋錨定板橋臺設(shè)計原則》和《錨定板擋土墻設(shè)計原則》等資料。

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

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。肋柱應(yīng)按彈性支撐連續(xù)梁計算其各個支點的反力，各截面的彎矩和立柱低端的受力情況。經(jīng)計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，拉力即等于支反力，在確定拉桿截面時取抗拉安全系數(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。拉桿計算直徑在計算的基礎(chǔ)上增加2 mm，作為防鋼材銹蝕的安全儲備。

4) 錨定板分為淺埋和深埋兩種情況，埋置深度小于3 m時，按淺埋考慮，設(shè)計中最上層的錨定板寬度方向連續(xù)，根據(jù)相關(guān)公式計算其極限抗拔力。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)號為C35，豎直埋置在填土中，故忽略不計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，也可按中心有支點的單向受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計。

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

a． 下層錨定板前方土體的最不利滑動面通過墻面頂端;

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

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

在橋臺后一定距離設(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)一步破壞及對已有位移進(jìn)行適量糾偏的作用。

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，并增大了擋土結(jié)構(gòu)的安全度。在驗算錨碇板擋墻時，只需將面板、錨索、錨碇和填土組成的實體，視作普通的重力式擋土墻，在主動土壓力作用下，驗算其抗滑移、抗傾覆及整體穩(wěn)定性。如果穩(wěn)定性驗算未能過關(guān)時，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、錨碇的驗算。

建造人行索桁橋，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)地形條件選擇合理的錨碇形式，并確定基底持力層位置。山區(qū)農(nóng)村人行索桁橋主要采用兩種簡單、有效而且經(jīng)濟(jì)的錨碇形式：樁柱式錨碇和組合式錨碇。錨碇主要承受上拔力和水平力，因此需要驗算錨樁抗拔承載力，樁身抗剪、抗拉承載力，錨樁水平承載力；必要時對樁身還需進(jìn)行抗裂驗算。要求承載力容許值大于錨樁所受荷載效應(yīng)值。

錨碇設(shè)施兩種錨碇的適用條件

人行索桁橋的樁柱式錨碇為挖孔灌注樁，適用硬質(zhì)巖和軟質(zhì)巖地基；樁徑不小于1.2m，嵌入微風(fēng)化層深度不小于3.5m。樁柱式錨碇如下圖所示。

組合式錨碇為重力式基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的組合，適用于中實到密實的碎石土，中實到密實的中砂、礫砂、粗砂地基，樁徑不小于1.2m，樁周與基礎(chǔ)邊緣不小于0.5m，基礎(chǔ)埋置深度不小于3.5m。組合式錨碇如下圖所示。

錨碇設(shè)施抗拔容許承載力

抗拔承載力取決于樁身與樁側(cè)土層摩阻力和樁身自重兩個主要因素。

按照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTG D63--2007)，單樁軸向受拉承載力容許值為：

W——樁身自重；

V——背索對錨碇向上的最大豎向拉力。

對于樁柱式錨碇，抗拔承載力以樁側(cè)摩阻力為主；對于組合式錨碇，樁身自重占主要成分。

錨碇設(shè)施樁身抗拉

依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010一2010)第7.4.1條，樁身軸向拉力設(shè)計值表達(dá)式為：

錨碇設(shè)施樁身抗剪

樁身所受剪力由鋼筋和混凝土共同承擔(dān)，則：

錨碇設(shè)施樁身水平承載力

參照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94—2008)，當(dāng)樁的水平承載力由水平位移控制，且缺少單樁水平靜載試驗資料時，可按下式估算樁身配筋率不小于0.65%灌注樁單樁水平承載力特征值：

當(dāng)缺少單樁水平靜載試驗資料時，可按照下列公式估算樁身配筋率小于0.65%的單樁水平承載力特征值：

式中，

若錨碇位置的地基承載力比較好，可建造重力式錨碇，一般采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。當(dāng)位置在軟土層時，可采用大型沉井或地下連續(xù)墻的形式。

錨碇設(shè)施重力式錨碇

重力式錨碇明挖基礎(chǔ)施工除按一般的明挖基礎(chǔ)施工外，還應(yīng)符合以下要求：①基坑開挖時應(yīng)采取沿等高線自上而下分層開挖，在坑外和坑底要分別設(shè)置排水溝和截水溝，防止地面水流入積留在坑內(nèi)而引起塌方或基底土層破壞，原則上應(yīng)采用機(jī)械開挖，開挖時應(yīng)在基底標(biāo)高以上預(yù)留150～300mm土層用人工清理，不得破壞坑底結(jié)構(gòu)，如采用爆破方法施工，應(yīng)使用如預(yù)裂爆破等小型爆破法，盡量避免對邊坡造成破壞；②對于深大基坑邊坡處理，應(yīng)采取邊開挖邊支護(hù)措施保證邊坡穩(wěn)定，支護(hù)方法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選用。

