船閘支護(hù)施工方案研究

羅新斌 李美娛

摘 要：本文對該改造項目實施過程中的支護(hù)施工方案進(jìn)行研究，計算老閘墩支護(hù)穩(wěn)定性，設(shè)計支護(hù)施工程序，闡述老閘墩支護(hù)施工的注意事項、施工監(jiān)測情況和支護(hù)質(zhì)量保障措施，希望能為同類船閘施工改建項目支護(hù)施工問題提供參考。

關(guān)鍵詞：船閘施工 支護(hù)施工 穩(wěn)定性

1.項目概況

浙北平原內(nèi)河三級航道，對某航運樞紐工程進(jìn)行改擴(kuò)建，本次改建工程要保留2#船閘及其控制樓，拆除原1#船閘，原址新建1000DWT船閘。施工期間必須確保2#船閘及其控制樓的安全，保證2#船閘正常運行和通航，保證閘頂交通橋的正常通行，并保證高水頭下新建船閘的基坑開挖和基礎(chǔ)施工安全，為此，必須對2#老閘進(jìn)行支護(hù)

2.老閘墩支護(hù)穩(wěn)定性計算

老閘墩底板挖除后保留結(jié)構(gòu)對其穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核，主要計算其抗滑及抗傾穩(wěn)定性，具體如圖1。

第1種情況：一般情況

[土壓力計算]計算高度為 9.500（m）處的庫侖主動土壓力

地下水作用力及合力作用點坐標(biāo)（相對于墻面坡上角點），見表1。

（1）滑動穩(wěn)定性驗算

作用于基礎(chǔ)底的總豎向力= 471.424（kN）作用于墻趾下點的總彎矩=222.012（kN-m）

基礎(chǔ)底面合力作用點距離墻趾點的距離Zn=0.471（m）

基礎(chǔ)底壓應(yīng)力：墻趾=667.355 凸榫前沿=667.355 墻踵=0.000（kPa）

凸榫前沿被動土壓力=3889.628（kPa）

滑移力=161.114（kN）

抗滑力= 188.570（kN）

滑移驗算不滿足：

Kc=1.170<= 1.300

（2）傾覆穩(wěn)定性驗算

傾覆力矩= 456.489（kN-m）

抗傾覆力矩= 678.501（kN-m）

傾覆驗算不滿足：

K0 = 1.486 <= 1.500

根據(jù)上述計算，老閘墩底板挖除后保留結(jié)構(gòu)抗滑及抗傾穩(wěn)定均不能滿足要求，因此施工時需要進(jìn)行臨時加固處理。支護(hù)方案為對原右側(cè)通航孔的右側(cè)閘墩及翼墻進(jìn)行鋼板樁加固，底板分段施工，并盡量減少基坑暴露時間，施工縫按相應(yīng)施工技術(shù)規(guī)范要求執(zhí)行。

3.支護(hù)施工程序設(shè)計

3.1一期支護(hù)

一期暫時保留老閘門及老底板作為支護(hù)，底板部位鑿除閘門下游側(cè)的一期開挖部分。具備施工條件的防護(hù)鋼板樁施工，底板鑿出部位的鋼板樁加固，翼墻前聯(lián)系梁及支撐結(jié)構(gòu)澆筑。然后進(jìn)行底板樁（一期樁基施工）施工，底板樁施工時要求底板及下游老消力池挖除部分回填粘土，厚度1.5m左右（-2.84m高程），可根據(jù)樁基施工需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

進(jìn)行一期支護(hù)，其中閘門下游側(cè)的老閘室部分鋼板樁頂部兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐，中間采用H型鋼做豎向支撐；底部兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐。老翼墻部分中部翼墻墻面采用圍檁加固，底部兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐，頂部兩根外徑406mm，壁厚10mm支撐鋼管做斜向支撐。

一期范圍開挖至設(shè)計基礎(chǔ)面-6.49m，并在基坑底部鋼板樁貼近地面位置布置最底部水平支撐，兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管，然后澆筑一期底板。

3.2二期支護(hù)

二期拆除老閘門上游的老底板，具備施工條件的防護(hù)鋼板樁施工，底板鑿出部位的鋼板樁加固。然后進(jìn)行底板樁（一期樁基施工）施工，底板樁施工時要求底板挖除部分回填粘土，厚度1.5m左右（-2.84m高程）?？筛鶕?jù)樁基施工需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

