[科普中国]-锚碇垫板

锚碇板是承受挡土建筑物拉杆横向拉力的支承板。一般用钢筋混凝土制成，它利用土抗力平衡拉杆拉力。桩间设置预应力钢筋垫梁，通过在垫梁端张拉一定量预应力而达到避免桩基进一步破坏及对已有位移进行适量纠偏的作用。

简介在桥台后一定距离设置整体的钢筋混凝土锚碇块，在锚碇块与桥台桩基间设置预应力钢筋（采用精轧螺纹钢，外加套管），并调整支座位置至原设计桩位中心线处以尽量减少偏心弯矩。桩间设置预应力钢筋垫梁，通过在垫梁端张拉一定量预应力而达到避免桩基进一步破坏及对已有位移进行适量纠偏的作用。1

锚碇板预应力钢筋加固通过理论计算，结合弹性地基梁理论、“m”法，对桩、盖梁及预应力钢筋进行空间有限元分析，得出以下结论：

（1）桩顶产生4～12 cm 侧向位移，导致西侧桥台绝大部分桩身的内外侧均有超过桩身混凝土抗拉强度标准值部分，依据计算模型，预估桩身混凝土已经开裂。

（2）采用锚碇板预应力钢筋加固总体上是可靠、有效的，在一定程度上减小了桩基变形及应力，并避免了桩基的进一步破坏，但需要采用预拉力和位移双控的办法进行实施。

（3）为检验桥台的加固效果及其抗侧向变形能力，对桥头路段进行静力加载实验，测试结果显示，桥头侧向最大变形 3 mm，残余侧向变形 1 mm；桥头堆载路段范围内的沉降最大值 5 mm，卸载后回弹残余量小。表明桥台经加固后在不利荷载作用下工作状况良好。1

锚碇板挡墙锚碇板挡墙是由面板、拉索、锚碇和填土组成。其工作原理是用拉索将面板与锚碇紧密连系，利用填土的侧压力将锚索绷紧，由面板、锚索、锚碇和填土共同组成稳定的挡土结构，以支挡锚碇后的土体，使其不遭破坏。

锚碇板挡墙实质上就是普通的重力式挡土墙，只是巧妙地用面板、锚索、锚碇和填土来替代石料或混凝土等圬工材料，从而大幅度降低了造价，并增大了挡土结构的安全度。在验算锚碇板挡墙时，只需将面板、锚索、锚碇和填土组成的实体，视作普通的重力式挡土墙，在主动土压力作用下，验算其抗滑移、抗倾覆及整体稳定性。如果稳定性验算未能过关时，只需将锚索的长度加长，便可达到稳定的目的。剩余的问题是面板、锚索、锚碇的验算。2

构件设计锚定板挡土墙是由墙面、拉杆、锚定板以及充填墙面与锚定板之间的填土所共同组成的一个整体，依靠拉杆和锚定板的抗拔力来保持挡土墙的稳定，其拉杆及其墙部的锚定板均埋设在回填土中，其抗拔力来源于锚定板前填土的被动抗力。本工程采用柱板式挡土墙，墙面由肋柱与挡土板拼装而成，设计过程主要是:

1)计算分析墙面土压力;

2) 计算立柱;

3) 确定钢拉杆上的拉力;

4) 确定锚定板的抗拔力;

5) 结构的整体稳定性分析五个问题。计算方法可参考铁道部锚定板研究组制定的《旱桥锚定板桥台设计原则》和《锚定板挡土墙设计原则》等资料。

1) 土压力计算一般按主动土压力计算，要采取一个土压力增大系数m，肋柱间距取2． 2 m，混凝土等级为C35，计算出土压力强度，按简支梁计算出挡土板配筋。

2) 肋柱为受弯构件，主要承受由挡板传来的土压力，并以拉杆作为水平反力的支点。肋柱应按弹性支撑连续梁计算其各个支点的反力，各截面的弯矩和立柱低端的受力情况。经计算确定肋柱截面和配筋。

3) 拉杆长度按整体稳定性要求决定，应采用延伸性和可焊性好的热轧钢筋及螺丝端杆组成，根据立柱的支座处的支反力求出拉杆拉力，在立柱竖直，拉杆水平时，拉力即等于支反力，在确定拉杆截面时取抗拉安全系数为1． 7。最下层拉杆的长度除满足稳定性要求外，应使锚定板埋置于主动破裂面以外不小于3． 5h 处( h 为矩形锚定板的高度) ; 最上层拉杆的长度应不小于3 m。考虑到上层锚定板的埋置深度对其抗拔力的影响，最上层拉杆至填土顶面的距离取2 m。拉杆计算直径在计算的基础上增加2 mm，作为防钢材锈蚀的安全储备。

4) 锚定板分为浅埋和深埋两种情况，埋置深度小于3 m时，按浅埋考虑，设计中最上层的锚定板宽度方向连续，根据相关公式计算其极限抗拔力。以下几层埋置深度大于3 m，按深埋考虑，其单位容许抗拔力为100 kPa ～ 150 kPa。锚定板采用方形钢筋混凝土板，混凝土标号为C35，竖直埋置在填土中，故忽略不计拉杆与填土之间的摩擦阻力，则锚定板承受的拉力即为拉杆拉力。锚定板的厚度和钢筋配置分别在竖直方向和水平方向按中心支承的单向受弯构件计算，并假定锚定板竖直面上所受的水平土压力为均匀分布。锚定板与拉杆连接处的钢垫板，也可按中心有支点的单向受弯构件进行设计。

5) 挡墙整体稳定验算按折线裂面分析法进行计算，此分析法作了三个基本假定:

a． 下层锚定板前方土体的最不利滑动面通过墙面顶端;

b． 上层锚定板前方土体的最不利滑动面通过被分析锚定板以下的拉杆与墙面的交点;

c． 每一层锚定板边界后方土体的应力状态为朗金主动状态，稳定系数取1.8。3

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学