重力式錨碇沉井基礎(chǔ)施工按一般沉井施工的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。重力式錨碇地下連續(xù)墻基礎(chǔ)施工除按一般地下連續(xù)墻的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行外，另外還應(yīng)符合以下要求：①采用“逆作法”進(jìn)行基坑開挖時必須進(jìn)行施工監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括環(huán)境監(jiān)測、水工監(jiān)測、地下連續(xù)墻體監(jiān)測、土工監(jiān)測及內(nèi)襯監(jiān)測；②基坑開挖前對地下連續(xù)墻基底基巖裂隙應(yīng)進(jìn)行壓漿封閉，減少地下水向基坑滲透。

地下連續(xù)墻基礎(chǔ)適用于錨碇下方持力層高程相差太大，不適宜于采用沉井基礎(chǔ)的情況。其適用面廣，可用于各種黏性土、沙土、沖積土及50 mm以下的沙礫層中，不受深度限制?；㈤T大橋西錨碇因持力層巖面嚴(yán)重不平，高差達(dá)10.5 m，若采用沉井基礎(chǔ)下沉?xí)r會遇到極大的困難，無法控制工期和保證質(zhì)量，后改為地下連續(xù)墻基礎(chǔ)，獲得成功。

重力式錨塊混凝土的澆注應(yīng)按大體積混凝土澆筑的注意事項進(jìn)行，錨塊與基礎(chǔ)應(yīng)形成整體。關(guān)鍵的問題是溫度控制，施工需采取下列措施進(jìn)行溫度控制，防止混凝土開裂。

（1）采用低水化熱品種的水泥對于普通硅酸鹽水泥應(yīng)經(jīng)過水化熱試驗比較后方可使用。不宜采用初出爐水泥。

（2）降低水泥用量、減少水化熱摻入質(zhì)量符合要求的粉煤灰和緩凝型外摻劑，粉煤灰和礦粉用量一般分別為膠凝材料用量的30%左右，水泥用量為40%左右?；炷量砂?0d的設(shè)計強(qiáng)度進(jìn)行配合比設(shè)計。

（3）降低混凝土入倉溫度 可對沙石料加遮蓋，防止日照，采用冷卻水作為混凝土的拌和水等。一般選擇夜晚溫度較低時段澆筑混凝土。

（4）在混凝土結(jié)構(gòu)中布置冷卻水管，混凝土終凝后開始通水冷卻降溫。設(shè)計好水管流量、管道分布密度和進(jìn)水溫度?；炷脸跄箝_始通水冷卻以減低混凝土內(nèi)部溫升速度及溫度峰值。進(jìn)出水溫差控制在10 ℃左右，水溫與混凝土內(nèi)部溫差不大于20℃?；炷羶?nèi)部溫度經(jīng)過峰值開始降溫時停止通水，降溫速度不宜大于2℃/d。

（5）大體積混凝土應(yīng)采用水平分層施工應(yīng)視混凝土澆筑能力、配合比水化熱計算及降溫措施而定，混凝土層間間歇宜為4～7d。每層厚度一般可取1～1.5m。在澆筑后達(dá)到一定強(qiáng)度時，可高壓沖洗清除表面的浮漿，隨后用10cm深的清水蓄水養(yǎng)生。在混凝土澆筑前在上面覆蓋15cm的水泥砂漿，以保證分層之間的一體化。如需要豎向分塊施工，塊與塊之間應(yīng)預(yù)留后澆濕接縫，槽縫寬度宜為1.5～2m，槽縫內(nèi)宜澆筑微膨脹混凝土。每層混凝土澆筑完后應(yīng)立即遮蓋塑料薄膜減少混凝土表面水分揮發(fā)，當(dāng)混凝土終凝時可掀開塑料薄膜在頂面蓄水養(yǎng)生。氣溫急劇下降時須注意保溫，并應(yīng)將混凝土內(nèi)表溫差控制在25℃以內(nèi)。