進(jìn)行二期支護(hù)，其中閘門上游側(cè)的老閘室部分鋼板樁頂部兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐，中間采用H型鋼做豎向支撐；底部兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐。

二期范圍開挖至設(shè)計基礎(chǔ)面-6.49m，并在基坑底部鋼板樁貼近地面位置布置最底部水平支撐，兩根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管。然后澆筑二期底板。

3.3三期支護(hù)

三期拆除老閘門及其老底板，具備施工條件的防護(hù)鋼板樁施工，底板鑿出部位的鋼板樁加固。然后進(jìn)行底板樁（一期樁基施工）施工，底板樁施工時要求底板挖除部分回填粘土，厚度1.5m左右（-2.84m高程）?？筛鶕?jù)樁基施工需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

進(jìn)行三期支護(hù)，其中閘門上游側(cè)的老閘室部分鋼板樁頂部一根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐，中間采用H型鋼做豎向支撐；底部一根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管做水平支撐。

三期范圍開挖至設(shè)計基礎(chǔ)面-6.49m，并在基坑底部鋼板樁貼近地面位置布置最底部水平支撐，一根外徑609mm，壁厚14mm支撐鋼管。然后澆筑三期底板。

4.老閘墩支護(hù)施工注意事項

老節(jié)制閘間閘墩作為右岸老閘墩支護(hù)對撐結(jié)構(gòu)的依靠，在前期不拆除，保留該老閘墩?？紤]到右岸老閘墩支護(hù)傳力需要，原狀三孔舊閘底板在支護(hù)完成前不全部拆除。底板澆筑完成并達(dá)到一定強度后方可拆除底部支撐，在先期新閘墩混凝土達(dá)到一定強度后方可拆除頂部支撐。

分期澆筑底板時，必須注意預(yù)留鋼筋的長度，保證與后期鋼筋連接的長度及接頭錯開位置滿足規(guī)范要求。底板、墩身施工時必須注意各種埋件的位置滿足規(guī)范要求。老閘墩支護(hù)施工期間在支撐的老閘墩頂面、右岸上下游老翼墻頂面、2#船閘控制樓等處設(shè)置沉降、位移監(jiān)測點，定期或不定期監(jiān)測，及時做好監(jiān)測記錄。

5.老閘墩支護(hù)施工監(jiān)測

5.1主要監(jiān)測項目

支護(hù)結(jié)構(gòu)老閘墩的沉降、位移監(jiān)測；支護(hù)過程中右岸上下游老翼墻的沉降、位移監(jiān)測；支護(hù)過程中2#船閘控制樓的位移監(jiān)測。

5.2監(jiān)測頻率

支護(hù)施工前，使用水準(zhǔn)儀測得示意圖中1#～10#監(jiān)測點的高程、坐標(biāo)，測得11#觀測點（2#船閘控制樓頂）的坐標(biāo)；支護(hù)過程中每天觀測一次，變形較大時增大觀測次數(shù)；支護(hù)完成、右岸新閘墩及右岸新閘墩與老閘墩間填充混凝凝土后每周觀測一次；其余底板、閘墩施工期間每二周觀測一次（除3#、5#、7#點）；以后每月觀測一次，直到交工驗收。

5.3監(jiān)測結(jié)果的分析及評價

在獲取監(jiān)測成果后，及時進(jìn)行整理分析，觀測記錄及整理內(nèi)容包括：工程名稱、平面位置、各控制點水平位移、各控制點沉降實測值、最大變形值等.然后確定變形值產(chǎn)生的原因，全面分析對周圍環(huán)境的影響及支護(hù)的工程效果，在發(fā)現(xiàn)水平位移速率呈增大趨勢且不收斂時，應(yīng)及時發(fā)出預(yù)警，并立即停止施工，以便于采取必要的補救措施及其他應(yīng)急措施，及時排除隱患。

6.總結(jié)

在船閘改建工程中通常都要使用基坑支護(hù)，這也是船閘改進(jìn)項目的重點和難點。在項目施工過程中，施工人員要結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況對原有支護(hù)穩(wěn)定性進(jìn)行計算，并根據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行支護(hù)方案設(shè)計，不能盲目照搬。

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