八字墙顺翼墙和逆翼墙

小编

在此说一下八字墙的顺翼墙和逆翼墙,是很多时见到在桥梁、堤坝或高速公路旁边的结构,它们的设计差异很大,但很多时搞不清是什么分别。以下直接告诉答案:

一、顺翼墙定义

顺翼墙是同水流或车流方向一样走的墙体,它们主要作用是引导水流或车辆顺利过渡。例如桥墩两边的墙就是这样设计,使得河流水流过去不会冲走沙土,又或者高速公路匝道边的墙防止车辆冲出路面。

二、逆翼墙定义

逆翼墙是与水流或车流方向相反的墙体,主要用来抵挡外力冲击。例如海堤那里,逆翼墙会向海浪打来的方向倾斜,用混凝土或石头砌成斜坡,减少海浪的破坏力。

三、两者设计差异

八字墙顺翼墙和逆翼墙

顺翼墙通常平直或轻微外弯,表面会成为流线型,方便水或车辆流动。逆翼墙则会做斜角或波浪形,顶部比较宽,底部比较窄,目的是分散压力。例如顺翼墙用1:5的坡度,逆翼墙可能用1:3的坡度。

四、材料选择要点

顺翼墙多用普通混凝土,表面会加钢筋网,但不会太厚,大概20-30厘米。逆翼墙则要用高强度混凝土,厚度40厘米以上,重要位置会加钢板或钢筋混凝土框架。例如香港青马大桥的桥墩翼墙、逆翼墙就加入钢筋网和玻璃纤维增强。

五、应用场景比较

顺翼墙大多用在河流桥墩、高速公路匝道、机场跑道边。例如深圳湾大桥两边的翼墙,就是顺水流方向设计,防止泥沙淤积。逆翼墙则多见于海堤、山泥倾泻防护墙、铁路路堤边。例如广深铁路深圳段,山边的防护墙就是逆翼墙设计,防止落石撞墙。

六、施工技术差异

顺翼墙施工比较简单,直接用模板浇筑就行,但要注意排水口位置。逆翼墙则要做预装件,例如香港启德隧道入口,逆翼墙里面预装了400多个减震垫,防止列车行车震动传到墙体。重要位置还会用真空吸湿技术,确保混凝土密实。

七、维护成本对比

顺翼墙每年维护费大概占建造成本的3-5%,主要是清理积土和补漆。逆翼墙维护费高很多,大概10-15%,因为要定期检查钢筋腐蚀和结构裂缝。例如澳门西湾大桥的逆翼墙,每三年就要做一次电磁探伤检测。

八、设计错误案例

2003年广州白云机场扩建时,有一个桥墩顺翼墙设计错了,结果引致泥沙淤塞航道。2015年珠海海堤工程,逆翼墙角度做错,被台风浪打破了三成。这些案例都证明,翼墙设计差了0.5度都会引致结构失效。

九、最新技术发展

现在顺翼墙开始用3D打印技术,深圳有个项目用碳纤维混凝土打印了波浪形翼墙,减少40%材料。逆翼墙方面,香港科技大学发明了智能压力感知系统,用压电陶瓷片监测受力情况,超过安全值就自动启动减震装置。

十、选择原则

水流速度超过3m/s必须用逆翼墙

车速超过80km/h路段要配顺翼墙

地震区域逆翼墙必须做隔震基座

潮湿环境顺翼墙要做防藻涂层

重要桥梁两边最好顺逆翼墙都装

最后提醒,这两种翼墙不能互换使用。有个佛山工程师把逆翼墙做法用在河堤,结果暴雨后泥沙堆积了3米高,弄得航道封闭。所以设计时一定要看实际环境,最好请专业团队做水力模拟和结构分析,这些技术细节搞不好会出大乱子。