低標(biāo)號混凝土可用車送或吊罐方式澆筑，若使用輸送泵，往往為了保證可泵性而加大坍落度，在配合比中加大水泥用量，這樣既不經(jīng)濟(jì)又不利于水化熱控制 。

錨碇設(shè)施隧道式錨碇

隧道式錨碇在隧道開挖時除按現(xiàn)行《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行外，還應(yīng)符合以下要求。

（1）在條件許可的情況下，宜在附近選取一地質(zhì)相似的地方進(jìn)行爆破監(jiān)控試驗，對爆破施工方案各參數(shù)(鉆爆孔數(shù)、防震孑L數(shù)、爆破分段數(shù)和爆破間隔裝藥量、爆破結(jié)構(gòu)布置、半孔率、超爆時差等)進(jìn)行試驗和修正，以正式確定爆破方案，指導(dǎo)施工。

（2）開掘施工時要盡最大可能減少對圍巖的擾動，嚴(yán)格控制爆破。開挖巖石過程中不應(yīng)采用大藥量的爆破，應(yīng)盡量保護(hù)巖石的整體性。

（3）應(yīng)選擇合理的循環(huán)開掘進(jìn)尺，宜用多斷面或分臺階開挖，不宜采用全斷面開挖。

（4）錨洞支護(hù)施工應(yīng)遵循強(qiáng)支護(hù)、快封閉的原則，支護(hù)緊跟開挖面，以縮短圍巖應(yīng)力松弛時間及開挖面的裸露風(fēng)化時間，保持圍巖的穩(wěn)定。

（5）爆破實施過程中對周圍建筑物要進(jìn)行嚴(yán)密觀察，對地表沉降量及洞室收斂量定期觀測記錄。

（6）施工襯砌工程時應(yīng)保證防水層質(zhì)量，在施工防水層前應(yīng)對錨噴混凝土表面進(jìn)行嚴(yán)格檢查處理，保證初期支護(hù)基面沒有鋼筋、錨桿、凸出的管件等尖銳突出物，并用砂漿找平。對于向下傾斜的隧道錨如地下水較豐富應(yīng)采取必要的引水措施將水引入集水溝內(nèi)，在襯砌混凝土施工縫處沿隧道軸線方向預(yù)埋止水板。

隧道式錨碇混凝土施工應(yīng)符合以下要求：①錨體混凝土必須與巖體結(jié)合良好，宜采用自密實型微膨脹混凝土，確?；炷僚c拱頂基巖緊密黏結(jié)；②洞內(nèi)應(yīng)具備排水和通風(fēng)條件。

巖錨施工應(yīng)滿足的要求包括以下幾點：①巖錨孔宜采用破碎法施工，在成孔過程中注意對鉆孔深度和孔空間軸線位置的檢查和記錄，達(dá)到設(shè)計深度后，用潔凈高壓水沖洗孔道并采取有效方法將鉆渣掏出；②錨索下料時宜采用砂輪機(jī)切割，穿束時必須設(shè)置定位環(huán)，保證錨索在孔中位于對中位置，同時注意避免錨索扭轉(zhuǎn)；③巖錨桿就位后應(yīng)及時進(jìn)行壓漿。

錨碇設(shè)施錨固體系的施工

錨碇型鋼錨固體系應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行施工：①所有鋼構(gòu)件的制作與安裝均應(yīng)按相關(guān)要求進(jìn)行；②錨桿、錨梁制造時應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行拋丸除銹、表面涂裝和無破損探傷等工作。出廠前應(yīng)對構(gòu)件連接進(jìn)行試拼，其中應(yīng)包括錨桿拼裝、錨桿與錨梁連接、錨支架及其連接系平面試裝；③錨桿、錨梁制作及安裝精度應(yīng)符合圖1的要求。

錨碇預(yù)應(yīng)力錨固體系應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行施工：①預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿工藝，除需嚴(yán)格按照設(shè)計等的要求進(jìn)行外，錨頭要安裝防護(hù)套，并注入保護(hù)性油脂；②加工件必須進(jìn)行超聲波和磁粉探傷檢查；③預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)施工精度應(yīng)符合圖2的要求。

轍叉墊板(frog plate)是指設(shè)置于轍叉軌件和岔枕之間，為叉心及翼軌提供可靠的聯(lián)結(jié)條件，并將鋼軌的輪載分布到岔枕面的各類墊板。如叉趾墊板、叉限墊板、大墊板等用以提高轍叉的整體強(qiáng)度和加強(qiáng)接頭強(qiáng)度。